Revista de la Sociedad Química del Perú

Síntesis y caracterización de nuevos receptores cromogénicos funcionalizados con colorantes azoicos conteniendo anillos de tiazol

La química supramolecular aplicada al desarrollo de sensores cromogénicos para la detección de especies iónicas ha experimentado gran auge en los últimos años. En este trabajo se presenta la síntesis, caracterización y respuesta frente a la coordinación de cationes metálicos (Cd2+, Cu2+, Hg2+, Fe3+, Ni2+, Pb2+ y Zn2+) de una familia de receptores cromogénicos funcionalizados con éteres corona y colorantes azoicos derivados del tiazol. El espectro UV-visible de estos receptores se caracteriza por la presencia de una banda de transferencia de carga centrada a 580 nm, responsable del color azul que presentan las disoluciones de estos compuestos en acetonitrilo. La coordinación selectiva de algunos cationes metálicos con la unidad macrocíclica de los receptores produce desplazamientos importantes de la banda del visible. Las respuestas más selectivas las presentaron los receptores L4 y L5 con P2+ y Hg2+, respectivamente. La presencia de estos dos cationes induce importantes desplazamientos hacia el azul de la banda de transferencia de carga. Estos desplazamientos hacia el azul son indicativos de una coordinación preferente con el macrociclo. El receptor L5 produce un desplazamiento de 180 nm en presencia de Hg2+.

Supramolecular chemistry concepts has been applied to the development of novel chromogenic sensors for the selective detection of ionic and neutral species has been grown in interest in the last years. In this work we presented the synthesis and characterization of a new family of azoic dyes based on thiazole heterocyclic ring and functionalized with macrocycles of different sizes and shapes. Also, the coordination behaviour of this family of chromogenic receptors in the presence of transition metal cations (Cd2+, Cu2+, Hg2+, Fe3+, Ni2+, Pb2+ and Zn2+) was studied in acetonitrile solutions. Acetonitrile solutions of this family of receptors presented a blue colouration due to the existence of a charge-transfer band centered at 580 nm. Selective coordination of certain transition metal cations with the macrocyclic subunits induced remarkable shifts of the charge-transfer band. Receptors L4 and L5 presented the more selective behaviour because only the presence of Pb2+ (with L4) and Hg2+ (with L5) induced selective and significant hypsochromic shifts of the visible band. Both hypsochromic shifts indicated a preferential coordination with the aniline nitrogen embedded in the macrocyclic subunit.

Cuantificación de κ y λ -carragenanos a partir de la macroalga Chondracanthus chamissoi

La obtención de κ-carragenano y λ-carragenano estα en funciσn de la selección adecuada de algas, identificación correcta de las fases de vida, control de parámetros como: temperatura, pH, tiempo y concentración de soluciones. El proceso de extracción se basa en la solubilidad en agua caliente e insolubilidad en solventes orgánicos polares. La fase gametofita es punto de partida para la producción de κ-carragenano y la fase esporofita se orienta a la producción de λ-carragenano. La capacidad gelificante (κ-carragenano) y el comportamiento viscosante (λ-carragenano) son caracterνsticas que se aplican para gelificar o espesar sistemas acuosos. La fracciσn gelificante obtenida se empleó en la formulación de productos lácteos. El κ-carragenano obtenido en laboratorio reemplazó a Lactogel FL610 y Lactogel PS451 en la formulación de flan y pudín obteniendo excelente consistencia, textura, sabor, color y bajo en contenido de calorías. Puede emplearse como estabilizante en el procesamiento de néctares en reemplazo de carboximetilcelulosa. La leche chocolatada elaborada con λ-carragenano confirma que carragenanos provenientes de la fase de vida tetraspórica imparte mayor viscosidad a las suspensiones.

Obtaining κ-carrageenan and λ-carrageenan is a function of the proper selection of algae, correct identification of the stages of life, control of parameters such as temperature, pH, time, concentration of solutions. The extraction process is based on solubility in hot water and insolubility in polar organicsolvents. Gametophyte phase is a starting point for the production of κ-carrageenan and phase sporophitic is geared to the production of λ-carrageenan. The gelling capability (κ-carrageenan) and viscosante behaviour (λ-carrageenan) are characteristics that apply to gellify or thicken aqueous systems. The gelling fraction obtained was used in the formulation of dairy products. The κ-carrageenan obtained in the laboratory replaced Lactogel FL610 and Lactogel PS451 in the formulation of custard pudding and excellent consistency, texture, flavor, color and low calorie content. It can be used as a stabilizer in the processing of nectars replacing carboxymethylcellulose. Chocolated milk produced with λ-carrageenan confirms that carrageenan coming from the tetraspores stage of life imparts a higher viscosity to the suspensions.

Difracción de electrones del compuesto CaLaBaCu₃O_7-x

La difracción de electrones en un microscopio electrónico de transmisión es un poderoso método para el análisis de la estructura cristalina de la cerámica superconductora CaLaBaCu3O7-x, sintetizada por el método Sol-Gel. Indexamos el patrón de difracción deelectrones para analizar la estructura cristalina, deduciéndose a partir de éste, los ángulos de difracción de determinados planos importantes pertenecientes al sistema tetragonal.

Electron diffraction via the transmission electron microscope is a powerful method for analyzing the crystal structure of the superconducting material CaLaBaCu3O7-x, synthesized by Sol-Gel method. We are indexing the electron diffraction pattern to analyze the crystal structure as a deduction from this, the angles of diffraction of certain important planes belonging to the tetragonal system.

Evaluación de compuestos con actividad biológica en cáscara de camu camu (Myrciaria dubia), guinda (Prunus serotina), tomate de árbol (Cyphomandra betacea) y carambola (Averrhoa carambola L.) cultivadas en Perú

El objetivo de la presente investigación fue evaluar el contenido de compuestos con actividad biológica, determinación de polifenoles totales, como la actividad antioxidante utilizando la eficiencia antirradical de los polifenoles frente a 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) radical, en las cáscaras de carambola, tomate de árbol, guinda, camu camu y su capacidad de secuestro de radicales libres producidos por el sistema ABTS/ABAP. Las muestras presentaron diferencia significativa (p < 0,05) según la prueba de Tukey estandarizada, en el contenido de polifenoles totales y capacidad antioxidante medido por su coeficiente de inhibición (IC50). Estos resultados indican que la cáscara de camu camu presenta mayor contenido de polifenoles y capacidad antioxidante. Las muestras estudiadas resultan ser una buena fuente de antioxidantes sobre todo de compuestos fenólicos, cuyo uso podría ser adecuado en la formulación de alimentos funcionales.

The objective of the present study was to evaluate the extracts of the peel of carambola, tomato tree, guinda, and camu camu for their content of compounds with biological activity, to determine the total polyphenols content, antioxidant activity using the 1,1-difenil-2-picrilhidrasil (DPPH) radical, and free radical scavenging capacity using the ABTS/ABAP system. The samples reported significant statistical difference (p <0,05) for their total polyphenols content and antioxidant activity (IC50 values) according to the standardized Tukey's test. The studied samples appear to be a good source of antioxidants, especially phenolic compounds, whose use might be appropriate in the formulation of functional foods.

Triterpenos pentacíclicos en propóleo

Los triterpenos pentacíclicos, acetato de lupeol (acetato de lup-20 (29) en-3β) y acetato de β-amirina (acetato de olean-12-en-3β), fueron identificados a partir de una fracción de baja polaridad de un propóleo pardo de origen tropical, mediante la aplicación de técnicas cromatográficas (CC, CCF) y espectroscópicas (IR, EM, RMN-H¹, RMN-13C).

Pentacyclic triterpenes, acetate of lupeol [acetate of lup-20(29)-en-3β] and acetate of β-amyrine [acetate of olean-12 -en-3β], were identified in a low polarity fraction from a brown propolis of tropical origin by means of chromatographic (CC, TLC) and spectroscopic techniques (IR, MS, H¹ -NMR, 13C-NMR).

Preparación y caracterización de nanopartículas de sílice funcionalizadas con antraceno y tioureas para el reconocimiento de aniones

Se han sintetizado y caracterizado nanopartículas de sílice híbridas bi-funcionalizadas, y estudiado sus propiedades ópticas de emisión, en presencia de aniones, en disoluciones de acetonitrilo. Se prepararon derivados del alcoxilano N-butil-N'-[3-(trimetoxisil) propil] tiourea 1, N-fenil-N'-[3-(trimetoxisil)propil] tiourea 2 y 3-((antracen-10-il) metiltio) propiltrietoxisilano 3 que se usaron para funcionalizar nanopartículas de sílice LUDOX con un diámetro medio de 18 ± 2 nm. La funcionalización de la superficie de la nanopartícula tuvo dos enfoques diferentes: El primero, uniendo consecutivamente las dos subunidades, las nanopartículas eran funcionalizadas con el derivado del antraceno 3, (NA sólido) y luego reaccionaban con el ligando correspondiente 1 ó 2 dando los sólidos NA-Pt3 y NA-Bt3. Segundo, con el anclaje simultáneo de las subunidades ligando 1ó2y la de señal 3 en proporciones diferentes; de este modo se prepararon las nanopartículas NA1 Pt1, NA1 Bt1, NA1 Pt3 y NA1 Bt3. Las disoluciones en acetonitrilo de las nanopartículas de NA (5 mg en 20 mL) mostraron bandas del antraceno centradas a ca. 350, 370 y 390. En la excitación a 365 nm, se observó la banda de emisión típica con estructura fina en el rango 390-450 nm. Se realizó un estudio de la probable fluorescencia de las nanopartículas en presencia de aniones orgánicos e inorgánicos.

Bi-functionalised hybrid silica nanoparticles have been synthesised, characterised and their optical emission properties in the presence of certain anions in acetonitrile solutions studied. The alkoxysilane derivatives N-butyl-N'-[3-(trimethoxysilyl) propyl] thiourea 1, N-phenyl-N'-[3-(trimethoxysilyl)propyl] thiourea 2 and 3-((anthracen-10 yl) methylthio) propyltriethoxysilane 3 were prepared and used to functionalise LUDOX silica nanoparticles with a mean diameter of 18 ± 2 nm. The functionalization of the nanoparticle surface was carried out by two different approaches: The first approach relies in the consecutive grafting of the two subunits; in this protocol, the nanoparticles were first functionalised with anthracene derivative 3 (solid NA) and then reacted with the corresponding binding sites 1 or 2 resulting in solids NA-Pt3 and NA-Bt3. The second approach deals with the simultaneous grafting or 2 and the signalling subunit 3 in different ratios. This method was used for the preparation of nanoparticles NA1 Pt1, NA1 Bt1, NA1 Pt3 and NA1 Bt3. Acetonitrile suspensions of NA nanoparticles (5 mg in 20 mL) showed anthracene bands centred at ca. 350, 370 and 390. Upon excitation at 365 nm, the typical emission band with fine structure in the 390-450 nm range was observed. The work is completed with a prospective study of the fluorescence of the prepared nanoparticles in the presence of organic and inorganic anions.

Síntesis y caracterización de catalizadores mesoporosos del tipo MCM-41 y SBA-15 modificados con ácido tungstofosfórico

Mesoporous materials (MCM-41 and SBA-15) were hydrothermal synthesized at 373 K, using bromide, cetyl-trimethyl-ammonium (CTMABr) as a directing structural agent. The catalysts were prepared with different percentages of tungstophosphoric acid (10, 15, 20, 25, 30% w/w) in methanol under stirring. The solids were characterized by XRD, Nitrogen physisorption, SEM and EDX. The XRD results suggest that the synthesized samples are consistent with mesoporous structures. Nevertheless, the diffractograms of the samples with low percentages (<25%) of acid, show no diffraction peaks, however, at high percentage, there are diffraction lines that correspond to aggregates of tungstophosphoric acid. The surface area decreases with increasing the percentage of acid in sample, while the morphological analysis of impregnated samples show no appreciable change in the presence of acid. This suggests that acid particles are highly dispersed.

Las sílicas mesoestructuradas desde que se sintetizaron por primera vez en 1992, han representado una excelente opción como soportes de catalizadores heterogéneos y más recientemente en los catalizadores homogéneos, debido a su elevada área superficial (>800 m² gr-1) y estabilidad hidrotérmica. No obstante, al estar constituidas solamente por silicio y oxígeno no presentan ningún tipo de actividad química. Entonces la impregnación húmeda es una efectiva opción para proveer a estos sólidos de actividad. Por medio de esta técnica se incorporan sobre la superficie tanto interna como externa de los mesoporos las especies activas. En este caso en particular, dos especies de sílicas mesoporosas del tipo MCM-41 y SBA-15 fueron impregnadas con ácido tunstenofosfórico. Este ácido es un sólido cuya acidez supera a la encontrada para el ácido sulfúrico, lo cual permite catalogarlo como un superácido. Las reacciones de alquilación comercialmente se llevan a cabo en presencia de ácido fluorhídrico (HF), lo que representa un elevado riesgo de contaminación y seguridad, debido a su alto poder corrosivo. Una excelente opción a este tipo de sustancias reactantes en las reacciones de alquilación la constituye el empleo de catalizadores heterogéneos. Las sílicas MCM-41 y SBA-15 impregnadas con ácido tunstenofosfórico, además de proveer una alta acidez y elevada área superficial, constan de un sistema amplio de mesoporos (Dp =20 y 50 nm). Esto permite que moléculas pequeñas (n-pentano e isobutileno) se conviertan en moléculas relativamente grandes (isononano), las cuales contribuyen a mejorar el octanaje de las gasolinas. Los materiales mesoporosos (MCM-41 y SBA-15) fueron sintetizados hidrotérmicamente a 373K utilizando CTMABr (bromuro de cetil-trimetil-amonio) como agente estructural. Los catalizadores fueron preparados con diferentes porcentajes de ácido tunstenofosfórico (10, 15, 20, 25, 30% p/p) en metanol bajo agitación. Los sólidos fueron caracterizados mediante DRX, Fisisorción de N2, SEM y EDX. Los resultados de DRX sugieren que las muestran sintetizadas se corresponden con estructuras mesoporosas. Además los difractogramas de las muestras a porcentajes bajos (<25%) de ácido no muestran picos de difracción; no obstante, a porcentajes altos se observan algunos picos de difracción correspondientes quizás a agregados del ácido tunstenofosfórico. Los valores de área superficial disminuyen conforme se aumenta el porcentaje de ácido en los soportes, en tanto que los análisis morfológicos de las muestras sin impregnar no presentan cambios apreciables con la presencia del ácido. Lo que sugiere que las partículas del ácido se encuentran altamente dispersas.

Caracterización de cerámicos Wari mediante análisis por activación neutrónica

Se ha empleado el análisis por activación neutrónica instrumental, según el método del k-sub cero, como herramienta de caracterización química cuantitativa, para establecer la procedencia de la cerámica de estilo Wari, encontrada en sitios arqueológicos del Horizonte Medio, ubicados en Cuzco. Los resultados indican que hubo un intercambio bidireccional de cerámica entre Ayacucho y Cuzco durante el Horizonte Medio. Se discuten otras implicancias arqueológicas de los resultados obtenidos en los análisis químicos.

The k0 based instrumental neutron activation analysis has been used, as a quantitative characterization tool, to establish the provenience of the Wari pottery found in Middle Horizon archaeological sites at Cuzco, Peru. The results indicate a bidirectional exchange of pottery between Ayacucho and Cuzco along the Middle Horizon Period. Other archaeological inferences from the results of the chemical analysis are discussed.

El uso de Usnea sp.y Tillandsia capillaris, como biomonitores de la contaminación ambiental en la ciudad de Lima, Perú

Con la finalidad de evaluar la contaminación en la ciudad de Lima, Perú, se realizó un monitoreo ambiental utilizando los biomonitores: Liquen Usnea sp. y Tillandsia capillaris. Éstos fueron recogidos de una zona no contaminada y expuestos por tres meses en diferentes puntos de muestreo de la ciudad, luego fueron colectados, preparados y analizados utilizando la técnica de análisis por activación neutrónica, basada en el método del ksubcero. Los resultados obtenidos mostraron contaminación significativa en algunas zonas de la ciudad, procedente de la actividad industrial y de las emisiones vehiculares.

In order to evaluate pollution in the city of Lima, Peru, an environmental monitoring was carried out using two species of biomonitors: Liquen Usnea sp. and Tillandsia capillaries. Both samples were taken from an uncontaminated area to be exposed during three months in different sampling sites of the city. Then samples were collected, prepared and analyzed by instrumental neutron activation analysis, based k0 method. Results showed important contamination in East and North sites of the city coming from industrial activities and automotive vehicles emissions.

Obtención de galato de n-propilo mediante transesterificación enzimática con tanino, propanol y tanasa inmovilizada en quitina

El galato de n-propilo es un antioxidante para alimentos, aceites y emulsiones; el estudio se realizó teniendo como objetivo sintetizar galato de n-propilo utilizando un sistema formado por ácido tánico, tanasa inmovilizada en quitina y alcohol n-propílico. El método utilizado consiste en una transesterificación enzimática con tanasa que fue inmovilizada en quitina mediante el agente enlazante glutaraldehído; la quitina fue obtenida de las cubiertas de Cancer setosus (cangrejo). El tanino aportó el ácido gálico esterificado y desplazado a favor del galato de n-propilo con alcohol n-propílico. El rendimiento de inmovilización fue de 70%, mientras que el producto final alcanzó 74% de rendimiento, determinado por espectrofotometría UV y cromatografía líquida de alta performance (HPLC)

The n-propyl gallate is an antioxidant for food, oils and emulsions. The study were carried out to synthesize n-propyl gallate using a system made up of tannic acid, tannase immobilized in quitine and n-propylic alcohol. The method consists of an enzyme transesterification, which tannase that was immobilized with quitine through glutaraldehyde linking agent, quitine was obtained from the decks of Cancer setosus (crab). The tannic acid contributed with esterified gallic acid and shifted in favour of npropyl gallate with n-propanol alcohol. The performance of detention was 70%, while the final product reached 74% of yield, determined by UV¬spectrophotometry and high-performance liquid chromatography (HPLC).

Aplicaciones ambientales de la adsorción mediante biopolímeros naturales: parte 1-Compuestos fenólicos

La biosorción es una técnica que puede ser usada para la eliminación de contaminantes a partir de aguas residuales, especialmente de aquellas que no son fácilmente degradables como los compuestos fenólicos. En esta revisión, la habilidad de adsorción de las algas marinas es enfatizada como solución a la contaminación de compuestos fenólicos. Las propiedades de los alginatos y fucoidanos, constituidos principalmente por grupos carboxilo, hidroxilo y sulfonato son discutidos como la base de su potencial biosorbente. También son analizados los mecanismos de adsorción así como los parámetros más importantes que influencian la toma pasiva de estas moléculas. Asimismo, se discuten resultados recientes sobre la aplicación de algas en la adsorción de 2-clorofenol, 2-nitrofenol y fenol. La presente revisión también resalta la necesidad del examen y búsqueda de biosorbentes dentro de situaciones reales, como competencia de adsorbatos y la alteración de la biosorción debido a la calidad de agua, entre otros tópicos de importancia para el desarrollo de esta técnica.

Biosorption is a technique that can be used in the removal of pollutants from waste waters, especially the ones that are not easily degraded such as phenolic compounds. In this review, the ability of adsorption by marine algae as a solution of the contamination by phenolic compounds is emphasized. The properties of alginates and fucoidanos, mainly composed by carboxyl, hydroxyl and sulphonate groups are discussed as the base of their adsorptive potential. The mechanisms of adsorption as well as the most important parameters influencing the passive uptake of these molecules are also analyzed. Moreover, recent results about the application of seaweeds in the adsorption of 2-chlorophenol, 2-nitrophenol and phenol are discussed. The present review also highlights the necessity for the examination and search of biosorbents within real situations, as competition between adsorbates and alteration of biosorption due to water quality, amongst other topics, important for the development of this technique.

Autoestima y el trabajo docente: un estudio con profesores y estudiantes de Química de Mato Grosso, Brasil

La autoestima es considerada uno de los elementos clave para el desarrollo humano, pues ella posee estrecha relación con un conjunto de aspectos fundamentales para la vida de un individuo. De acuerdo con esto, la presente investigación tiene como objetivo, presentar una relación entre la docencia en Química y la autoestima, en la formación inicial del profesor de la red pública de enseñanza de Cuiabá, Mato Grosso. La investigación fue realizada por medio de entrevistas semiestructuradas, con profesores de enseñanza secundaria de escuelas públicas y con alumnos de los últimos semestres del curso de Licenciatura en Química. Los resultados demuestran, de un modo general, que los profesores presentan indicios de una baja autoestima, aunque no se reconozca como tal. En relación a los universitarios, a pesar de la profesión de docente, muchas veces, tener una imagen desvalorizada y poco atractiva financieramente, este estudio demostró que éstos, no son factores para la disminución de la autoestima, siendo factores internos relacionados al curso de licenciatura, los mayores causantes de esa baja autoestima.

The self-esteem is considered one of the element-key for the human development, because it possesses narrows relationship with a group of fundamental aspects for an individual's life. Believing in that, the present research seeks to present a relationship among the teaching in Chemistry and the self-esteem in the teacher's initial formation from the public net of Cuiabá, Mato Grosso. The research was accomplished through interviews semi-structured with teachers from the public high school and with last semesters students of the Degree in Chemistry. Among other, the results demonstrate in a general way that the teachers present indications of a low self-esteem, although they are not recognized in that way. In relation of undergraduate students, in spite of the teaching profession lot of times present to them as depreciated and little attractive financially, this study demonstrated that these are not factors for the decrease of the self-esteem, being internal factors related to the degree course the largest causes of that lowers self-esteem.

Ernest L. Eliel: A un año de su partida. 1921-2008