Revista de la Sociedad Química del Perú

Presentamos un resumen de la Segunda parte del trabajo "La gestión en la investigación científica" del Dr. Antonio Monge. La primera parte se publicó en el Nº 3 - 2015

Síntesis de nuevos copolímeros en bloque a partir de polietilenglicol y 2-oxazolinas

Fueron obtenidos nuevos copolímeros en bloque (tipo AB), a partir de la polimerización catiónica por apertura de anillo de los monómeros 2-ciclopropil- y 2-metoxicarboniletil-2-oxazolina, utilizando el polietilenglicol tosilado como iniciador. En los copolímeros en bloque, el grado de polimerización del segmento de polietilenglicol (PEG) fue siempre de 45 unidades y el de las poli(2-oxazolinas) fue variable, entre 33 y 242 unidades. Los copolímeros en bloque que contenían 2-metoxicarboniletil-2-oxazolina, fueron sometidos a una hidrólisis de sus grupos éster para obtener cuantitativamente grupos ácido carboxílicos. Los copolímeros fueron caracterizados estructuralmente mediante resonancia magnética nuclear y también mostraron una transición conformacional (LCST) entre 24 y 48°C, que fue función de la estructura del polímero, de su contenido de ciclopropiloxazolina y de los grupos ácido carboxílicos.

New block copolymers (typ AB) were obtained by the ring opening cationic polymerization of 2-cyclopropyl- and 2-methoxycarbonylethyl-2-oxazoline, using tosylated polyethylenglycol as initiator. In block copolymers, the polymerization grade of polyethylenglycol (PEG) segment was always 45 units and of the poly(2-oxazolines) segment was variable, between 33 to 242 units. The block copolymers, containing 2-methoxycarbonylethyl-2-oxazoline, were submitted to a quantitative hydrólisis of ester groups to obtain carboxylic acid units. The copolymers were characterized structurally by nuclear magnetic resonance spectroscopy and they show a conformational transition (LCST) between 24 and 48°C, which was function of the polymer structure, of its content of cyclopropyloxazoline and carboxilic acid groups.

Composición fitoquímica del aceite de las semillas del fruto del "Aguaymanto", Physalis peruviana L

Se estudió el contenido de ácidos grasos y antioxidantes en el aceite de las semillas del fruto del "aguaymanto". La extracción del aceite crudo se realizó por el método de prensado por expeller con un rendimiento del 18,09 %. Se cuantificó ácidos grasos, tocoferoles y esteroles por métodos cromatográficos. El aceite presenta un alto porcentaje de ω-6 (76,7 %) con un grado de insaturación de 77,1 %. Los tocoferoles α- (70 ppm), β- (1452 ppm), γ- (1469 ppm) y δ- (1445 ppm) son las principales especies que han sido separadas y cuantificadas por HPLC. Los esteroles δ-5-avenasterol (17,1%), β-sitosterol (9,7%), estigmasterol (4,9%) y campesterol (4,8 %), son las especies más importantes separadas y cuantificadas por CG. Los resultados obtenidos confirman que el aceite y la torta extraídos de las semillas del "aguaymanto" podrían ser considerados como una fuente dietética de antioxidantes naturales para promover una buena salud y cuidado de la piel.

The content of fatty acids and antioxidants in the oil of the seeds of fruit of "aguaymanto" were studied. The extraction of crude oil was carried out by the expeller pressing method with a yield of 18.09%. Fatty acids, tocopherols and sterols by chromatographic methods were quantified. The oil has a high percentage of ω-6 (76.7%) with a degree of unsaturation of 77.1%. The α- tocopherols (70 ppm), β- (1452 ppm), γ- (1469 ppm) and δ- (1445 ppm) are the main species have been separated and quantified by HPLC. Sterols δ-5-avenasterol (17.1%), β-sitosterol (9.7%), stigmasterol (4.9%) and campesterol (4.8%), are the most important species have been separated and quantified by GC. The results obtained confirm that the oil and cake extracted from the seeds of "aguaymanto" could be considerate as a source of natural antioxidants to promote good health and skin care.

Evaluación de los compuestos fenólicos y capacidad antioxidante de tres colores de pétalos de mastuerzo (Tropaeolum majus L.)

Se evaluó el contenido de compuestos fenólicos y capacidad antioxidante en tres colores de pétalos de mastuerzo (Tropaeolum majus L.). Los pétalos de los colores de mastuerzo rojo, anaranjado y amarillo se secaron a temperatura ambiente; luego se acondicionaron para la extracción de sus componentes bioactivos, los que se cuantificaron mostrando diferencia significativa (p<0,05) entre colores. La mayor concentración de fenoles totales se encuentra en el color anaranjado, seguido por el rojo y el amarillo (917,05; 799,35 y 442,02 mg AGE/g de muestra). Para la cuantificación de flavonoides totales el mayor contenido se encuentra en el color rojo, seguido por el anaranjado y el amarillo (2,184; 1,185 y 0,867 mg QE/g de muestra). En cuanto a los taninos totales, el mayor contenido se encuentra en el color rojo seguido por el anaranjado y el amarillo (342,92; 333,77 y 291,53 mg ATE/g de muestra). Con respecto a la capacidad antioxidante por los métodos DPPH y ABTS, el mayor contenido se encuentra en el color anaranjado, seguido por el rojo y amarillo (3928,226; 3286,163 y 2500,887 μM TE/g de muestra), (622,92; 608,15 y 587,01 μM TE/g de muestra).

The content of phenolic compounds and antioxidant capacity in three colors of petals cress (Tropaeolum majus L.) was evaluated. Petals colors red cress, orange and yellow were dried at room temperature; then they were conditioned for extracting its bioactive components, which were quantified showing significant difference (p<0.05) between colors. The highest concentration of total phenols is in the orange color, followed by red and yellow (917.05; 799.35 and 442.02 mg AGE/g sample). For quantification of total flavonoids, the highest content is in the red, followed by orange and yellow (2.184; 1.185 and 0.867 mg QE /g sample). As for the total tannins, the highest content is in the red followed by orange and yellow (342.92; 333.77 and 291.53 mg ATE/g sample). With respect to the antioxidant capacity by DPPH and ABTS methods, the highest content is in the orange color, followed by red and yellow (3928.226; 3286.163 and 2500.887 μM TE/g sample), (622.92; 608.15 and 587.01 μM TE/g sample).

Películas conductoras de almidón de yuca (Cassava) como material para un acumulador electroquímico de carga (batería)

En la actualidad, existe la necesidad de desarrollar nuevos dispositivos capaces de almacenar energía, que sean ligeros, flexibles y amigables con el medio ambiente. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de películas delgadas a base de almidón de yuca (cassava) y películas delgadas de polipirrol; las cuales fueron utilizadas en el desarrollo de un acumulador electroquímico. Las películas de almidón fueron preparadas a partir de almidón nativo de yuca y la adición de plastificantes y perclorato de litio. Por otro lado, las películas de polipirrol (PPy) fueron dopadas con Índigo Carmín (IC) y ácido p-toluensulfónico (pTS) y se sintetizaron electroquímicamente en una celda electroquímica de tres electrodos (trabajo, referencia y auxiliar). La caracterización se llevó a cabo empleando las técnicas electroquímicas de voltametría cíclica (VC) y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE). Los resultados indican un buen comportamiento electroquímico de las películas delgadas de almidón, con conductividades aproximadas de 3x10-3 S cm-1 y una buena actividad rédox que permite la acumulación de carga en el dispositivo armado.

Currently, there is a need to develop new devices capable of storing energy, which are lightweight, flexible and friendly to the environment. In this paper we present the synthesis and characterization of cassava starch films and polypyrrole films, which were used in the development of an electrochemical battery. The starch films were synthesizedchemically from native cassava starch adding plasticizers and lithium perchlorate. Moreover, polypyrrole films were doped with p-toluenesulfonic acid (pTS) and Indigo Carmin (IC) and synthesized electrochemically in an electrochemical cell of three electrodes (working, reference and auxiliary). The characterization was carried out using electrochemical techniques of cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicate excellent electrochemical behavior of starch films with conductivities of approximately 3x10-3 S cm-1 and a good redox activity which allow the accumulation of charge in the device assembly.

Análisis estructural RMN 1D y 2D del 1 - fenil - 3 - metil - 2 - pirazolín - 5 - ona - 4 - etoxicarbonil: Cálculo de constante de fuerza y longitud de enlace del par u-o en el complejo de uranilo

Se ha realizado el análisis estructural del 1-fenil-3-metil-2-pirazolín-5-ona-4-etoxicarbonil (PirC2) mediante dos técnicas de RMN bidimensional, la HSQC y la HMBC, las que ayudaron a dilucidar la interacción entre los átomos de carbono e hidrógeno presentes en la molécula orgánica. Se hizo interaccionar este compuesto con una sal de uranilo con el fin de probar la posible formación del respectivo compuesto complejo. Utilizando el espectro vibracional se logró determinar la constante de fuerza y la longitud del enlace de los átomos de uranio y oxígeno en el UO2 2+ presente en el complejo, utilizando el modelo de Badger modificado por Jones.

There has been structural analysis of 1-phenyl-3-methyl-2-pirazolin-5-one-4-etoxicarbonil (PirC2) by means of two techniques of two-dimensional NMR, the HSQC and HMBC, which helped to elucidate the interaction between the atoms of carbon and hydrogen present in the organic molecule. It was interacted this compound with a salt of uranyl in order to test the possible formation of the respective complex compound. Using the vibrational spectrum was possible to determine the force constant and the bond length of the uranium and oxygen atoms at the UO2 2+ present in the complex, using the model of Badger modified by Jones.

Correlación de la deformación de los planos superconductores de CuO₂ con la temperaturacrítica superconductora

En los materiales superconductores de óxido de cobre la transferencia interna de carga entre los planos superconductores de CuO2 y los bloques de reserva de carga es un factor dominante que controla la temperatura crítica superconductora. Los planos superconductores de CuO2 no son planos en un estricto sentido, sino que poseen cierta deformación, donde la posición del átomo de cobre Cu(2) y los átomos de oxígeno O(2) y O(3) no recaen en un mismo plano, la variación de sus posiciones está muy relacionada con los reemplazos atómicos en los planos superconductores de CuO2 o en los bloques de reserva de carga. Por lo tanto, correlacionamos los efectos de las sustituciones en la celda unitaria canónica del YBa2Cu3O7, con respecto a la variación de la longitud y el ángulo de enlace entre los átomos de cobre Cu(2) y oxígeno O(2) y O(3) con la temperatura crítica superconductora a través del resultados obtenidos de refinamiento Rietveld de sus patrones de difracción de rayos X en polvo en muestras en polvo policristalinas de: SmBa2Cu3O7, [Y0,90,Pr0,10]Ba2Cu3O7, [Ca,La]Ba2Cu3O7 e YBa2Cu3O7.

In copper oxide superconductor materials the internal charge transference between the superconducting planes of CuO2 and the charge reservoir blocks, it is a key factor that controls the superconducting critical temperature. The superconducting planes of CuO2 are not planes in a strict sense, the position of the Cu(2) atom and the O(2) and O(3) oxygen atoms are not lying in a same plane, the change of its positions are closely related to atomic replacements in the superconducting planes of CuO2 or in the charge reservoir blocks. Therefore, we correlates the substitutions effects in the canonical unit cell of YBa2Cu3O7 with regard to length and angle bond variation of copper and oxygen atoms with the superconducting critical temperature obtained by Rietveld refinement of X-ray diffraction patterns in polycrystalline powder samples, such as: SmBa2Cu3O7, [Y0,90,Pr0,10]Ba2Cu3O7, [Ca,La]Ba2Cu3O7 and YBa2Cu3O7.

Síntesis de membrana de líquidos iónicos polimerizados (Pilm) con el indicador amarillo brillante para detección de pH

Se ha desarrollado una membrana de líquidos iónicos polimerizados (PILM) a partir de la copolimerización del bromuro de 3-butil-1-vinilimidazolio y acrilonitrilo, posteriormente cargada con el indicador amarillo brillante (AB) mediante un proceso de intercambio iónico (PILM-AB). El objetivo de este proceso fue la utilización de la membrana en la medición de pH en soluciones acuosas en el rango 6,5 a 8,0; cercano a condiciones neutras. Las membranas crudas PILM y cargadas con el indicador PILM-AB fueron caracterizadas mediante FT-IR y la respuesta de las membranas cargadas PILM-AB respecto al cambio de pH fue medida utilizando un Espectrofotómetro UV-Vis.

A polymerized ionic liquid membrane (PILM) has been synthesized by copolymerization of 3-butyl-1-vinylimidazolium bromide with acrylonitrile and then loaded with brilliant yellow dye (AB) describing an anion exchange process. The main objetive of this synthesis is the measurement of pH in aqueous solutions between pH 6,5 and 8,0; close to neutral conditions. Both PILM and PILM-AB membranes were characterized by FT-IR spectroscopy and their pH-response was measured by UV-Vis spectrophotometry.

Síntesis de catalizadores basados en Co-Mn para la combustión de n-hexano

La combustión catalítica de n-hexano se ha estudiado utilizando diversos óxidos mixtos basados en Co-Mn por las propiedades rédox de estos materiales. Los catalizadores se prepararon mediante el método de co-precipitación usando un tiempo de envejecimiento 24 h, partiendo de precursores a base de nitrato de Co2+ y Mn2+, en las proporciones molares Co/Mn de 5; 2; 1; 0,5 y 0,2. Los óxidos obtenidos fueron caracterizados por sorción de N2, por difracción de rayos X (XRD), por espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier (FTIR) y por reducción a temperatura programada (TPR). Las isotermas de sorción de N2 indicaron que son materiales micro-mesoporososo con poros tipo cilíndricos. El análisis XRD reveló la presencia de fases cristalinas correspondientes a las especies mixtas tipo espinela MnCo2O4 y tetragonal, atribuido a (CoMn)(CoMn)2O4. El análisis FTIR mostró señales desplazadas combinadas en las muestras mixtas, reflejando interacción metálica. El análisis TPR reveló mejor reducibilidad en las muestras mixtas comparado con los oxidos simples puros. Las curvas de ignición mostraron que el enriquecimiento de Co en la composición del catalizador mejoró la actividad, siendo el catalizador Co/Mn=5 el más activo, debido probablemente a la mejor superficie y mejor reducibilidad alcanzada.

Catalytic combustion of n-hexane was studied over various mixed oxides based on Co-Mn by the redox properties of these materials. The catalysts were prepared by coprecipitation applying an aging time of 24h, from nitrate precursor of Co2+ and Mn2+ with molar Co/Mn ratios corresponded to 5; 2; 1; 0,5 and 0,2. The oxides were characterized by N2 sorption (BET technique), X-ray diffraction (XRD), infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR) and temperature programmed reduction (TPR). The isotherms of N2-sorption were of type IV corresponded to micro-mesoporous material, with the presence of cilindric pores. X-ray analysis revealed the presence of mixed phases corresponding to spinel MnCo2O4 and tetragonal (CoMn)(CoMn)2O4. FTIR spectroscopy showed combined signals in the mixed samples, revealing metallic interaction. TPR analysis showed better reducibility in mixed samples in relation with the simple ones. The ignition curves for Co-Mn samples depicted better activities with the enrichment of Co compound in mixed samples, being the sample Co/Mn=5 the most efficiency, probably attributable to the best surface and the highest reducibility.