Facultad de Ciencias Químicas

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Materiales poliméricos solubles en agua. Obtención de complejos. Síntesis, caracterización y propiedades.
(Universidad de Concepción., 2000) Pereira Ulloa, Eduardo; Rivas Quiroz, Bernabé
En el presente trabajo, se sintetizaron por vía radical, polímeros y copolímeros solubles en agua con átomos o grupos ligantes de metales, tales como: poli(4-vinilpiridina) N-metilada, poli(ácido metacrílico), poli(ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propansulfónico), poli( cloruro de [3-(metacriloilamino) propil]trimetilamonio). Además se utilizaron polímeros comerciales tales como; poli(alilamina), poli(dialildimetilamonio), poli(ácido vinilfosfónico) y poli(2-vinilpirrolidona-co-dimetilaminoetilmetacrilato). Posteriormente, se estudió la interacción de estos compuestos con los iones metálicos, Ag+, Cr3+, Cu2+, Cd2+, Co2+, Ni2+ y Hg2+, utilizando para ello la técnica de retención en fase líquida (RFL). Posteriormente, utilizando la misma técnica, se prepararon los complejos polímero-metal respectivos. En todos estos estudios se evaluó la influencia del pH y la proporción de metal en la formación de los complejos. Todos los compuestos obtenidos, se caracterizaron por espectroscopía UV-Vis en solución y en estado sólido, FT-IR, 1H-RMN y 13C-RMN.
Aislamiento, purificación, caracterización y modificación química de los taninos aislados de la corteza de pinus radiata D. Don para su aplicación en la industria de las resinas y adhesivos para madera.
(Universidad de Concepción., 2001) Soto Fallas, Roy Mario; Baeza Hernández, Jaime
En este estudio se selecciona un método de extracción para los taninos condensados presentes en la corteza de Pinus radiata D. Don, a partir de los resultados de una serie de pruebas, variando la naturaleza y composición de los disolventes, proporciones sólido/líquido, tamaños de partículas, temperaturas y tiempos de extracción, utilizándose finalmente metanol 100% en una proporción de 500 g de corteza/4 L del disolvente, durante 2 horas a la temperatura de ebullición del metanol (65ºC). Estas extracciones se realizaron a partir de cortezas de distinto origen, determinándose que la corteza de las secciones inferior y media del árbol proporcionaron los mejores rendimientos de extracción, siendo la corteza de la sección media la que brindó un tanino con las mejores características de pureza y reactividad.
Síntesis y caracterización de coloides y partículas metálicas con posibles propiedades semiconductoras.
(Universidad de Concepción., 2001) Acuña Elgueta, José Francisco; Cárdenas Triviño, Galo
El aporte de la presente tesis está dirigido al campo de la ciencia de materiales, específicamente en el estudio de las características de nanopartículas con núcleos metálicos La tesis contempló la síntesis y caracterización de partículas coloidales obtenidas por el método de co-depositaciónde química de líquidos. Se utilizaron los métales de la primera serie de transición Mn, Fe, Ni y el bimetal Mn-Fe estabilizados con solventes orgánicos, tales como: etanol; acetona; 2-metoxietanol;1,2-dimetoxietano y 2-propanol. A los coloides que resultaron ser más estables, metal-2-metoxietanol, se les estudiaron algunas de sus propiedades en suspensión: Los datos de electrofóresis revelaron que estas partículas poseen carga positiva, y esto seria una causal de su estabilidad. Mediante microscopía electrónica de transmisión se estudiaron los tamaños, los cuales están en el rango coloidal. Estas mismas partículas fueron estudiadas por difracción de electrones. Los difractogramas revelan la existencia de zonas cristalinas y amorfas. Los anillos obtenidos se compararon con datos de difracción de rayos X, encontrándose que corresponde a estructuras cristalinas de los metales puros, con excepción del Fe-2-metoxietanol, en el cual se obtuvo la estructura cristalina del -Fe2O3. Los resultados de los espectros realizados en la zona UV-Visible inmediatamente después de ocurrida la reacción demuestran que tan solo el Ni- y el Mn-2-metoxietanol muestran efecto de tamaño cuántico, el cual desaparece transcurrido 24 horas. Por sustracción del solvente se obtuvieron polvos metálicos. Los cuales se estudiaron por FT-IR, análisis térmico (TGA, DSC y TGA- FTIR), encontrándose que existe interacción química entre el núcleo metálico de estas partículas y el solvente orgánico. También se midió la conductividad eléctrica de estos polvos, a la forma de pastillas comprimidas, encontrándose que los sistemas Mn-, Fe-, y Mn-Fe-2-metoxietanol son aislantes y el sistema Ni-2-metoxietanol tiene conductividad en el rango de los semiconductores. El estudio de las características de estas partículas, nos indica que algunas de ellas son candidatas promisorias para su utilización en los campos de la catálisis heterogénea y en el de la microelectrónica.
Obtención de celulosa ECF de pino radiata, incorporando una etapa ozono / dióxido de cloro.
(Universidad de Concepción., 2002) Millar Ettori, Héctor Hernán; Baeza Hernández, Jaime; Freer Calderón, Juanita
Se realizaron evaluaciones con pulpa kraft oxigenada de Pinus radiata, con el objetivo de reemplazar el dióxido de cloro (D) utilizado en la primera etapa de una secuencia de blanqueo industrial, por una mezcla de ozono y dióxido de cloro ZD o DZ. El proceso industrial tomado como referencia fue del tipo ECF (libre de cloro elemental), con una secuencia de blanqueo DEopDD (dióxido de cloro -extracción alcalina con oxígeno y peróxido de hidrógeno – dióxido de cloro –dióxido de cloro).Las evaluaciones realizadas permitieron obtener buenos resultados al aplicar una etapa ZD en donde el ozono y el dióxido de cloro fueron adicionados en forma secuencial. El uso de 0.3% de ozono permitió reducir hasta 43% de dióxido de cloro, con blancuras 90% ISO y con valores de propiedades físico mecánicas aceptables. Se evaluó la presencia de ácidos hexenurónicos y su comportamiento en las diferentes secuencias ensayadas, medidos por espectrofotometría UV a 245 nm. Se implementó una novedosa metodología para aislar lignina residual utilizando una hidrólisis enzimática seguida de una segunda hidrólisis ácida suave, lo que permitió obtener lignina con rendimientos de hasta 70%. Se aislaron también ligninas utilizando dioxano ácido clorhídrico, en pulpas tratadas con dióxido de cloro, ozono y mezcla de ozono y dióxido de cloro, todas ellas con contenidos muy bajos de lignina.
Diseño, síntesis, caracterización y estudio Fotofísico de Complejos Polipiridínicos de Re(I). Evaluación como modelos de conversión de energía.
(Universidad de Concepción., 2002) Díaz Harris, Ramiro J.; Loeb, Bárbara
Este informe de tesis presenta la síntesis de complejos polipiridínicos de renio (I), los que fueron caracterizados y estudiados por técnicas electroquímicas y espectroscópicas, tanto en el estado fundamental, como en el excitado. Se estudiaron series de complejos tricarbonilos de Re(I) del tipo [(N-N)Re(CO)3L]0/+, donde N-N son los ligandos DPQ y Nqfen, que se caracterizan por ser estructuralmente planos, rígidos y con un extenso sistema -conjugado. L son ligandos monodentados.
Síntesis, caracterización de polímeros con capacidad extractiva de iones metálicos con impacto en el medio ambiente.
(Universidad de Concepción., 2002) Quilodrán Toloza, Benita Hortensia; Rivas Quiroz, Bernabé
La calidad del agua en las zonas costeras y cercanas al litoral constituye un motivo creciente de inquietud, debido a que la contaminación es el mayor problema que afecta a estas zonas. Algunos organismos y substratos marinos presentan una notable capacidad de acumular iones metálicos procedentes del agua de mar, aún en concentraciones extremadamente bajas, lo que dificulta utilizar estas aguas para cultivos de especies marinas.Los agentes quelantes se emplean usualmente en química analítica en la preconcentración de iones metálicos o para separar el analito de la interfase previo a la determinación instrumental; también se emplean en la descontaminación de efluentes, en ríos, y en agua de mar. Por eso, las resinas poliméricas con propiedades quelantes, son de gran interés por su creciente aplicación en la remoción de iones metálicos y como una alternativa más adecuada par a el monitoreo (indicadores de contaminación) de iones metálicos pesados en ambientes acuáticos. En este trabajo se sintetizan resinas con propiedades quelantes de metales a partir de la 4-vinil piridina, del ácido 2-acrilamidoglicólico, del ácido acrílico y de la N -3- (dimetilamino)propil acrilamida. Los monómeros se homopolimerizaron y copolimerizaron vía polimerización radical, usando como iniciador peroxidisulfato de amonio o 2,2´- azoisobutironitrilo (AIBN) y como entrecruzador la N,N’-metilen bis-acrilamida o divinil benceno dependiendo de la solubilidad del monómero. Las resinas obtenidas, la poli(4-vinilpiridina), (PVPi), el poli(ácido acrílico) (PAA), el poli(ácido-2-acrilamidoglicólico), (PAAG) y poliN-3-(dimetilamino)propil acrilamida-co-ácido acrílico, (NDAPA-co-AA) se sintetizaron en una relación de 6% mol entre monómero y entrecruzador y 0,5 % mol para el iniciador. Las resinas se purificaron y caracterizaron por espectroscopía FT-IR y análisis termogravimétrico, TGA.La determinación del ion metálico en la solución se realiza por espectrometría de absorción atómica en horno grafito (EAHG). En todos los ensayos de retención se contactó la resina de la fracción de tamaño entre 180-250 μm con la solución acuosa salina artificial 4,0 μM de los iones Ni(II), Pb(II) Cd(II) y Cu(II) a pH, salinidad y temperatura estudiada. Para los ensayos de retención en mezcla, se contactó 10 mg de la resina con la solución manteniendo la concentración total de la mezcla en 4,0 μM. Finalmente, se estudia las propiedades quelante de las resinas para iones metálicos en agua de mar natural extraídas en la Décima Región en los sectores de Chinquihue, Pargua, Huito y Huelmo de Puerto Montt. Los metales estudiados fueron Ni, Cu, Pb, Cd, por su posible impacto en el medio acuático marino. La retención máxima para los iones individuales a pH 8,0, 17°C y salinidad (S) 28‰ para la resina PAAG fue de 94% para Ni(II), 81% para Pb(II), 85% para Cd(II) y 70% para el Cu(II). Para la resina PAA la retención máxima para los xi iones individuales fue de 70% Ni(II), 74% Pb(II), 88% para Cd(II) y 87% para Cu(II). En mezclas cuaternarias la tendencia es la misma para los iones Ni(II), Pb(II) y Cd(II) observándose una variación significativa menor en la retención del Cu(II). La resina PVPi presenta una retención máxima para el ion individual Cd(II) de 89%, seguida del Pb(II) con 73%, Ni(II) 67% y Cu(II) 62%. Para la resina NDAPA-co-AA las retenciones máximas para iones individuales son para Pb(II) un 88% y Cd(II) un 83% y los más bajos para Ni(II) un 50% y Cu(II) un 61%. En mezcla no hay variación significativa en la retención para la resina PVPi, pero se presenta una variación mayor a un 10% de retención para todo los iones con la resina NDAPA-co AA. En los ensayos de retención en agua de mar natural los porcentajes de retención para las resinas PAAG y PAA son muy similares respecto de aquellos observados para los ensayos realizados en soluciones acuosas salinas artificiales. Hay una variación importante (cercano al 20%) del porcentaje de retención del ion Cu(II) con las resinas PVPi y NDAPA-co-AA.
Síntesis de diversos tipos de tamices moleculares zeolíticos, de la familia mordenita, de la familia M41S y de la familia pentasil a partir de materiales naturales chilenos.
(Universidad de Concepción., 2003) Sanhueza Núñez, Vilma Mayerling; Kelm, Ursula; Cid, A., Ruby
Sólo un siglo después del descubrimiento de las zeolitas naturales, a mediados del siglo XVIII, se empezó a estudiar su utilización en procesos de deshidratación, separación de gases por adsorción, y en intercambio iónico. A comienzos del siglo XX se definieron las zeolitas como "tamices moleculares", pero sólo a mediados de ese siglo se inició la obtención de ellas a partir de reactivos químicos. La importancia de las zeolitas por su uso en la industria del petróleo, despertó gran interés en el estudio de sus propiedades catalíticas y en síntesis de zeolitas que tuviesen o no similares naturales.
Obtención y Caracterización de Quitosano a Partir de Quitina de Langostino (Pleuroncodes monodon) y de Camarón Nylon (Heterocarpus reedi). Estudio de su Capacidad para Retener Colesterol Mediante Algunos Derivado.
(Universidad de Concepción., 2003) Cuellar Gallardo, José Daniel; Cárdenas Triviño, Galo
Dentro de las variadas propiedades que posee el quitosano está su capacidad de adsorber colesterol. Es así como se postula mejorar este potencial mediante la obtención de derivados, en los cuales se busca incorporar aminoácidos. Se eligen con este propósito la arginina y la lisina, los cuales protegidos como esteres metilados permiten incorporar nuevos grupos amino y, además, los respectivos grupos alquilo. Se desarrollaron dos series de productos a partir de quitosano de langostino. Una, mediante la oxidación del carbono 6 a carboxilato, partiendo de perclorato de quitosano y una segunda, usando como precursor carboximetilquitosano (−CMQ−). En este último, además de adicionar los aminoácidos seleccionados, se contempló la obtención de carboximetilquitosano-1,3-diamino-2-hidroxipropil-N,O (CMQ-DHP), a partir de 1,3-diamino-2-hidroxipropano. Obtenidos los derivados se procedió a su caracterización.
Obtención y Caracterización de Nuevos Sistemas de Liberación Controlada de Pesticidas Empleando Quitina y Quitosano como matriz Polimérica.
(Universidad de Concepción., 2003) Cabrera Barjas, Gustavo; Cárdenas Triviño, Galo
El objetivo de la presente tesis es la síntesis y caracterización química y biológica de nuevos derivados de quitina y de quitosano que puedan actuar como sistemas de liberación controlada de agroquímicos. Primeramente se analiza la composición de los caparazones de langostino colorado que se obtienen como desechos de la industria pesquera. El caparazón presenta hasta un 17% de quitina, lo cual hace factible su extracción desde ésta materia prima. A partir de la quitina se obtiene el quitosano por desacetilación alcalina y se estudia la influencia de diferentes variables, durante la obtención del quitosano sobre el grado de acetilación y el peso molecular. Se sintetiza la quitina oxodiclorofosfano empleando PCl3 como agente fosforilante. Este presenta enlaces hidrolizables que facilitan la obtención de otros derivados como la quitina fosfato. El producto se caracteriza empleando técnicas espectroscópicas y se determinación el peso molecular por cromatografía de permeación sobre geles (GPC). También se obtienen y caracterizan derivados O y N-dietilfosfato de quitosano con posible actividad insecticida empleando metodologías diferentes. Se obtienen derivados hasta con un 100% de sustitución por los grupos -OH y un 84.2% por los -NH2. Las propiedades químicas de ambos compuestos como solubilidad, degradación térmica y enzimática, son diferentes y dependientes del grado de sustitución. Además, se caracteriza el producto de la reacción entre el regulador de crecimiento comercial etephon y el quitosano. El derivado se degrada a pH alcalinos y se hidroliza con facilidad durante su obtención. Se estudian las propiedades insecticidas en ensayos "in vitro" de los quitosanos y sus derivados alquilfosfato. Se halla una respuesta insecticida con los derivados dietilfosfato. En ensayos de campo el derivado O-sustituido muestra actividad nematicida y el N-sustituido insecticida, lo cual posibilita un aumento en el rendimiento de los cultivos.
Síntesis vía catiónica de derivados de polisiloxanos-polisilazanos precursores de materiales cerámicos y de agentes de dispersión y mineralización.
(Universidad de Concepción., 2003) Neira Carrillo, Andrónico David; Rodríguez Fernández, Mario
Se sintetizaron vía catiónica nuevos copolímeros derivados de polisiloxanos - polisilazanos, utilizando los siguientes monómeros: 1,3,5,7-tetrametilciclotetrasiloxano (D4H), octametilciclotetrasiloxano (D4) y como ciclosilazano el 2,2,4,4,6,6-hexametilci- clotrisilazano (SZ). La concentración de las unidades comonoméricas en los copolímeros dependen de la concentración de los monómeros en las mezclas iniciales, razón por la cual se trabajó modificando sus fracciones molares iniciales. Todas las reacciones de copolimerización se realizaron en condiciones anhidras y en atmósfera inerte.
Hidrogenación selectiva de citral sobre catalizadores de Ir, Ir-Fe e Ir-Ge soportados.
(Universidad de Concepción., 2003) Rojas Sarmiento, Hugo Alfonso; Reyes Núñez, Patricio
Se estudió la hidrogenación selectiva de citral, un aldehído a, b insaturado sobre sistemas de Ir, Ir-Fe(Ge), y Pt y Pt-Fe soportados. Se sabe que los metales nobles utilizados en sistemas catalíticos como catalizadores monometálicos son buenos hidrogenantes, lo que ocasiona la formación de productos saturados. La adición de metales no nobles como promotores o el uso de soportes especiales, como soportes parcialmente reducibles, producen un importante aumento en la actividad y selectividad hacia el alcohol insaturado debido a una disminución en la capacidad hidrogenante del metal noble y por efecto de polarización del grupo carbonilo del aldehído. Una primera parte del trabajo consistió en estudiar el efecto de la naturaleza del soporte (SiO2 y TiO2), de la temperatura de reducción (200 y 500°C), y de la adición de un segundo metal como promotor en catalizadores de Ir-(Fe o Ge), sobre las propiedades superficiales y catalíticas. Los mejores resultados se lograron con TiO2 como soporte, con altas temperaturas de reducción y con Fe como promotor. Posteriormente, se analizó el efecto de la razón atómica Fe/Ir en catalizadores Ir/TiO2 reducido a alta o baja temperatura, sobre el comportamiento catalítico. Se encontró que la actividad de los catalizadores bimetálicos reducidos a baja temperatura, LT, mostraban un máximo de actividad para el catalizador de razón Fe/Ir = 1. Por otro lado, en la serie reducida a alta temperatura (HT), la tendencia es distinta; la actividad cae continuamente al adicionar Fe. Debe resaltarse que ambas series de catalizadores fueron completamente selectivos a los alcoholes insaturados (geraniol + nerol) durante la hidrogenación de citral. Una completa caracterización efectuada con todos los catalizadores estudiados permite explicar los comportamientos exhibidos. Se efectuó también un estudio cinético de la hidrogenación de citral en catalizadores monométálicos de Ir (reducidos a alta o baja temperatura). Se encontró que la reacción para ambos sólidos mostraba una cinética de orden 1 respecto a la presión de H2 y –2 respecto a la concentración de citral. Se propuso un mecanismo compatible con la cinética encontrada. Se analizó además el efecto del solvente en la actividad y selectividad de la reacción, utilizando catalizadores monometálicos de Ir y un catalizador Fe-Ir/TiO2. Un solvente polar mejoraba los niveles de conversión en ambos catalizadores, aunque en aquellos reducidos a alta temperatura, la selectividad hacia los productos de interés se veía perjudicada. La diferencia fundamental en el comportamiento observado en los catalizadores estudiados se interpreta en función de sus características superficiales. El sistema Pt y Pt-Fe/SiO2 fue empleado en forma comparativa en la reacción de hidrogenación de citral. Aunque la velocidad de reacción observada para los distintos catalizadores fue razonablemente buena, la selectividad hacia el alcohol insaturado fue menor que la mostrada en la serie de Ir soportado.
Síntesis, caracterización de resinas y sus propiedades de retención para iones metálicos.
(Universidad de Concepción., 2003) Villegas Manríquez, Sandra; Rivas Quiroz, Bernabé
Se realizó la síntesis de varias resinas por reacciones de homo y copolimerización vía radical usando los siguientes monómeros: 4-vinilpiridina (4-VPi), ácido acrílico (AAc), ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico (APSA), cloruro de [3 (metacriloilamino)propil]trimetilamonio (ClMAPTA), N-acriloil-N'-metilpiperazina (AP), hidróxido de [3-(metacriloilamino)propil]dimetil(3-sulfopropil)amonio (HMAPDSA) y ácido 2-acrilamidoglicólico (AGCO). El iniciador usado para la síntesis de estas resinas fue el persulfato de amonio, y como entrecruzador la N,N'-metilen-bis-acrilamida. Las resinas que se obtuvieron son las siguientes: P(ClMAPTA), P(APSA), P(APSA-4-VPi), P(APSA-AP), P(APSA-AAc), P(HMAPDSA), P(HMAPDSA-AGCO), P(HMAPDSA-4-VPi) y P(HMAPDSA-AAc).
Epoxidación de Ciclohexeno catalizada por complejos Metálicos soportados en resinas Poliméricas.
(Universidad de Concepción., 2003) Borda Guerra, Gloria; Rivas Quiroz, Bernabé; Reyes N., Patricio
En esta tesis se presenta estudios catalíticos de la epoxidación de ciclohexeno sobre oxocomplejos de molibdeno inmovilizados en resinas poliméricas. Se prepararon diversas resinas para su utilización como soportes de los complejos estudiados, analizando en mayor detalle resinas entrecruzadas poli(4-vinilpiridina-co-estireno). Los sólidos estudiados se sometieron a diferentes técnicas de caracterización que incluyen análisis químico, termogravimetría, FTIR, SEM, determinación de superficie específica y XPS. En un estudio preliminar se estudiaron cuatro oxocomplejos de molibdeno, MoO2(acac)2, Mo(CO)6, MoO2(oxi)2 y Na4(Mo2O6EDTA)8H2O y debido al mejor comportamiento exhibido por el primero de estos complejos, la mayor parte de la tesis se centró en el MoO2(acac)2. La reacción de epoxidación de ciclohexeno se estudió en el rango de temperatura 40 – 60 ºC usando ter-butil hidroperóxido (TBHP) como agente oxidante. Se analizó una serie de catalizadores con similar contenido de complejo soportados en resinas poli(4-vinilpiridina-co-estireno) con distinto grado de entrecruzamiento, y series de catalizadores con contenido variable de complejo en cada una de las resinas. Se encontraron diferencias sustanciales en la actividad catalítica en cada una de los catalizadores investigados, pero todos ellos, fueron muy selectivos hacia el correspondiente epóxido, y con escasa lixiviación de fase activa. Las diferencias observadas son explicadas en términos de las propiedades superficiales de ellas, caracterizadas por las técnicas mencionadas. Los resultados catalíticos son comparados con los estudios en esta tesis para la misma reacción en fase homogénea. Sobre uno de los catalizadores MoO2(acac)2 soportado en una matriz polimérica se realizó también un estudio cinético, encontrándose que la reacción presentaba un orden global 2, 1 con respecto al ciclohexeno y 1 con respecto al TBHP. Se propone un mecanismo compatible con estos resultados.
Modificación sintética de alcanfor y reactividad de A-Pineno y óxido de A-Pineno sobre catalizadores sólidos.
(Universidad de Concepción., 2003) Miranda Miranda, Alberto Baleriano; Zarraga Olavarría, Miguel
En esta Tesis Doctoral se diseñaron rutas para la síntesis de ligandos de aminoalcoholes derivados de R-(+)-alcanfor con el fin de obtener nuevos complejos metálicos en síntesis asimétrica. Se utilizó como material de partida y como modelo de síntesis la mezcla racémica de alcanfor. Se sintetizaron los compuestos de B-dicarbonilos con los sustituyentes -H, -C3H7, -C6H5 y -C9H19 en el carbono carbonilo C1’. Se estudió la ruptura del enlace entre C2-C3 de B-cetoalcoholes por oxidación de Baeyer-Villiger usando perborato de sodio en ácido acético glacial, como fuente de ácido peracético. Se sintetizó la unidad de benzotiazolidina en C3 como unidad que impone restricciones conformacionales al átomo de nitrógeno en la cadena lateral. También se evaluó la formación de complejos metálicos de simetría C2 con los iones Cu2+, Ni2+ y Mn3+ con las bases de Schiff derivadas de algunos de estos ligandos.
Complejos polímero-metal en medio acuoso: estabilidad y estructura.
(Universidad de Concepción., 2003) Schiappacasse Poyanco, L. Nicolás; Rivas Quiroz, Bernabé
Los polímeros solubles en agua (que, en su mayoría, presentan comportamiento de polielectrolito) han sido estudiados extensamente, debido a su capacidad para actuar como agentes quelantes y/o intercambiadores de iones metálicos. Como producto de la interacción polímero-ion metálico que puede ser sólo electrostática o, además, incluir la formación de enlaces coordinados se obtiene una nueva especie química, denominada complejo polímero-metal (CPM). Un polímero complejante de iones metálicos recibe el nombre de poliquelatógeno.
Estudio de la Preparación de Carbones Activados con Características de Tamiz Molecular.
(Universidad de Concepción., 2004) Bello Bustos, Germán Eduardo
Se estudió la preparación de tamices moleculares de carbón a partir de carbonizados de madera de Eucalyptus globulus. Los tamices se prepararon mezclando un carbonizado en polvo con alquitrán mineral para darles forma de pellets, y sometiendo la mezcla a un tratamiento térmico en CO2. En la etapa de carbonización se estudió el efecto de la temperatura de carbonización de la madera en las propiedades de tamiz de los materiales obtenidos. En la etapa de activación se estudiaron las variables velocidad de calentamiento, temperatura de tratamiento térmico y tiempo a la temperatura máxima de tratamiento. La caracterización textural y química de los materiales se realizó mediante calorimetría de inmersión de diclorometano y benceno, isotermas de adsorción de moléculas prueba (CO2, C2H6 y n-C4H10) a 273 K, descomposición térmica programada, espectroscopia FTIR, y para evaluar las características de tamiz se midió la cinética de adsorción de gases (CH4, CO2, C3H6, C3H8) a temperatura ambiente. Se logró preparar tamices moleculares con buenos resultados para la separación cinética de CO2/CH4 y para C3H8/C3H6. Se encontró una fuerte dependencia de la temperatura de carbonización de la madera con las propiedades de tamiz logradas. En la etapa de activación, una alta velocidad de calentamiento, un tiempo corto de tratamiento térmico y una temperatura baja de activación permiten obtener materiales con buenas propiedades de separación de CH4/CO2. Se modificó químicamente un tamiz por oxidación con HNO3 y por reducción con H2 a fin de mejorar sus propiedades, sin embargo los resultados mostraron que la modificación química en las condiciones ensayadas produce una pérdida de las características de tamiz molecular.
Síntesis de nitridocomplejos de manganeso(V) derivados de 1-(n-HEXIL)-3-metil-5-pirazolona y transferencia de nitrógeno a olefinas.
(Universidad de Concepción., 2004) Pérez Azahuanche, Fredy Romel; Belmar Mellado, Julio
Se describe una ruta de síntesis de los primeros nitridocomplejos de manganeso(V) derivados de 1-(n-hexil)-3-metil-5-pirazolona. En la primera etapa, a partir de alquilpirazolona se sintetizan 4-acil-1-(n-hexil)-3-metil-5-pirazolonas, con rendimientos que varían del 10 al 70%. Estos derivados existen predominantemente en la forma tautomérica 4-acilpirazol-5-ol estabilizados por puente de hidrógeno intramolecular, tanto en estado puro como en solución de CDCl3, acetona-d6 y DMSO-d6. En la segunda etapa, a partir de las acilpirazolonas se sintetizan 4-aminoalquiliden-1-(n-hexil)-3-metil-5-pirazolonas, con rendimientos que varían del 12 al 97%. La forma tautomérica predominantemente es la de enamina estabilizada por puente de hidrógeno intramolecular, tanto en estado sólido como en solución de CHCl3. En la tercera etapa a partir de tres enaminas se sintetizan clorocomplejos de manganeso(III), con un rendimiento promedio de 90%.
Síntesis y propiedades mesomorfas de mezclas binarias obtenidas por enlace hidrógeno intermolecular que contienen en su estructura el heterociclo 1,3,4-Tiadiazol.
(Universidad de Concepción., 2004) Hernández Villegas, Silvia; Parra M., María
En esta tesis se realizó la síntesis, caracterización y determinación de las propiedades líquido cristalinas de cuatro nuevas series de unidades dadoras (nBSF, nAzoF) y aceptoras (nBSP, nAzoP) de enlace hidrógeno intermolecular que contienen en su estructura el heterociclo 1,3,4-tiadiazol. Las series de unidades aceptoras presentan por si mismas propiedades líquidos cristalinas, exhibiendo mesofases esméctica A y nemática. Se obtuvieron nuevas series de estructuras mesomorfas por enlace hidrógeno intermolecular entre las unidades dadoras: nBSF y nAzoF con 4,4’-bipiridina como unidad aceptora.
Eliminación de amoniaco y aminas alifáticas por oxidación catalítica en medio acuoso, con catalizadores metálicos soportados en carbón activado.
(Universidad de Concepción., 2004) Aguilar Quiroz, Croswel Eduardo; Soto, Gaby; García, Rafael
Se estudió la oxidación parcial de amoniaco acuoso a nitrógeno y agua por el proceso “Catalytic Wet Air Oxidation” (CWAO) utilizando como catalizadores carbón activado (AC), Pt/AC y Pd/AC. Se hizo además, un estudio exploratorio de la oxidación de metilamina y dimetilamina a nitrógeno, agua y dióxido de carbono, empleando los mismos sistemas catalíticos. Los sistemas catalíticos empleados fueron eficientes para eliminar el amoniaco acuoso, sin embargo, disminuye en la eliminación de aminas alifáticas. Se utilizó un carbón activado de cuesco de durazno, el cual fue modificado por procesos de oxidación con ácido nítrico y/o reducción con hidrógeno, con el objetivo de cambiar su naturaleza y composición química superficial. La identificación y cuantificación de los grupos superficiales del carbón activado se realizó combinando las técnicas de caracterización: descomposición térmica programada, infrarrojo con transformada de Fourier, y análisis por el método Boehm. En condiciones ambientales el amoniaco es adsorbido principalmente por los grupos superficiales tipo carboxílicos, lactónicos y anhídridos del carbón. Cuando el carbón activado fue utilizado como catalizador en el proceso CWAO, los grupos superficiales tipo quinónicos serían los responsables de oxidar parcialmente el amoniaco, mientras que, los grupos carboxílicos, lactónicos y anhídridos adsorbieron fuertemente al amoniaco inhibiendo la actividad catalítica. La presencia de grupos carboxílicos, lactónicos y anhídridos en el soporte dieron origen a menores dispersiones metálicas. En ausencia de éstos grupos, las dispersiones metálicas mejoran notablemente debido posiblemente a que los precursores metálicos [PtCl6]2- y [PdCl4]2- son adsorbidos en los planos basales del soporte. La fase metálica de Pto fue más activa que la de Pdo, debido a su mayor actividad intrínseca y estabilidad química en el sistema de reacción oxidándose solo en 5%, en contraste con el Pdo que fue superior al 55%. El estudio exploratorio de la oxidación de metilamina y dimetilamina por el proceso CWAO empleando los catalizadores AC, Pt/AC y Pd/AC, mostró que éstos compuestos son adsorbidos por los mismos grupos funcionales observados en el caso del amoniaco, siendo la tendencia: dimetilamina > metilamina > amoniaco. La actividad de los sistemas catalíticos disminuyó con el incremento de la cantidad de compuesto amino adsorbido. La formación de productos de oxidación total (nitritos y nitratos), fue favorecida por la adsorción fuerte de los compuestos nitrogenados y por la presencia de aglomerados metálicos en el catalizador.
Hidrogenación estéreo y enantioselectiva de compuestos orgánicos sobre sólidos mesoporosos del tipo MCM-41.
(Universidad de Concepción., 2004) Marín Astorga, Norman Mauricio; Reyes Núñez, Patricio; Pecchi Sánchez, Gina
Se prepararon y caracterizaron sólidos mesoestructurados, los cuales fueron utilizados como soportes de catalizadores basados en Pt y Pd. Estos materiales fueron sintetizados por vía catiónica utilizando como direccionador de estructura el bromuro de ?-cetiltrimetilamonio (CH3(CH2)15N(CH3)3Br), mediante la cual se obtuvo un sólido mesoporoso ordenado del tipo MCM-41 y la vía neutra usando como direccionador de estructura los surfactantes Brij 56 y dodecilamina (DDA, C12H25NH2), obteniéndose las sílices MSU y HMS. Los catalizadores basados en Pd fueron utilizados en la hidrogenación estereoselectiva de fenil alquil acetilenos a 1 atm y 298 K. El catalizador 1%Pd/MCM-41 presentó una alta actividad catalítica, efectos de confinamiento dentro de los canales pueden argumentarse como una posible explicación al comportamiento observado. La incorporación de plomo a estos catalizadores produce una disminución drástica en la actividad, como consecuencia del envenenamiento de los sitios metálicos. Todos los catalizadores presentaron una alta selectividad al isómero cis. Las arcillas pilareadas (PILC) como soporte de catalizadores de Pd son adecuadas para las hidrogenaciones estereoselectivas de fenil alquil acetilenos en fase líquida, mostrando actividades comparables con las obtenidas con los sólidos mesoestructurados. La actividad de los catalizadores 1%Pd/Al-PILC y 1%Pd/Ca- Mont aumenta a medida que disminuye la razón R:P, manteniéndose la selectividad al isómero cis. Los catalizadores de Pt soportado y modificados con cinconidina (CD) fueron probados en la hidrogenación enantioselectiva de a-cetóesteres y dicetonas a 298 K y presiones moderadas. Con respecto a la hidrogenación de piruvato de etilo, las actividades iniciales fueron similares para todos los catalizadores, sin embargo a mayores conversiones el catalizador soportado en MCM-41 presentó la mayor actividad. Todos los catalizadores presentaron una alta selectividad al R-lactato de etilo (ee = 88 %). Se estudió la hidrogenación de 2,3-butanodiona y 3,4 hexanodiona utilizando como modificador quiral cinconidina (CD), confirmando que la 2,3- butanodiona es más activa que la 3,4-hexanodiona en todos los catalizadores estudiados. Los resultados cinéticos demostraron que la [CD] = 1 x 10-3 M, es necesaria para obtener altas velocidades de reacción y excesos enantioméricos (ee) en un rango entre 55 y 65 %. La adición de aminas terciarias aquirales incrementan la velocidad de reacción y la enantioselectividad. Se estudio la hidrogenación de 1-fenil-1,2-propanodiona a 25°C y 20 bar de presión de H2 sobre catalizadores de Pt soportado modificados con CD. Los resultados cinéticos confirman que el catalizador 1%Pt/MCM-41 es más activo que el catalizador 1%Pt/SiO2. El producto principal de reacción fue la R-1-hidroxi-1- fenilpropanona (ee = 47 %), sin obtención de los respectivos dioles. Los resultados de RMN confirma la interacción en la fase líquida y en ausencia de hidrógeno entre el sustrato y el modificador quiral (CD).

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