Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 5

LA CARGA TEÓRICA DE LAS PREGUNTAS EN LA ENSEÑANZA DE QUÍMICA ORGÁNICA II

THEORETICAL CONTENTS OF THE QUESTIONS IN THE TEACHING OF THE SUBJECT ORGANIC CHEMISTRY II


Viviana Wright1, Alejandro Cavassa1, Camila Di Genaro1, César Micheli1 (1) Universidad de Morón, Cabildo 134, 1708 Morón – Argentina


Resumen

En este trabajo se presenta una propuesta pedagógica de la cátedra de Química Orgánica II de las carreras de Bioquímica y Licenciatura en Ciencias Químicas, que consiste en proponerle a los alumnos diez preguntas ricas en actos metacognitivos, a resolver, algunas de ellas, mediante la química computacional, utilizando el software Gaussian 0.9W Revision-C0.1 y/o similares. Estas preguntas, correspondientes a la unidad I del programa de contenidos de dicha materia: “Tratamiento Unificado de las Sustituciones Nucleofílicas y Electrofílicas sobre la base del desarrollo de carga en el Intermedio de reacción”; que tienen el objetivo de estimular la reflexión en los estudiantes, sirven como vías de acceso a la compresión y se centran en el aprendizaje a largo plazo, se trabajarán en pequeños grupos. Concluyendo que, de este modo, se favorece el rol activo de los estudiantes en su aprendizaje, aprovechando la “fuerza de los pares”.

Abstract

This paper presents a pedagogical approach on the subject Organic Chemistry II for the courses of study of Biochemistry and Degree in Chemical Science in the University of Morón. Its aim is to submit students to a ten-question questionnaire which involves metacognitive activities which might require them to resort to Computational Chemistry, using the Gaussian 0,9 W Revision, C0.1 and/or similar software. These questions, corresponding to unit I of the program of contents of said subject matter: unified treatment of nucleophilic and electrophilic substitution based on charge development on the reaction intermediate, whose aim is to stimulate the student´s reflection as well as the key access to comprehension. They are designed on the base of long-term learning strategies and are to be worked on in reduced groups. We believe this working scheme will favour student´s active rol of learning through a process that will be improved by collaborative group work.

Palabras clave: preguntas hermenéuticas, química computacional, aprendizaje a largo plazo, química orgánica Keywords: hermeneutic questions, computational chemistry, long-term learning, organic chemistry



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 4

SÍNTESIS SELECTIVA DEL PRECURSOR DE COMPUESTOS BIOACTIVOS 4-METIL-2-QUINOLONA EMPLEANDO EL REACTIVO DE EATON

SELECTIVE SYNTHESIS OF THE PRECURSOR OF BIOACTIVE COMPOUNDS 4-METHYL-2-QUINOLONE USING EATON’S REAGENT


Gisela C. Muscia1, Ayelen Luczywo1, Juan P. Carnevale1, Graciela Y. Buldain1, Silvia E. Asís1 (1) Universidad de Buenos Aires, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Departamento de Química Orgánica, Junín 956, C1113AAD Ciudad Autónoma de Buenos Aires – Argentina


Resumen

En este trabajo se describe el uso del reactivo de Eaton para la síntesis selectiva de 4-metil-2-quinolona, evitando el empleo de ácidos minerales y de catalizadores metálicos costosos como los descritos en la literatura. Este reactivo es fácilmente asequible y presenta ventajas tales como condiciones controladas de reacción y bajo impacto ambiental. Las condiciones óptimas de síntesis establecidas en este trabajo se utilizarán para preparar series análogas de 4-metil-2-quinolonas a partir de las anilinas convenientemente sustituidas. Estos compuestos serán los precursores de nuevas quinolinas con actividad antiparasitaria y antituberculosis.

Abstract

In this paper the use of Eaton´s reagent for the selective synthesis of 4-methyl-2-quinolone is described, avoiding the use of mineral acids and expensive metal catalysts such as those described in the literature. This reagent is easily available and has advantages such as controlled reaction conditions and low environmental impact. The optimal synthesis conditions established in this work will be used to extend the series of 4-methyl-2-quinolones from conveniently substituted anilines. These compounds will be the precursors of new quinolines with antiparasitic and antituberculosis activity.

Palabras clave: quinolinas, ciclación, catálisis, reactivo de Eaton Keywords: quinolines, cyclization, catalysis, Eaton´s reagent



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 3

SÍNTESIS DE DERIVADOS DE XANTENO EN UN LÍQUIDO IÓNICO

SYNTHESIS OF XANTHENE DERIVATES IN AN IONIC LIQUID


María E. Choque-Zárate1, Sandra Rodríguez-Álvarez1, José M. Palazón1, Rosa L. Dorta1 (1) Universidad de La Laguna, Departamento de Química Orgánica, 38206 La Laguna, Tenerife – España


Resumen

En este trabajo se describe un procedimiento simple y eficiente para la obtención de un líquido iónico, metilsulfato de 1,3-dimetilimidazolio, y su aplicación en la síntesis de varios derivados de xanteno, mediante reacciones de acoplamiento de benzaldehído o benzaldehídos sustituidos con 1,3-dicetonas cíclicas y 2-naftol. Estas se realizan con el objetivo de disponer de una alternativa a los métodos clásicos de síntesis, acorde a los principios de la química verde, evitando el uso de disolventes orgánicos y catalizadores costosos. Se logra la preparación de diversos derivados de xanteno con buenos rendimientos. Los derivados fueron caracterizados mediante RMN-1H y RMN-13C. El método de preparación es adecuado para su potencial introducción en el currículo de prácticas de laboratorio de estudiantes universitarios que cuenten con disciplinas relacionadas con la química.

Abstract

This paper describes a simple and efficient procedure for obtaining an ionic liquid, 1,3-dimethylimidazolium methylsulfate, and its application in the synthesis of various xanthene derivatives, by coupling reactions of benzaldehyde or substituted benzaldehydes with cyclic 1,3-diketones and 2-naphthol. These are done with the objective of having an alternative to the classic synthetic methods, according to the principles of green chemistry, avoiding the use of organic solvents and expensive catalysts. The preparation of various xanthene derivatives is achieved with good yields. The derivatives were characterized by 1H NMR and 13C NMR. The method of preparation is suitable for its potential introduction into the laboratory practice curriculum of university students who have disciplines related to chemistry.

Palabras clave: derivados de xanteno, líquido iónico, química verde, heterociclos Keywords: xanthene derivatives, ionic liquid, green chemistry, heterocycles



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 2

CARACTERIZACIÓN DE Pseudomonas sp. EN AGUAS RESIDUALES DE CUATRO RESTAURANTES DE LA CIUDAD DEL CUSCO, PERÚ

CHARACTERIZATION OF Pseudomonas sp. IN RESIDUAL WATER OF FOUR RESTAURANTS IN THE CITY OF CUSCO, PERU


Erika K. Puma1, Kevin A. Palomino1 (1) Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, Escuela Profesional de Biología, Av. de la Cultura 773, Cusco – Perú


Resumen

Esta investigación está orientada al aislamiento y caracterización de bacterias Pseudomonas sp. a partir del efluente de las aguas residuales de 04 restaurantes de la ciudad de Cusco, Perú. La selección de dichos restaurantes se realizó por la gran demanda de comensales y su red de desagüe aislada solo para la cocina. Se aisló Pseudomonas sp. de las aguas de los restaurantes con la técnica que recomienda la Asociación Americana de Salud Pública. Se realizó la caracterización morfológica, tinción Gram, las pruebas de oxidasa, catalasa, fluorescencia de luz ultravioleta y licuefacción de gelatina. Como resultado se caracterizó 16 colonias del género Pseudomonas, de las cuales 16 presentaron coloración Gram negativa, 13 colonias presentaron reacción a catalasa, oxidasa, licuefacción de gelatina y fluorescencia positiva. Se concluye que las bacterias del género Pseudomonas se encuentran distribuidas en las redes de desagüe propias del efluente de la cocina de restaurantes.

Abstract

The research is aimed at the isolation and characterization of Pseudomonas sp bacteria. from the wastewater effluent from 04 restaurants in the city of Cusco, Peru. The selection of these restaurants was made due of the high demand of diners and its isolated drainage network only for the kitchen. Pseudomonas sp. of the waters of restaurants with the technique recommended by the American Public Health Association. Morphological characterization, Gram staining, oxidase testing, catalase, ultraviolet light fluorescence and gelatin liquefaction were performed. As a result, 16 colonies of the genus Pseudomonas were characterized, of which 16 had Gram-negative coloration, 13 colonies had reaction to catalase, oxidase, gelatin liquefaction and positive fluorescence. It is concluded that bacteria of the genus Pseudomonas are distributed in the drainage networks of the restaurant kitchen effluent.

Palabras clave: Pseudomonas sp, oxidasa, catalasa, fluorescencia Keywords: Pseudomonas sp, oxidase, catalase, fluorescence



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 año 2019 Articulo 1

CARACTERIZACIÓN QUÍMICA Y FÍSICA DEL BAMBÚ

CHEMICAL AND PHYSICAL CHARACTERIZATION OF BAMBOO


Mary F. Césare1, Fatima Hilario2, Natalie Callupe2, Lena Cruz3, José L. Calle3, Héctor E. Gonzales1 (1) Universidad Nacional Agraria La Molina, Circulo de Investigación del Bambú. Av. La Molina S/N, Lima – Perú, (2) Universidad Nacional Agraria de la Selva, Facultad de Recursos Naturales Renovables. Av. Universitaria, Tingo María – Perú, (3) Universidad Nacional Agraria La Molina, Laboratorio de Energías Renovables. Av. La Molina S/N, Lima – Perú


Resumen

Se realizó la caracterización física y química del bambú, Gaudua angustifolia Kunth, basándose en métodos estandarizados (TAPPI-T 222, TAPPIT-212 y A.O.A.C.), para determinar tanto el contenido lignocelulósico como el contenido de fibra; así mismo, se realizó un análisis elemental (ASTM D4239), análisis proximal (ASTM D7582), análisis del contenido energético (ASTM D5865-13), así como sus propiedades físicas. Los resultados indicaron que el bambú presentó altos valores de compuestos lignocelulósicos, encontrándose que la celulosa está en mayor proporción; seguido por la lignina. Así mismo, se determinó que sus propiedades físicas y químicas, están directamente relacionados entre sí, como bajas densidades y alta porosidad se relacionan directamente con alto contenido de compuestos volátiles (76.4%) propios de maderas blandas, cuyo contenido energético es bajo. Concluyéndose de esta manera, que el bambú Guadua angustifolia, por su gran contenido de celulosa (43.35%), puede ser destinado para la producción de etanol celulósico o fibras de papel y rayón.

Abstract

The physical and chemical characterization of bamboo, Gaudua angustifolia Kunth, was carried out based on standardized methods (TAPPI-T 222, TAPPIT-212 and A.O.A.C.) to determine both lignocellulosic content and fiber content; likewise, an elementary analysis (ASTM D4239), proximal analysis (ASTM D7582), energy content analysis (ASTM D5865-13,) as well as its physical properties were performed. The results indicated that bamboo had high values ​​of lignocellulosic compounds, finding that cellulose is in greater proportion; followed by lignin. Likewise, it was determined that their physical and chemical properties are directly related to each other, as low densities and high porosity are directly related to high content of volatile (76.4%) softwoods, whose energy content is low. Concluding this way, Guadua angustifolia bamboo, due to its high cellulose content (43.35%), can be used for the production of cellulosic ethanol or paper and rayon fibers.

Palabras clave: análisis proximal, análisis elemental, análisis físicos, contenido lignocelulósico Keywords: proximal análisis, elementary análisis, physical analysis, lignocellulosic content



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 4 ano 2019

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)


1. Caracterización física y química del bambú. Chemical and physical characterization of bamboo. Mary F. Césare, Fatima Hilario, Natalie Callupe, Lena Cruz, José L. Calle, Héctor E. Gonzales (pp. 1-13)
2. Caracterización de Pseudomonas sp. en aguas residuales de cuatro restaurantes de la ciudad del Cusco, Perú. Characterization of Pseudomonas sp. in residual water of four restaurants in the city of Cusco, Peru. Erika K. Puma, Kevin A. Palomino (pp. 15-21)
3. Síntesis de derivados de xanteno en un líquido iónico. Synthesis of xanthene derivatives in an ionic liquid. María E. Choque-Zárate, Sandra Rodríguez-Álvarez, José M. Palazón, Rosa L. Dorta (pp. 25-35)
4. Síntesis selectiva del precursor de compuestos bioactivos 4-metil-2-quinolona empleando el reactivo de Eaton. Selective synthesis of the precursor of bioactive compounds 4-methyl-2-quinolone using Eaton’s reagent. Gisela C. Muscia, Ayelen Luczywo, Juan P. Carnevale, Graciela Y. Buldain, Silvia E. Asís (pp. 37-42)
 

Enseñanza/Docencia (Education/Teaching)


5. La carga teórica de las preguntas en la enseñanza de Química Orgánica II. Theoretical contents of the questions in the teaching of the subject Organic Chemistry II. Viviana Wright, Alejandro Cavassa, Camila Di Genaro, César Micheli (pp. 43-48)
 

Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 3 año 2019 Articulo 4

OPTIMIZACIÓN DE UN MÉTODO ESPECTROFOTOMÉTRICO CLÁSICO PARA LA DETERMINACIÓN DE HIERRO HEMO EN CARNE VACUNA

OPTIMZATION OF A CLASSIC SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR THE DETERMINATION OF THE HEME IRON IN BEEF


Valery Bühl*1, Analía Suárez1, Luis Panizzolo1, Carlos Méndez1, Marcelo Cerminara1, Mariela Pistón1 (1)Universidad de la República, Facultad de Química, (1) Grupo de Análisis de Elementos Traza y Desarrollo de Estrategias Simples para Preparación de Muestras (GATPREM), Química Analítica, (2) Área Química de Alimentos Av. Gral. Flores 2124, 11800 Montevideo – Uruguay, (3) Instituto Nacional de Carnes, Gerencia de Contralor, Área de Inocuidad, Rincón 545, Montevideo – Uruguay, (4) Universidad de la República, Facultad de Ingeniería, Instituto de Matemática y Estadística, Av. Julio Herrera y Reissig 565, Montevideo – Uruguay


Resumen

Este trabajo describe la optimización de un método espectrofotométrico clásico (“método Hornsey”) para determinar hierro hemo en carnes. Este método extrae hierro hemo de la carne mediante agitación con acetona ácida, maceración en la oscuridad y determinación espectrofotométrica a 640nm sobre el filtrado. Es ampliamente utilizado, pero su descripción original no detalla la influencia de algunas variables. En numerosos trabajos se determina hierro hemo según el “método Hornsey” utilizando diferentes estrategias de agitación y tiempos de incubación diversos. Estas variables se optimizaron mediante un diseño multivariado de tipo central compuesto. Con el método optimizado se analizaron distintos cortes de carne vacuna para evaluar su valor nutricional en cuanto a niveles de hierro biodisponible. A partir de una optimización racional, se obtuvieron las condiciones experimentales adecuadas para realizar un método analítico, considerado de referencia, de forma sistemática y protocolizada en los laboratorios para evaluar el contenido de hierro hemo en carnes.

Abstract

This work describes the optimization of a classical spectrophotometric method (“Hornsey’s method”) for the determination of heme iron in beef. This method extracts heme iron from meat by stirring with acid acetone, maceration in the dark and subsequent spectrophotometric determination at 640 nm over the filtrate. It is widely used, however, in the original description details about the influence of some variables are not explained. Numerous studies mentioning the determination of heme iron according to «Hornsey´s method» use different stirring strategies and incubation times. These variables were optimized through a multivariate design of a central composite type. The optimized method was applied to analyze different beef cuts to evaluate their nutritional value in terms of bioavailable iron levels. From a rational optimization, the appropriate experimental conditions were obtained to perform an analytical method, considered as a reference, in a systematic and protocolized way in the laboratories to evaluate the content of heme iron in meats.

Palabras clave: hierro hemo, carne bovina, optimización, diseño experimental multivariado Keywords: heme iron, beef, multivariate experimental designs, optimization Hornsey´s method



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 3 año 2019 Articulo 3

PREDICCIÓN DE PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE GASOLINAS MEDIANTE CROMATOGRAFÍA GASEOSA Y MÉTODOS DE REGRESIÓN MULTIVARIADOS

PREDICTION OF PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES IN GASOLINE BY GAS CHROMATOGRAPHY AND MULTIVARIATE REGRESSION METHODS


Reinaldo Fernández1, Ángel Dago1, Roberto Oropesa1, Yumirka Comesaña1, Alicia Romero1 (1) Centro de Investigación del Petróleo, Churruca No. 481 esquina Washington, Cerro, La Habana – Cuba


Resumen

En este trabajo se desarrolla un procedimiento alternativo para la estimación del número de octano experimental y de las temperaturas de destilación atmosférica en gasolinas mediante la aplicación de métodos de regresión multivariados a partir de datos cromatográficos, que resulta de gran utilidad en el ensayo de micro actividad para la evaluación de catalizadores de craqueo catalítico fluidizado. En el análisis detallado de las gasolinas se utilizó el método PIANO. Las matrices de datos se conformaron tomando como variables el por ciento de área de los picos más representativos de los cromatogramas. En el proceso de calibración se aplicó el método de regresión de mínimos cuadrados parciales. Los errores residuales medios de los modelos en las etapas de calibración y validación cruzada resultaron adecuados. Los modelos fueron validados empleando muestras externas y los errores de predicción obtenidos estuvieron acordes a la reproducibilidad de los métodos estandarizados.

Abstract

In this work an alternative procedure by means of the application of multivariate regression methods for the estimation of the research octane number (RON) and the atmospheric distillation temperatures in gasoline from the chromatographic data, was developed, which is very useful in the microactivity test (MAT) for the evaluation of fluid catalytic cracking (FCC) catalysts. In the detailed analysis of the gasolines PIANO method was used. The data matrixes were conformed to taking as variables the percent of area of the more representative peaks of the chromatograms. In the calibration process the method of regression of partial least squares (PLS) was used. The mean residual errors of the models in the calibration and cross validation stages were appropriate. The models were validated using external samples and the obtained prediction errors were in agreement to the reproducibility of the standardized methods.

Palabras clave: temperaturas de destilación, número de octano experimental, modelos de regresión, calibración multivariada Keywords: distillation temperatures, research octane number, regression models, multivariate calibration



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 3 año 2019 Articulo 2

UN MODELO MATEMÁTICO PARA MEDIR ACUMULACIÓN DE PETRÓLEO EN UN LAGO POR ACCIÓN DE UN POSIBLE DERRAME

A MATHEMATICAL MODEL TO MEASURE THE ACCUMULATION OF OIL IN A LAKE BY THE ACTION OF A POSSIBLE OIL SPILL


Said Kas-Danouche1, Liseth Valencia1, Mary L. Nova1, María Peña1 (1) Universidad Adventista Dominicana, Facultad de Ciencias, Coordinación de Matemáticas, Autopista Duarte Km 74 1/2, Villa sonador-Bonao – República Dominicana


Resumen

En esta investigación se derivó un modelo matemático considerando mecanismos que gobiernan el fenómeno y algunas idealizaciones. Este modelo mide la acumulación de petróleo, en un lago, a medida que se derrama en un río que desemboca en él. Se considera la ley de conservación de masa, obteniendo una ecuación diferencial ordinaria lineal, cuya solución analítica presenta una proyección clara de la acumulación de petróleo en el lago. Se recomienda esta ecuación obtenida para proyectar el impacto del derrame de petróleo en un lago, debido a que mide de una manera rápida y menos costosa si comparamos con experimentos en la situación real, permitiendo identificar rápidamente las expectativas y reduciendo los riesgos asociados con la experimentación tradicional.

Abstract

In this research a mathematical model was derived considering mechanisms that govern the phenomenon and some idealizations. This model measures the accumulation of oil, in a lake, as it spills into a river that flows into it. The law of conservation of mass is considered, obtaining a linear ordinary differential equation, whose analytical solution presents a clear projection of the accumulation of oil in the lake. This obtained equation is recommended to project the impact of the oil spill in a lake, since it measures in a quickly and less expensive way if we compare with experiments in the real situation, allowing to rapidly identify expectations and reducing the risks associated with traditional experimentation.

Palabras clave: modelo matemático, derrame de petróleo, ecuaciones diferenciales Keywords: mathematical model, oil spill, differential equations



Avances en Ciencias e Ingeniería Vol. 10 nro 3 año 2019 Articulo 1

EVALUACIÓN ELECTROQUÍMICA Y GRAVIMÉTRICA DE UN INHIBIDOR PARA LA ESTIMULACIÓN ÁCIDA DE POZOS

ELECTROCHEMICAL AND GRAVIMETRIC EVALUATION OF AN INHIBITOR FOR THE ACID STIMULATION OF WELLS


Yosmari Adames1, Juan Davis1, Silio López1, Yichsy Rivera1, Doramis Vega1, Karelia Aldana1 (1)Centro de Investigación de Petróleo (CEINPET), Churruca # 481, Cerro, CP 62000 La Habana – Cuba


Resumen

En este trabajo se evalúa el comportamiento electroquímico y gravimétrico de un inhibidor de corrosión para la estimulación ácida a pozos de petróleo. Las técnicas de resistencia de polarización lineal y curvas de polarización en conjunto con ensayos gravimétricos se emplearon para la evaluación de la eficiencia del aditivo. El inhibidor alcanzó el 95% o superior de efectividad. El mecanismo controlador de la corrosión se correspondió con la transferencia de cargas. Con la espectroscopía infrarroja se detectaron los grupos funcionales de mayor proporción en el inhibidor que se relacionaron con: aminas y enlaces C-N. El inhibidor formará parte de las recetas de estimulación ácida a pozos según resultados alcanzados en la investigación.

Abstract

In this work the electrochemical and gravimetric behavior of a corrosion inhibitor for acid stimulation to oil Wells, was evaluated. Linear polarization resistance and polarization curves techniques together with gravimetric tests were used to evaluate the additive efficiency. The inhibitor reached 95% or higher of effectiveness. The corrosion controlling mechanism corresponded to the charges transfer. With the infrared spectroscopy were detected of the hight proportion vibrations bonds in the inhibitor that were related with amines and C-N bonds. The inhibitor will be part of the recipes for acid stimulation to wells according to results achieved in the research.

Palabras clave: corrosión, inhibidores, petróleo, pozos Keywords: corrosion, inhibitors, petroleum, wells