Departamento de Química
URI permanente para esta colección
Navegar
Examinando Departamento de Química por Título
Mostrando 1 - 20 de 23
Resultados por página
Opciones de ordenación
Publicación Acceso abierto Aprovechamiento de dos especies vegetales con potencial agroindustrial, como posibles reemplazos de cultivos ilícitos en los departamentos de Valle y Cauca (Colombia).(2018-04-23) Restrepo Osorio, Jaime; Colmenares, Ana Julia; González Toro, Alejandra; Uribe, Alejandra; Yépez, KarenEl proyecto está fundamentado en el potencial agroindustrial que tienen dos especies vegetales de Colombia, Pipilongo (Piper tuberculatum), y Jatrofa (Jatropha curcas), con posibilidades de ser utilizadas en reemplazo de cultivos ilícitos en los departamentos de Valle y Cauca en el país. Por tratarse de especies promisorias, tanto desde el punto de vista alimentario, como de producción de aceite, se proyectó generar información adicional para un posible uso comercial del Pipilongo como condimento, teniendo en cuenta que tradicionalmente se usa en medicina, y también como ingrediente sazonador de la comida diaria en las comunidades de la zona sur de Jamundí, pero que su cultivo carece de prácticas agronómicas, de conocimientos técnico y científico, ocasionando un manejo incipiente de este recurso, por tal motivo, se expone a deterioros que amenazan su existencia y permanencia en los ecosistemas y sistemas productivos asociados a ellos; para la Jatrofa que tiene propiedades medicinales, se planeó profundizar en el aprovechamiento del contenido de aceite en sus semillas para poder ser utilizado como combustible al transformarlo en biodiesel, teniendo en cuenta que su cultivo no requiere uso de pesticidas, y es una planta que puede vivir hasta 40 años. Para la investigación en Pipilongo, se analizaron los aceites esenciales de las semillas, su actividad antioxidante y posteriormente su actividad antimicrobiana en cepas de Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aereus y Bacillus subtilis. También, se evaluaron metabolitos secundarios y se elaboró un condimento a partir de su infrutescencia. Con la Jatrofa, se extrajo el aceite y se separó la torta de semillas de variedad tóxica y no tóxica, siendo el aceite caracterizado fisicoquímicamente, y la torta evaluada para determinar la estabilidad de los ácidos grasos libres. Se analizó la torta pulverizada para determinar la presencia de ésteres de forbol en ambas variedades, y se elaboró biodiesel a partir del aceite de Jatrofa para ser caracterizado. Los resultados en Pipilongo mostraron más de 20 compuestos, con una alta concentración de piperinas, potenciales como uso terapéutico, y terpenos, importantes en aplicaciones terapéuticas. Sus aceites esenciales no presentan actividad antioxidante significativa, sin embargo, tienen un efecto bactericida en las cepas de S. aureus y B. subtilis, y la producción del condimento nos muestra otras alternativas para la industria alimentaria. Los resultados en Jatrofa no tóxica, muestran una eficiencia de la extracción de aceite de 61,4% a 62,5%, con una ausencia total de transisómeros, que permite su uso como alimento. El contenido de ácidos grasos saturados e insaturados entre ambas variedades, no presentó diferencias significativas, sin embargo, la no tóxica contiene más ácidos grasos monoinsaturados. El contenido de ésteres de forbol fue 63,81% menor en no tóxica respecto la tóxica, y se produjo una concentración de biodiesel de 97,9% de ésteres metílicos y rendimiento de 68,6% w/w respecto al aceite inicial. En conclusión, el Pipilongo y la Jatrofa presentan propiedades que les permiten ser especies de uso para el sustento de los agricultores dejando de lado los cultivos ilícitos, e innovando en la obtención de materia prima para diversos procesos industriales.Publicación Acceso abierto Biocatalizadores basados en lipasas coinmovilizadas para la síntesis de esteres etílicos de ácidos grasos.(2018-04-23) Godoy, César Alonso; Rodríguez Stouvenel, Aida; Rodríguez, Diego Fernando; Medina, Jessica; Sinisterra, Juan CamiloInvestigar fuentes de energía y materia primas basadas en recursos renovables constituye el camino para mitigar la dependencia hacia el petróleo y consolidar un modelo de desarrollo sostenible. En Colombia, el biodiesel de palma es el principal biocombustible, sin embargo, debido al uso de catalizadores no renovables, homogéneos y altamente corrosivos su producción industrial es intensiva en energía y agua y requiere materias primas refinadas: esto resulta paradójico para un producto que busca contribuir en la sostenibilidad. Así, la biocatálisis nace como alternativa más verde al actuar en condiciones suaves de reacción y requerir materias primas crudas. Sin embargo, hay retos a superar para extender su uso en la industria (altos precio, baja actividad).Publicación Acceso abierto Caracterización fisicoquímica, propiedades nutricionales y determinación del poder antioxidante e insecticida de extractos de cúrcuma (Cúrcuma longa), cultivada en una bio-región del Valle del Cauca.(Universidad del Valle, 2018-05-15) Restrepo Osorio, Jaime; Zúñiga Escobar, Orlando; Nobile Correa, Diana Paola; Grupo De Investigación En Productos Naturales Y Alimentos (GIPNA); Grupo de Investigación en Ciencias Ambientales y de la Tierra ILAMALa Curcuma longa es una planta de origen hindú, pertenece a la familia de las zingiberaceas y actualmente se cultiva en Colombia, esta planta ha sido objeto de varios estudios por su carácter nutricional y medicinal, se ha implementado como cultivo de sustitución de ilícitos, además de ser una prometedora fuente de sustento para los campesinos de la región, por esto, se busca ofrecerles información sobre el efecto en las características fisicoquímicas de la cúrcuma por el tipo de fertilización del cultivo, en esta investigación se presenta el análisis proximal y mineral, con metodologías estandarizadas de la Association of Official Analytical Chemistry (AOC) y de la Norma técnica colombiana (NTC), la determinación de la capacidad antioxidante empleando la captura del radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH),y para la extracción y cuantificación de curcumina de extractos de rizoma de C. longa se utilizó extracción por solventes asistida por ultrasonido, y la separacíon por cromatografía preparativa (TLC), además se realizó un estudio sobre actividad larvicida en Aedes aegypti (Diptera: Culicidae) empleando disoluciones de aceites esenciales de rizoma (R) y hojas (H) de C. longa, proveniente de cultivos agroecológicos (biofertilizantes) y convencionales (fertilizantes y plaguicidas sintéticos) en el Valle del Cauca.; también se realizó un estudios de los suelos de los cultivos con el propósito de observar el efecto de los suelos sobre las propiedades evaluadas.Publicación Acceso abierto Catalizadores ácidos tipo zeolita y zirconias con óxidos de tierras raras para la eterificación de glicerol con alcohol.(2019-10-30) Urresta Aragon, Julian Diel; Pinzon, Maria Helena; Osejo Knudson, Miguel; Bolaños, Cindy; Delgado, CristinaLos biocombustibles han aparecido como una fuente renovable de energía que reemplazaría a los combustibles fósiles ya que son más limpios y ofrecen mejor desempeño que los combustibles derivados del petróleo. Sin embargo, la producción del biodisel deja 10 – 20 % del glicerol como subproducto, el cual tiene una baja demanda comercial, que se traduce en una menor sostenibilidad económica y ambiental para la producción del biodisel. Para tratar de valorizar este subproducto se evaluaron rutas de transformación catalítica de glicerol con el fin de obtener productos de valor agregado como tert-butil éteres de glicerol di (D) y tri (T) sustituidos. Con ese fin, se prepararon y caracterizaron catalizadores tipo zirconia (Z) y Zriconia sulfatada (ZS) y Zeolitas mesoporosas como la USY impregnados con lantano (LA) y Cerio (CE) y se evaluó su actividad de transformación de glicerol (G) con tertbutanol (TB) estudiando el efecto de variables como temperatura y relación molar de G/TB con el objetivo de encontrar las condiciones más apropiadas para la conversión selectiva de glicerol a tert-butíl éteres de glicerol.Publicación Acceso abierto Desarrollo de materiales mesoporosos basados en compuestos hidrazónicos y fullerénicos para aplicaciones fotovoltaícas.(2018-04-23) Chaur, Manuel N.; Zuluaga, Hector Fabio; Jaramillo, Luz Marina; Cabrera, Andrea Melissa; Ortiz, Nathaly; Romero, Elkin LibardoSe obtuvieron nuevos derivados de fullereno (fulleropirazolina y fulleropirrolidina) mediante la reacción de cicloadición [3+2] entre C60 e hidrazonas derivadas de piridinas. Los compuestos obtenidos durante la ruta sintética fueron caracterizados por espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN), UV-Visible, FT-IR y algunos de ellos por difracción de rayos X. El comportamiento electroquímico de ambos derivados fue investigado, encontrándose que la fulleropirazolina muestra desplazamientos anódicos en los potenciales de reducción comparados con aquellos del fullereno, mientras que la fulleropirrolina exhibe corrimientos catódicos. Adicionalmente, se sintetizaron complejos de coordinación a partir de la fulleropirrolidina y cationes metálicos, tales como Zn+2, Cd+2 y Fe+2. Mediante los métodos de Jobs y Benessi-Hildebrand se comprobó que dichos complejos poseen una relación estequiométrica 1:1 metal-ligando con constantes de acoplamiento comprendidas entre 1.59 y 2.26 x105 M-1, donde la afinidad de estos ligandos con el metal se encuentra directamente relacionada con el radio iónico (Fe+2 < Zn+2 < Cd+2) favoreciendo así, a los más grandes. Finalmente, la electroquímica de estos complejos mostró una marcada influencia del ion metálico sobre los potenciales de reducción, lo que permite inferir que dichos potenciales pueden ser desplazados anódica o catódicamente al variar la porción hexahedral en los derivados de fullereno. La preparación de materiales mesoporosos está supeditada a la preparación de moléculas simétricas y a la coordinación 2:1 (ligando: metal), en nuestro caso particular, ninguno de los complejos fullerénicos exhibió coordinación 2:1, por lo tanto, es necesario investigar aún más sobre cuáles metales y/o estructuras coordinantes puedan servir para la obtención de estructuras mesoporosas.Publicación Acceso abierto Desarrollo de nanocompuestos de quitosano/óxido de grafeno como potenciales andamios para Ingeniería de Tejidos.(Universidad del Valle, 2019-03-22) Zuluaga Corrales, Héctor Fabio; Mina Hernández, José Herminsul; Valencia Llano, Carlos Humberto; Salazar, Liliana; Pustovrh, Carolina; Ortíz, Mario Alejandro; Navia Porras, Diana Paola; Delgado Ospina, Johannes; Grande, Carlos David; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Grupo de Investigación Tejidos Blandos y Mineralizados (TEBLAMI); Grupo de Investigación de Biomateriales Dentales; Grupo de Investigación Síntesis y Mecanismos de Reacción en Química Orgánica - SIMERQO; Grupo de Investigación Grupo Materiales Compuestos (GMC); Grupo Biotecnología - Universidad de San Buenaventura CaliUno de los grandes desafíos en el campo de la medicina, ha sido el relacionado con la regeneración del tejido óseo, ya que la pérdida de este, se da de manera constante por diferentes causas tales como, accidentes o enfermedades degenerativas. En esta investigación se desarrollaron andamios poliméricos basados en quitosano reforzado con óxido de grafeno con el fin de estudiar sus propiedades físicas, químicas, y biológicas para evaluar su posible aplicación en regeneración de tejido óseo. Estos se prepararon mediante las técnicas de electrospinning y liofilización. Para el electrospinning se empleó CS comercial con un peso molecular promedio viscoso (Mv) de 144900 g/mol y un grado de desacetilación (DA) de 90 % calculado por análisis elemental y resonancia magnética nuclear protónica (RMN 1H) y GO sintetizado mediante un método modificado de Hummers. Por otro lado, los andamios obtenidos por liofilización fueron preparados con CS extraido experimentalmente del micelio del hongo Aspergillus Niger con un rendimiento del 11,5%, un peso molecular promedio viscoso (Mv) y promedio en peso (Mn) de 18715 g/mol y 6482 g/mol, respectivamente y un grado de desacetilación (DA) de 55,7% y 66,7% calculados por el método potenciométrico y por RMN-1H respectivamente. Tanto los andamios electrohilados como los liofilizados fueron preparados con tres formulaciones que presentaban diferente porcentaje de GO (0, 0.5 y 1 %); estos fueron analizados mediante SEM, FTIR, degradación hidrolítica en fluido biológico simulado, pruebas antibacterianas y experimentación in vivo mediante implantación subcutánea en biomodelos ratas Wistar. Los resultados demostraron que los andamios son biocompatibles, biodegradables y poseen propiedades antibacterianas, confirmando su potencial para ser aplicados en ingeniería de tejidos y regeneración celular.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una matriz polimérica obtenida por la técnica de electrospinning para regeneración ósea.(2019-10-30) Mina Hernandez, Jose Herminsul; Zuluaga, Hector Fabio; Valencia Llanos, Carlos HumbertoLos accidentes de tránsito en Colombia presentan una gran prevalencia y las estadísticas del instituto colombiano de Medicina Legal muestran una tendencia a conservarse así. Una de las zonas anatómicas más afectadas en un accidente de tránsito es el complejo cráneo facial. Los huesos del cráneo y de la cara a menudo presentan problemas para regenerarse, siendo necesario recurrir a técnicas reconstructivas y en el caso del cráneo, a elementos como las mallas y láminas de titanio que aunque logran sellar la cavidad, son incapaces de estimular la regeneración ósea y elevan notablemente los costos del tratamiento. Los defectos óseos de gran tamaño se comportan como “críticos”, y son incapaces de cicatrizar espontáneamente, siendo necesario la utilización de injertos o sustitutos óseos para estimular la iniciación y desarrollo del proceso regenerativo. También son considerados defectos de tamaño crítico las cavidades que permanecen como consecuencia de la extirpación quirúrgica de lesiones intraóseas como tumores, quistes, osteomielitis, etc., y las pérdidas fisiológicas de los rebordes alveolares en la cavidad oral. Los materiales de elección para injerto, son en primer lugar el hueso del propio paciente (autoinjerto), y como segunda opción los aloinjertos, provenientes de un banco de hueso, o los xenoinjertos, que tienen su origen en otras especies. El desarrollo científico, con la aparición de la Ingeniería de Tejidos, ha permitido una tercera opción que son los aloplásticos, materiales sintéticos capaces de servir como soporte al desarrollo tisular. De la gran variedad de materiales utilizados, los polímeros por sus propiedades físicas, químicas y biológicas, son los mejores candidatos para la elaboración de matrices, con las cuales se busca estimular el proceso regenerativo y reparar el tejido dañado mediante la incorporación de células del mismo organismo.Publicación Acceso abierto Dinámica cuántica condicional en qubits fotónicos y espectroscopia molecular ultrarrápida en pigmentos orgánicos.(2018-04-25) Reina, John Henry; Ortiz, Alejandro; Susa, Cristian E.; Ducuara, Andrés F.; Melo, Carlos A.El desarrollo de tecnologías novedosas para el procesamiento de información cuántica ha posibilitado la implementación de protocolos no intuitivos (y que desde la estructura de la lógica matemática son imposibles de realizar) tales como la computación cuántica, el teletransporte y la criptografía cuántica. Dichas propuestas y sus demostraciones experimentales han marcado un derrotero significativo en el avance de la física actual. De otra parte, conceptos centrales en la física cuántica, formulados hace más de ocho décadas atrás, han sido progresivamente entendidos desde la física de la información y desde hace poco más de dos décadas en la termodinámica cuántica. Dentro de este marco conceptual se encuentran las correlaciones cuánticas (por ej., intrincamiento y discordia), propiedades atribuibles solamente a sistemas en el dominio cuántico. Tales propiedades han sido precisamente la fuente de recurso físico que ha permitido el desarrollo de protocolos para cómputo cuántico y de novedosos algoritmos que permiten resolver problemas de complejidad matemática irresolubles clásicamente.Publicación Acceso abierto Diseño racional de una plantilla 2-fenil-aminopirimidina que sirva de partida para la síntesis de nuevos farmacóforos contra la Leucemia Mielógena Crónica.(Universidad del Valle, 2019) Moreno Fuquen, Rodolfo; Arango Daraviña, Kevin; Cuenú Cabezas, Fernando; García, Esteban; Osorio, Esteban; Grupo de Investigación CristalografíaEl proyecto de investigación culminó exitosamente. Fueron alcanzados los objetivos planteados, a pesar de las dificultades que se tuvieron que sortear, especialmente en la etapa de la síntesis de los nuevos y más complejos compuestos. La demora presentada en la entrega de reactivos y solventes por parte de las empresas importadoras además de la complejidad del proceso de síntesis, impidió la obtención de los productos en la etapa que se tenía planeada. Se logró la obtención de por lo menos 25 productos mono-cristalinos entre precursores sintetizados y productos relacionados con la molécula imatinib, soporte fundamental en la investigación sobre el tratamiento de la leucemia mielógena crónica. Cada compuesto ha pasado y está pasando por un estudio profundo de sus propiedades cristalográficas, biológicas, espectroscópicas, densidades de carga, análisis de simulación molecular (docking), que se debe plasmar para cada compuesto, en un material análogo al manuscrito que se presenta en este informe y que se encuentra listo para su publicación. Materiales obtenidos como precursores y que deben ser integrados a la plantilla piridil-pirimidilil-amina, como el compuesto 2-bromo-N-(4-metoxifenil)benzamida, que ofrece propiedades físicas no muy comunes, presenta canales de enlaces de hidrógeno junto con otros canales paralelos conformados por enlaces fuertes entre átomos de halógeno, incidiendo sobre sus propiedades de conductividad molecular y apareciendo como un excelente candidato “orgánico-electrónico” para la fabricación de dispositivos fotónicos y electrónicos. Éste compuesto presenta además propiedades farmacológicas muy interesantes, en su comportamiento como posible analgésico anti-ulcerogénico o propiedades bioquímicas en su capacidad por formar enlaces con diferentes residuos proteínicos incluyendo los enlaces de halógeno en la región activa de la enzima. La realización de este proyecto permitió, el descubrimiento de las propiedades inherentes a cada sistema sintetizado, develando su capacidad para desarrollar una determinada propiedad. Debido a la gran cantidad de información recopilada en este proyecto será necesario continuar trabajando para dar a luz toda la potencialidad del trabajo realizado. Como producto de la realización de este trabajo, un nuevo proyecto de investigación relacionado con inhibidores tirosina-kinasa de segunda generación (TKI), fue propuesto al Banco de la república y fue aprobado para realizarse en el año 2019.Publicación Acceso abierto Estudio de la ciclación en secuencia de radicales Arilo y Alquiloxiaminilo o Iminilo en la obtención de sistemas heterotetracíclicos de la clase N-Alcoxiaminas e Indoloxoquinolínicos.(2016-10-18) Jaramillo Gómez, Luz Marina; Abonía González, Rodrigo; Zuluaga Corrales, FabioEn la propuesta de investigación (objeto de este informe), nos propusimos optimizar una metodología experimentada por nosotros que involucra un proceso de biciciclación (formación de dos anillos en una etapa de reacción) en secuencia o cascada, con la participación por un lado, de radicales arilo ó vinilo que se adicionarían intramolecularmente sobre el doble enlace imino de un éter de oxima, para generar radicales alquiloxiaminilo neutros los cuales pudieran ser capturados por un doble enlace activado ó anillo aromático, generando sistemas espirano o espirocíclicos que a su vez son N-alcoxiaminas. En efecto, se prepararon las N-alcoxiaminas 5'-bencil-1'(1-fenil-etiletoxi)-2,3-dihidroespiro[indeno-1,2'-pirrolidina] (40), 1'(bencidriloxi)-5'- bencil-2,3-dihidro-espiro[indeno-1,2'-pirrolidina] (41), 2-(1'-(benciloxi)2,3-dihidroespiro[indeno-1,2'-pirrolidina- 5'-il)-acetonitrilo] (42) y 2-benzhidril-1-(benciloxi)-6-metileno-1-azaespiro[4.4]-nonano (43) con el núcleo azaespiro[4.4]nonano, a través de una biciclación por radicales de éteres de oxima cuidadosamente diseñados. Dos de estas alcoximiaminas ya reúnen las condiciones estructurales adecuadas para transformarlas posteriormente en radicales aminoxilo (ó nitroxidos) persistentes, por contar con el enlace -C-O (de la función R2N-O-C-R’ de las N-alcoxiaminas) suficientemente lábil. Los éteres de oxima precursores de estas N-alcoxiaminas se sintetizaron a través de una ruta sintética de cuatro etapas empezando con la alquilación del acetoacetato de metilo en el metilo y en el metileno activado con diversos agentes alquilantes, seguido por una reacción de dealcoxicarbonilación y finalizando con una condensación con derivados O-alquilados de la hidroxilamina. Fueron seis éteres de oxima de los cuales cuatro se convirtieron en los heteroespirocíclicos mencionados , sin embargo el éter de oxima Obenciloxima de la 4-(2-yodofenil)-1-(4-nitrofenil)-2-butanona (35), donde se pretendía capturar el radical alquiloxiaminilo centrado en nitrógeno, sobre la nube 3 de un anillo aromático no procedió a la segunda ciclación formando en su lugar el compuesto O-bencil-N-1-(4-nitrofenil)2,3-dihidro-1-H-1-indenil) hidroxilamina (39) por mono-ciclación. En esta propuesta se proyectó también, la obtención de precursores de la clase yodofenilamino-oxo fenilpropionitrilos con la pretensión de que al tratarlos bajo ciertas condiciones de radicales se disparara un proceso en cascada con la inervención radicales iminilo (-C=N ) formando nuevos sistemas indoloxoquinolínicos tetracíclicos. La secuencia planeada involucró cuatro etapas de las cuales se completaron dos con la obtención de cuatro yodoiminas, la tercera etapa está bajo estudio y se tienen perspectivas de mejoramiento para la obtención de los cianoderivados precursores inmediatos de la reacción de ciclación en secuencia por radicales.Publicación Acceso abierto Evaluación de riesgo por bifenilospoliclorinados y retardantes de llama en la salud de las poblaciones aledañas al Rio Cauca.(2018-05-02) Páez Melo, Martha Isabel; Méndez, FabiánEl estudio de la problemática ambiental de los contaminantes semivolatiles orgánicos como los bifenilospoliclorados (PCBs), plaguicidas organoclorados, retardantes de llama bromados (PBDEs) y los metales traza como Pb, Cd y Hg, ha generado gran interés en los últimos años debido a que éstos son unos de los contaminantes más persistentes y tóxicos presentes en el medio ambiente y que afectan la salud de los seres humanos. Particularmente en Colombia son pocos los estudios realizados sobre estos contaminantes y la zona aledaña al rio Cauca está expuesta a varios vertimientos de actividades agrícolas, domesticas e industriales que arrastran consigo sustancias contaminantes que a su paso por la ciudad de Cali presenta una fuente potencial de riesgo para la salud de la población.Publicación Acceso abierto Mecanismos de reacciones de iones nitrenio y radicales carbeno, un estudio teórico.(2018-05-02) López Sotelo, José GuillermoLos iones nitrenio [X-N-Y], y sus análogos exoeléctricos, los radicales carbeno [X-C-Y], son especies intermedias, deficientes en electrones y altamente reactivas. Estas especies pueden comportarse como nucleófilos o como electrófilos dependiendo de la naturaleza de los sustituyentes unidos al átomo central y del ambiente químico.Publicación Acceso abierto Modificación de las propiedades electrónicas de complejos pinza tipo (NS2) DE Ni (II).(Universidad del Valle, 2020-10-05) Benítez Vásquez, Luis Norberto; Mondragon, Alexander; Aguilar, Johan Sebastian; Grupo de Investigación Ciencias con Aplicaciones Tecnológicas (GI-CAT)Basados en el sitio activo de la hidrogenasa, se han sintetizado diferentes tipos de complejos capaces de reducir protones provenientes del agua, usando complejos generalmente de Ru (II) como fotosensibilizadores que son excitados por la luz solar promoviendo la transferencia de electrones al sitio donde ocurre la catálisis en la superficie de un semiconductor como el TiO2. Recientemente, se han desarrollado sistemas híbridos que funcionalizan covalentemente los complejos de Ru (II) con los complejos responsables de la catálisis haciendo innecesario el uso de superficies semiconductoras, facilitando y direccionando la transferencia de electrones lo cual aumenta tanto la velocidad del proceso como la eficacia del mismo. En este proyecto se propuso sintetizar y caracterizar espectroscópicamente compuestos bimoleculares formados por un enlace covalente entre un fotosensibilizador poliaromático como lo son los derivados del pireno con complejos pinza de Ni (II), para determinar sus propiedades electrónicas junto con su capacidad fotocatalítica en la reducción de protones frente a los sistemas acoplados en semiconductores.Publicación Acceso abierto Obtención de derivados fenólicos con propiedades antioxidantes vía conversión térmica de los residuos de Saccharum officinarum.(Universidad del Valle, 2019) Afanasjeva, Natalia; Palencia Luna, Manuel Salvador; Isaza Martínez, José Hipólito; Grupo de Investigación Laboratorio Química de Fracciones Pesadas; Grupo de investigaciones en Ciencias con Aplicaciones Tecnológicas (GI-CAT); Grupo de investigación en Productos Naturales y Alimentos (GPNA); Grupo de investigación en Contaminación Ambiental por Metales y PlaguicidasEn la actualidad, existe creciente interés en desarrollar métodos para la transformación de los residuos forestales y agrícolas en la producción de biocombustibles, compuestos bioquímicos y otros bio-derivados. La pirólisis de la biomasa es un método prometedor para la producción simultánea de bio-coque, bio-crudo y productos gaseosos. La pirólisis lenta se realizó con varios tipos de biomasa de bagazo de caña de azúcar (Valle del Cauca 1 y 2, Santander 1 y 2, Cauca) en un rector tipo batch con un volumen interno de 950mL en el intervalo de temperaturas de 210-395°C con una velocidad de calentamiento 5-15°C/min. Las propiedades térmicas de los cinco tipos de bagazo de caña colombiana (BCA) se determinaron por TGA, DTGA y DSC. La extracción de fase sólida de Saccharum officinarum inicial dio 44,54% para la muestra de BCA del Valle 2. Las muestras de bio-crudo y bio-gas obtenidos en el proceso de pirólisis fueron analizadas por UV-Vis, IR-ATR y GC-MS. Los principales compuestos fenólicos en el bio-oil fueron 4-metilfenol, p-etilfenol, otros. Se evaluó el contenido de fenoles totales por el método de Folin-Ciocalteu encontrando valores para los bio-oil de pirolisis entre 2.86 y 11.02 mg EAG/g bagazo de caña y para los extractos acuosos de BCA seco sin pirolizar ~1,75 and 4,53 mg EAG/g. La capacidad antioxidante de bio-oil se evaluó por dos métodos: un método químico, mediante la captación del radical libre 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH) y un método electroquímico. La capacidad antioxidante promedia para los bio-oil mostró resultados de FRS50 desde 522 μg/mL hasta 1763 μg/mL. Todos los bio-crudos de la pirolisis presentaron un contenido fenólico alto y mucho mayor que los extractos de BCA sin pirolizar y una buena capacidad antioxidante convirtiéndolos en una fuente prometedora para la obtención de compuestos antioxidantes de usos variados en las industrias de alimentos, farmacéutica y cosmética. Además, se realizó la retención y separación de los compuestos fenólicos presentes en el bio-oil hasta 90-99% mediante fase líquida RFLP en condiciones neutras de operación y fuerza iónica media. Se hizo la obtención de las muestras de biopolímeros tipo fenol-formaldehido. Se realizó la síntesis de material polimérico poroso CELURETAM a partir de precursores obtenidos de subproductos pirolíticos de Saccharum officinarum. Se realizó la modificación química de las propiedades de degradación de muestras de celulosa con la fracción condensable del bio-gas de pirolisis.Publicación Acceso abierto Síntesis de marcos metalo-orgánicos basados en compuestos hidrazónicos y fullerénicos para aplicaciones fotovoltaicas.(2018-08-24) Galarza de Becerra, Esperanza; Chaur, Manuel; Torres, WalterLa disminución de los recursos energéticos basados en combustibles fósiles y la creciente demanda de energía asociada al incremento de la población ha generado la necesidad de pensar en metodologías alternas para la generación de energía. De estas la luz solar se proyecta como una de las más promisorias. Actualmente la mayoría de dispositivos fotovoltaicos se componen de celdas de silicio que ofrecen una eficiencia de conversión de hasta el 38% no obstante los procesos de fabricación basados en silicio cristalino de alta pureza son altamente costosos, lo que ha cambiado el interés hacia sistemas orgánicos. Si bien las metodologías de fabricación de estos componentes orgánicos son relativamente baratas, estos sistemas carecen de la eficiencia de conversión (10% actualmente); presentan problemas de reproducibilidad y en general sus tiempos de vida útil son cortos.Publicación Acceso abierto Síntesis de nanoestructuras fullerénicas multicapas, funcionalización y dopaje con Boro para aplicaciones optoelectrónicas y catalíticas.(Universidad del Valle, 2019-03-22) Chaur, Manuel Noé; Barraza, Juan Manuel; Jaramillo, Luz Marina; Zuluaga, Héctor Fabio; Grupo de Investigación Síntesis y Mecanismos de Reacción en Química Orgánica - SIMERQOEl uso de materiales de carbono ha sido extremadamente popular e a fabricación de supercapacitores (SC), especialmente de capacitores electroquímicos de doble capa (EDLC). Algunos factores que caracterizan a este tipo de material son su alta conductividad, alta área superficial, resistencia a la corrosión, estabilidad a la temperatura y su porosidad; siendo el carbón activado, carbón templado, fullereno, grafeno y nanotubos de carbono los materiales más comunes para la construcción de SC. Se ha evidenciado que las nanocebollas de carbono (CNOs), fullerenos concéntricos multicapa, llegan a ser competitivos por su alta mesoporosidad, alta área superficial, buena conductividad eléctrica y estabilidad térmica y electroquímica. Una de las formas de preparar CNOs utiliza como precursor nanodiamantes de carbono (valor comercial USD 400 -500) su producción se llea en menor escala comparado a sus contrapartes alotrópicas. Por otro lado, se ha reportado que las propiedades intrínsecas de las CNOs son mejoradas a través de la funcionalización de la superficie externa de la nanopartícula, lo cual puede incurrir en un aumento en la capacitancia específica del material.Publicación Acceso abierto Síntesis e Métalo-rejillas monometálicas y heterobimetálicas apartir de bis(hidrazonas) y metales de transición.(Universidad del Valle, 2019-04-04) Chaur, Manuel; Zuluaga Corrales, Héctor Fabio; Jaramillo, Luz Marina; Echagóyen, Luis; Carmona, Christian Camilo; Villada, Juan David; Menéses, Jhoban; Ramírez, Kevin; Fernández, David Abelardo; Sánchez, Norha; LICAP Laboratorio de Investigación en Catálisis y Procesos; Grupo de Investigación Síntesis y Mecanismos de Reacción en Química Orgánica - SIMERQOEl desarrollo actual de dispositivos funcionales se basa en un modelo “top-down” para la miniaturización y creación de nuevos dispositivos. Si bien esta metodología ha generado un boom tecnológico es previsible que se produzca una desaceleración en la miniaturización de tecnología debido a la aparición diferentes fenómenos cuánticos. Para superar esta problemática se ha planteado basar el desarrollo de materiales funcionales en el autoensamblaje convergente de componentes específicos (building blocks) (Bottom-up). En esta metodología diversos componentes deben ser cuidadosamente diseñados y escogidos para generar diversas estructuras. En el desarrollo de ligandos orgánicos para la generación y autoensamble de diversas estructuras polimetálicas, el grupo funcional hidrazona ha atraído la atención de la comunidad científica debido a su fácil síntesis, estabilidad a la hidrólisis y la diversidad funcional que brinda la introducción del grupo azometino (N-N=C). En primer lugar, tanto el Nitrógeno imino como el grupo amino (NR2) posee un carácter nucleofílico, debido al para de electrones libre de nitrógeno, que le permite coordinarse a metales. El doble enlace C=N es susceptible a cambios configuracionales (E/Z) ante estímulos como la luz (Foto-isomerización) y el calor, brindándole la capacidad de funcionar como interruptor molecular, Además, el carácter ácido del fragmento amino (N-H) le permite mediar propiedades optoeléctricas con los cambios de PH. Tomando esto en cuenta, durante el desarrollo de este proyecto se sintetiaron diferentes ligandos que incluyen el grupo funcional hidrazona. Los ligandos sintetizados fueron utilizados para generar diferentes estructuras de autoensamblaje utilizando distintos cationes metálicos. Las estructuras preparadas fueron caracterizadas estructuralmente y estudiadas como interruptores moleculares.Publicación Acceso abierto Síntesis electroquímica y caracterización de polímeros conductores como sensores químicos basados en impresión molecular.(2018-04-23) Larmat González, Fernando Enrique; Torres, Walter; Arizabaleta, Cesar; Grueso, Simón; Montenegro, Allan; Ruiz, Yina Carolina; Restrepo, María Juliana; Marín, María Alejandra; Infante, CarolinaUno de los propósitos de la química analítica moderna es producir sistemas de análisis que permitan la detección y cuantificación de varias especies en forma simultánea. Dentro de las alternativas para lograr estos objetivos está el desarrollo de sensores electroquímicos con características de desempeño y costo que compitan con las de técnicas analíticas convencionales. Los materiales utilizados en la construcción de sensores electroquímicos deben poseer propiedades de reconocimiento molecular tal como el que se presenta en las plantillas moleculares impresas en polímeros (MIP). El objetivo de este proyecto fue desarrollar sensores electroquímicos basados en el concepto de impresión de plantilla molecular en polímeros conductores para la determinación de moléculas de interés bioquímico como los aminoácidos, L-tirosina (L-Tyr) y L-triptófano (L-Trp), y los metabolitos de las purinas, xantina (XA), hipoxantina (HX) y ácido úrico (AU). Para el desarrollo de los sensores se sintetizo electroquímicamente (sobre de electrodos de disco de oro y/o carbón vítreo) el polímero conductor polipirrol en medios acuosos que contenían el monómero pirrol, el buffer y/o electrolito soporte y los compuestos escogidos como analitos. La síntesis y caracterización de los sensores se realizó por técnicas electroquímicas como cronopotenciometría, voltametría cíclica, voltametría diferencial de pulsos y voltametría de onda cuadrada.Publicación Acceso abierto Síntesis y caracterización de complejos Foto-Catalíticos de Niquel : sistemas viables en la fotoreducción de protones usando luz artificial.(Universidad del Valle, 2018-05-21) Bdnítez Vásquez, Luis Norberto; Mondragón, Alexander; Castillo, Iván; Grupo de Investigación en Ciencias con Aplicaciones Tecnológicas (GI-CAT)En la actualidad, existe un fuerte interés en fuentes alternativas de energía que puedan reemplazar la demanda creciente de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo que contribuyen al calentamiento global. Uno de estos combustibles alternativos es el Hidrógeno, sin embargo, este o es una fuente de energía natural, ya que es incomparable con el alto contenido de oxígeno de la atmósfera. Además, la generación de Hidrógeno a partir de hidrocarburos es un proceso que consume grandes cantidades de energía en el cual se liberan gases invernadero; así la fuente ideal de Hidrógeno es el agua, que puede por ejemplo ser sometida a ruptura electrolítica usando fuentes de energía renovables no fósiles. En la naturaleza en el proceso de fotosíntesis, la ruptura del agua y la liberación de oxígeno y protones se lleva a cabo utilizando como fuente de energía la luz solar. Muchos de los microorganismos fotosintéticos también contienen una enzima que pueden convertir los protones liberados en hidrógeno, a la cual se le conoce como hidrogenasa. Estas enzimas facilitan la coordinación y posterior oxidación de hidrógeno a protones de forma reversible con la consecuente liberación de electrones. Por otro lado, la producción de hidrógeno (H2) por disociación fotoquímica del agua, ofrece una forma viable de capturar la energía solar y generar energía verde. En este contexto los catalizadores son un elemento crucial para la producción de H2 y existe gran interés en desarrollar nuevas alternativas a los metales nobles (especialmente Pt) que son capaces de convertir el agua en H2 cerca del potencial termodinámico.Publicación Acceso abierto Síntesis y caracterización de sólidos nanométricos tipo ZnO, SiO2 y ZrO2, y su utilización en la transformación de la glicerina en ácido láctico y propilenglicol.(2018-04-23) Urresta Aragón, Julián Diel; Machuca, Fiderman; Osejo Knudson, Miguel; Mutiz, John; González Vera, ÓscarLos biocombustibles han aparecido como una fuente renovable de energía que remplazaría a los combustibles fósiles ya que son más limpios y ofrecen mejor desempeño que los combustibles derivados de petróleo.