Applicazione della spettrometria di massa con ionizzazione ad elettrospray (ES-MS) allo studio degli equilibri di complessamento metallo-legante in soluzione

Lo studio degli equilibri di complessamento metallo-legante in soluzione acquosa rappresenta una tematica di ricerca di fondamentale importanza in ambito ambientale, industriale e fisiologico. In tali studi, la potenziometria è la tecnica che in assoluto fornisce i più accurati dati quantitativi (i valori delle costanti di equilibrio); la sua più importante limitazione consiste nel fatto che i dati qualitativi, ovvero il numero dei complessi che si formano e la loro stechiometria, sono desumibili solo in maniera indiretta, valutando l’accordo tra le curve di titolazione sperimentali e quelle calcolate, e confrontando i risultati ottenuti per diverse ipotesi di speciazione. Questa limitazione diviene particolarmente pesante per sistemi metallo-legante complicati, per i quali l’identificazione univoca delle specie risulta difficile e talvolta impossibile. Per tale motivo si ritiene in genere opportuno, se non indispensabile, affiancare alla potenziometria altre tecniche indipendenti, che permettano di ottenere dati qualitativi più diretti, quali le spettroscopie NMR, IR ed UV, e la cristallografia a raggi X. Ciascuna di esse possiede delle limitazioni intrinseche, che non permettono un loro utilizzo generale. Inoltre, le informazioni ottenute su sistemi complicati sono spesso ancora insufficienti per una completa definizione del quadro di speciazione. Emerge quindi la necessità di disporre di altre tecniche nello studio degli equilibri di complessamento in soluzione. La spettrometria di massa con ionizzazione ad elettrospray (ES-MS) è una tecnica relativamente nuova che consente lo studio diretto di sistemi in soluzione acquosa. Grazie a questa proprietà, nonché alla “delicatezza” del metodo di ionizzazione (che limita la frammentazione delle specie e ne consente una più facile identificazione), le applicazioni dell’ES-MS in chimica inorganica e metallorganica sono rapidamente aumentate negli ultimi anni. Anche nel campo della chimica di coordinazione l’ES-MS si presenta come una tecnica qualitativa (e forse quantitativa) molto promettente. Nella presente comunicazione, saranno riassunti e discussi i vantaggi e le limitazioni di tale tecnica nello studio degli equilibri di complessamento metallo-legante. Verranno inoltre illustrati alcuni esempi di applicazione della tecnica, e saranno mostrati alcuni tra i risultati più significativi ottenuti, sia in letteratura sia presso i nostri laboratori.