Química

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Desarrollo de biosensores amperométricos serigrafiados modificados con materiales híbridos metal-gráfito, portátiles y de bajo costo para la detección de ácido láctico.

Loaiza, Oscar A. | 2020

Este trabajo describe la construcción de tres biosensores serigrafiados amperométricos para la detección y cuantificación de lactato, la fabricación del biosensor se llevó a cabo utilizando nanopartículas de Pt y Pt-Ru soportadas en polvo de grafito Vulcan XC-72©, los biosensores fueron fabricados por inmovilización física de la enzima lactato oxidasa (LOX) sobre la superficie de electrodos serigrafiados modificados con los híbridos dispersados en cloruro de polidialildimetilamonio (PDDA). Los biosensores obtenidos muestran límites de detección de 8,55 ¿mol/L para el biosensor Pt/Vulcan, 8,76 ¿mol/L para el biosensor PtRu/Vulcan 14-7 y 4,05 ¿mol/L para el biosensor PtRu/Vulcan 10-10

Tratamiento de aguas residuales provenientes de un cultivo de tomate contaminadas con mancozeb y lambda-cihalotrina aplicando un proceso de fotocatálisis solar acoplado a un sistema biológico a escala piloto.

Benítez Vásquez, Luis Norberto | 2013

En los cultivos de tomate son empleadas altas cantidades de pesticidas con el fin de garantizar buena producción y rendimiento de las cosechas, los más utilizados para esta práctica son el Mancozeb y Lambda-cihalotrina, caracterizados por su amplio espectro de acción fungicida e insecticida respectivamente, que tras su aplicación excesiva generan aguas residuales contaminadas con sustancias recalcitrantes causantes de un grave problema de contaminación ambiental. El tratamiento de esta clase de aguas residuales es complejo debido a la baja biodegradabilidad de los contaminantes orgánicos presentes; lo cual ha hecho necesario implementar sistemas de tratamiento eficientes para descontaminación de este tipo de aguas residuales. En este estudio se implementó unsistema fotocalítico-biológico para el tratamiento de aguas residuales agroindustriales provenientes de cultivos de tomate. En primera instancia se optimizaron las condiciones de fotocatálisis (6,75 ppm Fe2+ y 235 ppm H2O2) partiendo de un diseño central compuesto (DCC), la degradación fotocatalítica de ambos pesticidas y de su mezcla (50 ppm cada uno) se llevó a cabo utilizando en un colector parabólico compuesto (CPC), además se estudió la evolución de la biodegradabilidad de las aguas con el tiempo de fototratamiento. Los resultados obtenidos revelan un 100% de degradación de etilentiourea (principal producto toxico de la hidrolisis del mancozeb) con baja mineralización al cabo de 30 minutos de fototratamiento; por su parte el pesticida lambda-cihalotrina se degradó un 53.2% con una mineralización del 80,6% a las 3 horas; mientras que para la mezcla de los pesticidas se obtuvo una degradación del 100% y 37,1% para etilentiourea y lambda-cihalotrina respectivamente, con una mineralización del 61,7%. Los estudios de biodegradabilidad por medio del test de Zahn-Wellens confirmaron que las soluciones fototratadas son biodegradables y pueden ser vertidas a un sistema biológico completando su mineralización. La eficiencia del acople fotocatalítico-biológico oscilo entre un 69,3% y 70,8%, con un aporte en la remoción de carbono orgánico del 58,3% por parte del fototratamiento y de un 11,0% a un 12,5% por parte de los sistemas biológicos. Lográndose finalmente con este sistema acoplado, la eliminación total de estos pesticidas en un efluente agroindustrial, con una alta remoción de carga orgánica que oscila entre un 93,6 y 100%

Caracterización química in-silico de interacciones proteína-proteína tipo dominio-motivo para el estudio de las actividades patógeno-hospedero en modelos virales.

Materón Cañarte, Lina Johanna | 2020

Electrochemical synthesis of nanostructured TiO2 thin films: surface characterization

Torres Hernandez, Walter | 2015

This work describes the electrochemical synthesis of nano-structured TiO2 films on titanium substrates in mixed water-ethylene glycol solutions containing HF or NH4F. The major electrolysis variables such as cell voltage, electrolyte composition, and synthesis time affect the morphology of the films. While films with irregular morphologies were attained in acidic media, films showing regular nanotubular structures were attained under neutral pH conditions. The length of the tubes, the tube diameter and other features heavily depend on the content of NH4F in the electrolysis medium and the time of the reaction. The presence of water influences the formation of ribs around the tubes and of irregular deposits on the tubes mouth. Increasing the cell voltage decreases the thickness of the tube walls. If the electrolysis time is sufficiently large, the internal walls of the tube break open and the interior of the films exhibit a cave-like structure. XRD analysis shows that the films prepared at room temperature are amorphous bur crystalline anatase and rutile structures develop upon annealing in the temperature range between 300 and 700 °C.

Diseño y construcción de un sensor electroquímico para la detección enantioselectiva de triptófano usando un electrodo de oro modificado con polipirrol sobreoxidado mediante la tecnología de impresión molecular (MIP

Torres Hernandez, Walter | 2014

En este trabajo se diseñó un sensor amperométrico para la detección altamente selectiva de L-triptófano, por medio de la tecnología de impresión molecular sobre polímeros conductores (MIP). El sensor consiste en un electrodo de oro modificado con una película de polipirrol sobreoxidado sobre la cual se generaron impresiones moleculares de Ltriptófano, (Au/oPPy,PSS,Trp). El sensor presentó respuestas electroquímicas diferentes para el electrodo sin modificar (Au), para el electrodo modificado sin impresión molecular (Au/oPPy,PSS) y para el electrodo modificado con las impresiones moleculares (Au/oPPy,PSS,Trp). Estos resultados demuestran el papel fundamental que desempeña el proceso de impresión molecular en el aumento de la capacidad de reconocimiento específico del sensor, además de un efecto electrocatalítico. El proceso de optimizar las condiciones electrosintéticas se realizó por voltamperometría cíclica y para estudiar atributos analíticos se utilizó voltametría de pulso diferencial. Finalmente con las mejores condiciones encontradas se sintetizó un sensor que da una respuesta lineal entre 1,0 mM y 35,0 mM que ofrece un límite de detección de 0,33 mM, y variabilidades menores a 4,4 % .

Detección amperométrica de dopamina usando un electrodo de oro modificado con polipirrol sobreoxidado mediante la tecnología de impresión molecular (MIP)

Larmat González, Fernando Enrique | 2014

En el presente trabajo se desarrolló un sensor amperométrico para la detección selectiva de dopamina (DA), usando la tecnología de impresión molecular sobre polímeros conductores (MIP). El sensor consiste en un microelectrodo de oro modificado con una película de polipirrol sobreoxidado sobre la cual se hizo el implante molecular de la DA, (Au/OPPy-DA). El sensor presento una respuesta amperométrica más alta que la obtenida con el electrodo modificado sin plantilla (Au/OPPy). Estos resultados demuestran el papel fundamental que desempeña el proceso de impresión molecular en el aumento de la capacidad de reconocimiento selectivo del sensor. Se utilizó voltametría cíclica (VC) para la caracterización electroquímica del sensor y voltametría de pulso diferencial (VDP) para cuantificar la respuesta amperométrica en soluciones acuosas que contenían DA en el rango de concentraciones de 5 - 100 µM. Finalmente, se investigó la selectividad del sensor electroquímico frente a interferentes biológicos comunes como el ácido ascórbico (AA).

Síntesis de nuevos pigmentos derivados del ácido 2-Ciano-3-Fenil-2-Butenoico como fragmento electro-aceptor y estudio de sus propiedades de transferencia electrónica

Ortíz, Alejandro | 2014

Se realizó la síntesis, la caracterización estructural, estudios de las propiedades de transferencia de electrónica a través de espectroscopia de absorción, espectroscopia de emisión, voltametría cíclica, voltametría diferencial y cálculos mecanocuánticos a nivel DFT de seis nuevos pigmentos derivados del ácido 2-ciano-3-fenil-2-butenóico como sistema π-conjugado y fragmento electroaceptor con estructuras del tipo D-π-A y D-(π-A)2, unidos covalentemente a unidades electrodadoras del tipo triarilaminas y ferroceno con posible aplicación en Celdas Solares Sensibilizadas por Pigmentos (DSSCs) utilizando metodologías sintéticas conocidas tales como la reacción de Knoevenagel, reacción de Vilsmeier–Haack entre otras. Las medidas de absorción y electroquímicas permitieron confirmar que no existe una comunicación electrónica importante entre los grupos D y A en el estado fundamental, mientras a través de la espectroscopia de fluorescencia se evidenció una importante interacción entre estos grupos debido a que la formación del estado de separación de carga en el estado excitado resultante de un proceso de transferencia electrónica (ET) intramolecular fue favorable desde el D hasta el A respecto a la desactivación por emisión. Adicionalmente, se observó que los rendimientos cuánticos de la fluorescencia fueron dependientes de la polaridad del medio, en solventes apolares los valores fueron mayores, mientras en medios polares como, DMF y MeOH, menores, lo cual es útil en aplicaciones biológicas como el marcaje celular.

Síntesis de nanopartículas de carbonato de calcio: control de tamaño y fase cristalina

Torres, Walter | 2015

Se desarrolló la síntesis de nanopartículas de carbonato de calcio por el método de precipitación y el método de microemulsión de agua en aceite. Se obtuvieron nanopartículas de calcita, aragonita y vaterita en un amplio rango de tamaños entre 50 y 7000nm. Se analizó el efecto de algunas variables experimentales de síntesis, como la velocidad de homogenización, la concentración de iones calcio y carbonato, el tiempo de homogenización y la temperatura sobre la morfología, la forma cristalina y la distribución del tamaño de partícula. Las nanopartículas sintetizadas se caracterizaron mediante microscopía electrónica, analizador de tamaños de partícula, difracción de rayos x y otros métodos espectroscópicos. La calcita es el polimorfo principal obtenido según lo revelado por análisis de difracción de rayos X.

Desinfección de aguas mediante el método Sodis mejorado con el proceso foto-fenton a pH neutro implementando tres reactores solares

Benítez Vásquez, Luis Norberto | 2015

En Colombia, la falta de saneamiento y la inaccesibilidad al agua potable constituye una enorme problemática. Las zonas rurales resultan ser las más afectadas, presentando una gran incidencia de enfermedades infecciosas y diarreicas debido a que la población ni siquiera cuenta con el sistema básico de acueducto. En el desarrollo de este trabajo, se implementó el proceso fotoFenton como sistema de bajo costo para la desinfección y la degradación de la carga orgánica en aguas de afluentes naturales en comunidades del suroccidente colombiano. Se estudió la incidencia del material de fabricación y la configuración del colector en tres reactores solares para la remoción bacteriana del agua. Además, se evidenció la utilización de volúmenes mayores de agua a tratar mediante el proceso fotocatalítico, utilizando reactores de mayor capacidad. Se demostró que concentraciones bajas de hierro y de peróxido de hidrógeno pueden actuar eficientemente en la remoción solar catalítica de E. coli, aún más cuando se utilizan reactores de material vítreo. La matriz del afluente se consideró como scavenger de los ROS, al determinar un aumento de la concentración de iones en estado oxidado como sulfatos, fosfatos y nitratos al finalizar el experimento. A pesar de que no se consiguió la desinfección total, la disminución de la concentración bacteriana permitió utilizar menores dosis de cloro que conlleva a reducir la formación de compuestos organoclorados. El proceso fotocatalítico manifiesta ser apto como Point of Use dentro del marco de la OMS, ya que permitió obtener agua de consumo utilizando una tecnología sencilla y ecológica.

Síntesis y determinación estructural por difracción de rayos X de monocristal de fenilnitrobenzamidas, estudio supramolecular de frecuencias vibracionales y acople molecular con proteínas de Leishmania

Moreno-Fuquen, Rodolfo | 2015

Se sintetizaron tres fenilbenzamidas cristalinas: ácido 4-(3-nitrobenzamida) benzoico (4CPB3N), N-(4-nitrofenil)-3nitrobenzamida (4NPB3N) y N-(4-metoxi)-3-nitrobenzamida (4MPB3N) derivadas del ácido p-aminobenzoico, la p-anisidina y la 4-nitroanilina respectivamente, la primera vía esteres (a partir de 3-nitrobenzoato de picrilo) y las otras vía ácidos (ácido 3nitrobenzoico). Para el primer y tercer sistema el solvente de re cristalización fue el acetonitrilo y para el segundo, el etanol. El sistema 4CPB3N cristalizó en el sistema triclínico y 4MPB3N y 4NPB3N en el monoclínico, los grupos espaciales fueron centrosimétricos para los tres casos, ̅ ⁄ y ⁄ , respectivamente. El fragmento central amídico tuvo un comportamiento planar definido y no presento diferencias significativas en las distancias de enlace o ángulos de torsión, sin embargo el ángulo dihedral entre este y los planos de los anillos bencénicos fue similar para 4CPB3N y 4MPB3N y mucho menor para 4NPB3N debido a la presencia del enlace de hidrógeno N1H1…O1 en los dos primeros, donde a su vez el empaquetamiento cristalino rompe su planaridad. En los tres sistemas las interacciones predominantes son las O…H, H…H y C…H las cuales fueron analizadas utilizando las superficies de Hirshfeld y sus correspondientes huellas dactilares. El sistema 4NPB3N presento además interacciones π-π interplanares entre los anillos bencénicos, las cuales fueron identificadas en el análisis de las superficies, debido a la presencia de interacciones C…C significativas en su huella dactilar. Se compararon las frecuencias vibracionales experimentales y teóricas (calculadas por DFT) observándose un aumento en las vibraciones de tensión teóricas de los enlaces N-H del grupo amino y C=O del grupo carbonilo, debido a la presencia del enlace de hidrógeno N1-H1…O1 en 4CPB3N y 4MPB3N y las interacciones C4-H4…O1 y N1-H1…O5 en 4NPB3N. Finalmente se realizaron análisis de docking molecular contra una base de estructuras proteicas de Leishmania, obteniéndose como mejor valor de energía de afinidad -10 KJ/mol para los tres sistemas.

Síntesis y caracterización del complejo Cloro {2-[(4-hidroxi-3-metoxibenzilideno) amino] espiro[isoindolina-1.9´-xanteno]-3-ona}mercurio (II) : estandarización y validación de un método analítico usando fluorescencia molecular

Sánchez Andica, Ruben Albeiro | 2015

La síntesis de quimiosensores fluorescentes y su aplicación en química analítica se ha incrementado en las últimas décadas debido a su alta selectividad y sensibilidad, disminuyendo costos de operación y facilidad, en algunos casos, en el tratamiento de muestras. Se entiende por quimiosensor, a un compuesto sintetizado (ligando) que en solución es inactivo, que al estar coordinado con un ion metálico puede activarse produciendo cambios de color, fluorescencia y fosforescencia, propiedades que pueden ser aprovechadas para cuantificación en química analítica. Un ejemplo de este tipo de ligandos son los derivados de la rodamina y fluoresceína, los cuales han presentado buena respuesta para medición de metales como cadmio, plomo, cobre, mercurio, entre otros por fluorescencia. En este trabajo, se sintetizó un ligando derivado de rodamina B (2-[(2,4dihidroxibenzilideno)amino]-3´,6´-bis(dietilamino)espiro[isoindolina-1,9´-xanteno]-3ona), mediante la reacción de la rodamina B hidrazida con 4-hidroxi-3metoxibenzaldehido. Este compuesto resultó tener una buena intensidad de fluorescencia cuando se coordina con mercurio divalente. La reacción del ligando con mercurio se llevó a cabo bajo condiciones de temperatura ambiente, metanol:agua (1:1) como solvente y agitación constante, encontrando para el complejo una longitud de onda máxima de excitación a 553 nm y longitud de onda máxima de emisión a 575 nm. Y se estandarizaron las condiciones de acomplejamiento entre el ligando y el metal, evaluando la relación metal-ligando (relación limitante 1:2 Hg2+:ligando), relación de solvente a usar (1:1 metanol:agua), pH de reacción (solución acuosa ajustada a pH 5,65) y estabilidad del complejo (tiempo superior a tres horas de reacción).Finalmente se validó, evaluando parámetros estadísticos que permitieran determinar la confiabilidad del método analítico, resultando tener un rango lineal entre 0,5 a 10 ppb, buena precisión (CV menor 5%), exactitud (recuperación promedio de 91%), límites de detección de 0,5 ppb y de cuantificación de 1,8 ppb.

Identificación de metabolitos secundarios tipo amida en la semilla de la especie piper tuberculatum del Valle del Cauca

Colmenares de Vélez, Ana Julia | 2015

Este trabajo describe la elucidación de metabolitos secundarios de tipo amidas presentes en las semillas de Piper tuberculatum. El extracto hexanoico de las semillas se fraccionó al hacerlo pasar por una columna de sílica gel 60, las fracciones resultantes se analizaron por cromatografía de capa fina utilizando como revelador luz UV y reactivo de Dragendorff modificado. A partir de este análisis, las fracciones que dieron positiva la reacción con el reactivo de Dragendorff modificado fueron examinadas por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas donde se caracterizaron compuestos de tipo amida. La piperina cristalizó en una de las fracciones y fue llevada a estudio por RMN. Los compuestos identificados fueron: pellitorina 1, N-(2,4-decadienoil)piperidina 2, N-(2,4,6decatrienoil)piperidina 3, 4,5-dihidropiperlonguminina 4, 6-(benzo[d][1,3]dioxol-5-il)-Nisobutilhexenamida 5, 4,5,6,7-tetrahidropiperretina 6, 6,7-dihidropiperretina 7, piperina 8, y 4,5-dihidropiperina 9. Al extracto de acetona 70% se le cuantificó su actividad captora del radical DPPH obteniendo un IC50 = 152 ± 22 mg/L y se estimó un contenido total de fenoles de 63 ± 11 mg AG/g ES

Análisis bioinformático de los eventos fractales relacionados con fenómenos epigenéticos del genoma humano en la integración de los lentivirus.

García Vallejo, Jesús Felipe | 2014

La integración retroviral del VIH en el genoma humano es uno de los procesos más complejos en el estudio de la dinámica estructural y funcional del virus durante la progresión de la enfermedad. Uno de los principales problemas en el estudio de la integración es la existencia de muchos sitios calientes ("hotspot"), de preferencia viral y la razón por la que el virus prefiere estas zonas es aún desconocida. La evidencia actual muestra que la integración de cADN lentivirus no es al azar, ya que algunas condiciones topológicas de la cromatina interfásica son importantes para determinar el "nicho" genómico para integrarse. Estudios previos han demostrado que la multifractalidad a lo largo del genoma humano ésta relacionada con el contenido de elementos Alu y la estabilidad del genoma. Esto es debido que las regiones de baja y media multifractalidad, de baja estabilidad genómica, son más susceptibles de exhibir efectos epigenéticos-ambientales, mientras que las regiones de alta multifractalidad, más estables, estarían relacionadas con efectos genéticodeterministas. Dado que el VIH es un agente exógeno al genoma, se predice que los sitios de integración del VIH estarían relacionados con valores de baja y media multifractalidad y por ende de baja estabilidad genómica. El objetivo de la presente investigación es poner a prueba el modelo multifractal propuesto versus la integración del VIH.

Estudio computacional de las interacciones entre o2 y fragmentos grafenoides dopados con al, b, n, si

Arce Clavijo, Julio César | 2015

En este trabajo se usaron simulaciones computacionales con el nivel de teoría DFTUB3LYP para evaluar materiales que pudieran actuar como catalizadores en la reacción de reducción de oxígeno en las celdas de combustible. Tales moléculas fueron elegidas con base a los siguientes criterios: (1) Que la energía de adsorción del oxígeno molecular en estado triplete (3O2) (EAOM) sobre la molécula candidata sea comparable con la referencia reportada para el Pt [111]. (2) Que la energía de adsorción de agua (EAA) sobre las moléculas candidatas sea muy inferior al valor de EAOM para cada estructura evaluada. Las moléculas base para la proposición de catalizadores en la RRO consistieron en anillos grafenoides de tipo pireno y fenaleno dopados con átomos de Al, B, N, y Si. Aquellas estructuras que resultaron favorables, les fue examinado el efecto del solvente en el valor de la EAOM, encontrándose un aumento de entre 5 y 6 veces en esa cantidad. Por otra parte fue insertado el patrón de dopaje de las estructuras favorecidas en base a pireno en cúmulos grafenoides de 56 (pireno+1) y 102 (pireno+2) átomos para observar los criterios (1) y (2) con el propósito de comparar cambios de reactividad y verificar las asunciones en cuanto a escalamiento de tamaño que son reportadas en la literatura así como también postular otras moléculas con posible actividad catalítica en la RRO. En una plantilla grafenoide de 56 átomos se realizó un estudio de la EAOM a diferentes cargas eléctricas negativas como modelo de simulación de cargas en un electrodo. Fue observado un aumento de la EAOM conforme aumenta la carga. A partir de los ensayos realizados se planteó que la carga formal atómica del sitio de anclaje del oxígeno y el alineamiento entre niveles energéticos de los orbitales moleculares del sustrato y adsorbato presumiblemente más involucrados en la reacción son los factores pesan desde el punto vista cualitativo en el valor de la EAOM, bajo una aproximación simplificada del modelo de reactividad de consignado en la ecuación de Salem-Klopman.

Evaluación de la biodegradabilidad de lambda-cihalotrina y mancozeb en agua fototratada y el empleo de biofiltros para su remoción

Benítez Vásquez, Luis Norberto | 2014

En este estudio se evaluó la viabilidad del acople entre el sistema de oxidación química, reacción foto-Fenton y la oxidación biológica, filtro percolador constituido de lodos activados ó suelos cultivados con Ají, Maíz y Tomate provenientes de los municipios de Vijes y Guacarí en el departamento del Valle del Cauca. Efluentes contaminados con los pesticidas lambda-cihalotrina (¿-CHT) y mancozeb, evaluado por el producto de degradación etilentiourea (ETU) fueron estudiados. Inicialmente se trataron con la reacción foto-Fenton a escala solar, los efluentes contaminados con ETU, ¿-CHT y mezcla a concentraciones de 10 y 50 ppm, a condiciones fotocatalíticas de 10 y 235 ppm de Fe(II) y H2O2 respectivamente. Durante el fototratamiento se hizo el seguimiento de la evolución de los pesticidas por HPLC, la mineralización por TOC y la biodegradabilidad teórica por DBO5 y DQO. Los resultados revelan que al fototratar las soluciones de pesticidas individuales su biodegradabilidad teórica, DBO5/DQO, aumenta a medida que transcurre el tiempo del fototratamiento para ambas concentraciones, sin embargo la mezcla presenta un carácter recalcitrante mayor, requiriendo en el fototratamiento valores de energías acumuladas (Quv) altas para garantizar que sea biodegradable. Consecutivamente se evaluó la biodegradabilidad real de un efluente fototratado a una energía acumulada de 28,44 kJ/L, por medio del test de Zahn-Wellens esto permitió confirmar de manera más precisa, en comparación al valor DBO5/DQO, la efectividad del fototratamiento en la obtención de efluentes biodegradables. Estas mismas soluciones se recircularon por los sistemas biológicos donde se estudió el contenido de materia orgánica removida, de los cuales se obtuvieron porcentajes de remoción por encima del 70%. Implícitamente fue posible determinar que el porcentaje total de remoción, por parte del sistema acoplado superó el 80%. Finalmente con los resultados obtenidos es posible demostrar que el acople entre el sistema de oxidación química y la oxidación biológica es eficiente para ser aplicado como un tratamiento de aguas contaminadas con los pesticidas ETU y λ -CHT.

Estudio de la reacción del cluster lábil [ru3(co)10(ncme)2] con el ligando heterocíclico 4- metoxibencilidenrodanina.

Galarza de Becerra, Esperanza | 2010

En el presente trabajo se estudió la reactividad de los agregados metálicos [Ru3(CO)12], [Ru3(CO)10(NCMe)2] y Na[Ru3(μ-(-H)(-CO)(CO)10] con el ligando heterocíclico [5-(4-metoxibenciliden)-2-tioxo-1,3-tiazolidin-4-ona] a través de reacciones térmicas. Se comparó con la literatura los cluster de partida y el ligando a través de las técnicas espectroscópicas como IR, RMN 1H y 13C. Posteriormente, se realizó la síntesis a través de la reacción 1:1 de los tres agregados metálicos con el ligando, en atmósfera inerte, agitación constante y reflujo de THF. Los productos obtenidos fueron similares entre si, de color café-rojizo, posiblemente con una estructura polimérica de fórmula [{Ru(MeOBRd)(CO)2}n] en donde los átomos involucrados en la coordinación fueron el nitrógeno endocíclico y el azufre del grupo tiona del anillo de la rodanina

Síntesis, estudio estructural y supramolecular por difracción de rayos X de monocristal de amidas derivadas del 2-amino-5-nitrotiazol y estudios teóricos complementarios por DFT

Moreno-Fuquen, Rodolfo | 2015

Se sintetizaron dos amidas cristalinas derivadas del 2-amino-5-nitrotiazol (2A5NT), la 2nitro-(5-nitro-1,3-tiazol-2-il)benzamida (2N5NTB) y la furamida N-(5-nitro-1,3-tiazol-2il)furan-2-carboxamida (5NTFC). El sistema 2N5NTB se obtuvo mediante la reacción de acilación del cloruro de 2-nitrobenzoilo con el 2A5NT, y el sistema 5NTFC de la acilación del cloruro de 2-furoilo con el 2A5NT, ambas reacciones en acetonitrilo como solvente. El sistema 2N5NTB cristalizó en acetonitrilo y el sistema 5NTFC cristalizó en metanol. Los sistemas 2N5NTB y 5NTFC se les realizó la determinación estructural por difracción de rayos X de monocristal, y se presentó su análisis supramolecular en este trabajo. Los sistemas 2N5NTB y 5NTFC cristalizan dentro del sistema monoclínico y pertenecen al grupo espacial P21/c. Fueron caracterizados por espectroscopia de IR, sus puntos de fusión fueron de 240-244°C y 232-235°C (para 2N5NTB y 5NTFC respectivamente), y se les realizó un estudio de optimización geométrica por DFT y cálculos de frecuencias vibracionales usando el intercambio de correlación B3LYP con método base 6311G++(d,p) comparando los resultados con los datos experimentales. Los resultados de análisis de cada uno de los sistemas mostraron concordancia entre los datos teóricos y experimentales. El sistema 2N5NTB presenta enlaces de hidrógeno N-H-O e interacciones débiles de hidrógeno C-H-O formando cadenas de moléculas en dirección al eje c y al eje b respectivamente. La combinación de estas interacciones generan una red bidimensional de moléculas paralelas al plano (100), y anillos fusionados R44(28). El sistema 5NTFC presenta enlaces de hidrógeno N-H-O e interacciones débiles de hidrógeno C-H-O que forman cadenas de moléculas en dirección al eje c. En adición, otros contactos débiles C-H-O generan cadenas de crecimiento en dirección al eje a. La combinación de estas interacciones forman una red bidimensional de moléculas paralelas al plano (010) y anillos fusionados R43(27), R44(16) y R22(8).

Preparación de la (E,E)-piridin-2- carboxaldehido-[2- heptiltiopirimidin-4,6-dill] bishidrazona para el diseño de sistemas supramoleculares

Chaur Valencia, Manuel Noé | 2014

Se diseñó y sintetizó el nuevo compuesto bishidrazónico tiopirimidínico (E,E)-Piridin-2-carboxaldehído-[2-heptiltiopirimidin-4,6-diil]bishidrazona cuya base estructural es el sistema piridina-hidrazona-tiopirimidina. La obtención de esta molécula implicó 4 etapas sintéticas, y cada uno de sus precursores, al igual que la bishidrazona, fueron caracterizados mediante espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) monodimensional (1H, 13C, DEPT-135) y bidimensional (HSQC, NOESY), FT-IR, y espectrometría de masas. Una vez obtenida esta bishidrazona, se realizaron algunos estudios fotofísicos mediante espectrofotometría de ultravioleta-visible y fluorescencia en solventes de diferente polaridad. Posteriormente, se realizó la síntesis de los complejos metálicos con zinc, níquel y plomo del compuesto bishidrazónico obtenido. De los anteriores se destaca el complejo formado con zinc, para el cual se propuso una estructura, donde los iones de zinc están unidos al sistema piridina-hidrazona-pirimidina y la configuración del ligando cambia de transoide a cisoide. Una vez obtenidos los complejos metálicos, se observó su comportamiento fotofísico mediante las técnicas de espectrofotometría mencionadas. Finalmente se llevó a cabo un estudio fotoquímico de la bishidrazona sintetizada, en solventes orgánicos deuterados como CD3OD, DMSO-d6 y Acetona-d6. La obtención de los diferentes isómeros configuracionales se siguió por RMN 1H. La fotoisomerización de este sistema es una reacción consecutiva de primer orden, se calcularon las constantes cinéticas k1 y k2 de los procesos de fotoisomerización [E,E]-[E,Z] y [E,Z]-[Z,Z] respectivamente. La preparación de este compuesto bishidrazónico permitirá la obtención de sistemas supramoleculares tales como complejos heterobimetálicos, interruptores moleculares y estructuras poliméricas capaces de coordinar iones metálicos y adherirse a superficies exhibiendo una alta solubilidad en solventes orgánicos.

Aplicación de la factorización marginal-condicional al problema de la correlación en átomos de dos electrones: estados S

Arce Clavijo, Julio César | 2014

Las aproximaciones más comúnmente usadas para describir las estructuras electrónicas de átomos y moléculas emplean el concepto de orbital, el cual se origina en el modelo de partículas independientes. Sin embargo, la correlación electrónica juega un papel importante, no solo para el cálculo con alta exactitud de energías y otras propiedades, sino también para la interpretación correcta de algunos fenómenos. En este trabajo se abordó el problema de la correlación electrónica por medio de la factorización marginal-condicional de funciones de onda explícitamente correlacionadas, usando como sistemas prototípicos el átomo de He y su serie isoelectrónica hasta el segundo periodo. En primer lugar, se dedujeron las ecuaciones que gobiernan las funciones marginal y condicional haciendo uso del Principio Variacional. A partir de éstas se demostró´ que la energía electrónica se puede particionar en una energía marginal y una energía condicional. Sin embargo, se observó que estas energías no se pueden interpretar como una energía no correlacionada y una energía de correlación, respectivamente. En segundo lugar, a partir de funciones de onda variacionales explícitamente correlacionadas de buena exactitud se extrajeron super¿cies de energía de correlación local para los estados fundamentales de los mencionados átomos, descubriéndose la existencia de órbitas estabilizadas por correlación, las cuales presentan tendencias claras a medida que aumenta el número atómico.

Obtención, identificación y determinación del poder antioxidante de metabólicos secundarios mayoritarios presentes en la semilla de Bixa orellana amarilla ( achiote)

Restrepo Osorio, Jaime | 2014

A partir de extractos metanólicos de semillas de la especie Bixa orellana amarilla, se separaron e identificaron tentativamente algunos metabolitos secundarios: diterpenos (trans-geranilgeraniol, cis-geranilgeraniol, 3,7,11,15tetrametilhexadeca-1,6,10,11-tetraen-3-ol) y sesquiterpenos (¿-Guaieno, Alloaromadendreno).La elucidación estructural de estos metabolitos se realizó usando técnicas espectroscópicas y por comparación con los datos reportados en la literatura. Se obtuvieron aceites esenciales por dos métodos de extracción: fluidos supercríticos (FSC), y ultrasonido, de semilla amarilla cultivada con porcentajes de recuperación de 6.04% y 2.50% respectivamente. Su determinación se realizó por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas CG-EM mediante comparación de los índices de retención y espectros de masa con los datos reportados en la literatura. Se logró la extracción y separación del apocarotenoide bixina con un porcentaje de recuperación del 1.5% y su identificación por RMN-1H con desplazamientos característicos 7,71 (dd, 2H, H-8, H-8¿), 5,90 (t, 2H H-7, H-7¿), 3,79 (s, 3H, COOCH3), 1,99 (s, 6H, H-20, H-20¿). Por EM-APCI se observaron picos para el modo positivo [M + H]+ a m/z 395, [M + H- H2O]+ (m/z 377), [M + H - CH3OH]+ (m/z 363), [M + H ¿ (CH3OH + CO)]+ (m/z 335) y [M + H- (CH3OH + CO + H2O)]+ (m/z 317). Y para el modo negativo [M - H]+ a m/z 393 y perdidas de CH3OH a (m/z 361), COO. (m/z 349) y CH3OH + COO. (m/z 317). Se evaluó la actividad antioxidante contra vitamina C y Quercetina, de la muestra oleosa obtenida tanto por fluidos supercríticos como por ultrasonido usando DPPH 132ppm encontrando un IC50 242,29 ppm ± 7,47ppm para la muestra de FSC y un valor nulo para la muestra obtenida por ultrasonido.