Química

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Desarrollo de un insecticida a base de a-pineno y limoneno formulado a partir de materias primas de origen renovable
(2018) Jiménez Brenes, Maya; Alvarez Galán, Leonardo
Actualmente, en el sector agrícola la mayoría de los insecticidas utilizan compuestos derivados del petróleo, lo que genera una gran dependencia de este mercado y aumenta su impacto ambiental. Sin embargo, en esta nueva era en la que el mercado demanda productos de fuentes renovables, a bajo costo y amigables con el ambiente los insecticidas tradicionales comienzan a perder popularidad. Con el fin de brindar una respuesta a la problemática planteada en este trabajo se desarrolló un insecticida ready to use y un concentrado emulsificable (CE) a base de fuentes renovables como lo es el biodiesel y utilizando limoneno y a-pineno como ingredientes activos. Por medio de distintos procesos de optimización se obtuvo que la formulación final del Ready-to-use es: 4% de tensoactivos, 0,5% de ingredientes activos, 8,0% de biodiesel, 0,5% de 2- fenoxietanol y 86% de agua; mientras que, la del concentrado emulsificable es: 17,4% de tensoactivos, 1,8% de ingredientes activos, 80,3% de biodiesel y 0,5% de 2-fenoxietanol. Las pruebas de estabilidad determinan una duración de 4 meses para el CE. Por su parte, las pruebas preliminares de laboratorio comprueban la efectividad del producto, dado que a las 2 horas de colocado el 100% de la población de larvas murió.
Síntesis de cinco chalconas derivadas del 4-dimetilaminobenzaldehído y evaluación de su capacidad inhibidora de la corrosión de acero al carbono en medio ácido
(2021) Salazar Cambronero, Fanny Loretta; Alvarez Galán, Leonardo
La corrosión es un problema que se presenta a nivel mundial y afecta económicamente a muchas industrias y hogares es por ello que se hace necesario el estudio de productos que disminuyan o inhiban este fenómeno. Cuando un material se encuentra en medio ácido potencia el efecto y una de las alternativas que surgen son los inhibidores de corrosión. Estos son sustancias que al incorporarlas al medio agresivo tienen la función de proteger al metal o aleación presente. De acuerdo con lo anterior, se realizó la síntesis de los siguientes compuestos que se muestran (rendimientos en paréntesis) (E)-1-(4-(dimetilamino)fenil)-3-(4-nitrofenil)prop-2-en-1-ona [33,8%], (E)-3-(4-aminofenil)-1-(4-(dimetilamino)fenil)prop-2-en-1-ona [48,4%], (E)-1-(4- (dimetilamino)fenil)-3-fenilprop-2-en-1-ona [29,3%], (E)-1-(4-(dimetilamino)fenil)-3-(p-tolil)prop-2-en-1-ona [71,7%], (E)-1-(4-(dimetilamino)fenil)-3-(4-etoxifenil)prop-2-en-1- ona [27,4%], utilizando principios de química verde y se caracterizaron por IR, ¹³C-RMN y ¹H-RMN. Se les evaluó la inhibición a la corrosión por medio de Ensayo de Pérdida de Masa Gravimétrica para la determinación de la eficiencia de inhibición de la corrosión en medio ácido (HCl 1 molL-¹) para el acero al carbono SAE 1020. Según la norma ASTM G1-03 (2017), se obtuvieron las eficiencias máximas de 52,5% (25 mg/L), 64,6% (50 mg/L), 69,1% (25 mg/L), 79,4% (50 mg/L) y 79,4% (25 mg/L) respectivamente. Se les determinó la energía de Gibbs de adsorción a 25 °C las cuales indican que sucede un proceso de mixto y espontáneo que obedece a la isoterma de Langmuir. Para el compuesto con mejor eficiencia (E)-1-(4-(dimetilamino)fenil)-3-(4-etoxifenil)prop-2-en-1-ona se le realizó el estudio de temperatura y se le determinaron parámetros termodinámicos de la adsorción y cinético los cuales muestras que su adsorción es un proceso exotérmico y la energía de activación indica que dificulta las reacciones de corrosión.
Síntesis de Oligo (fenilén-etinilenos)
(2018) Segura Salas, Nicole; Alvarez Galán, Leonardo
Los sistemas ¿-conjugados del tipo Oligo-Fenilén-Etinilenos (OPEs) se han propuesto para la elaboración de materiales con uso potencial en dispositivos óptico-electrónicos. Mediante un diseño molecular es posible modular las propiedades electrónicas los compuestos OPEs según los fines de esta, de aquí la importancia de desarrollar metodologías para la síntesis de estos compuestos. En este estudio se propuso una metodología de síntesis para la preparación de aligo fenilén-etinilenos utilizando catálisis homogénea. Como herramienta de estudio se realizaron cálculos basados en DFT sobre las moléculas propuestas para entender el efecto de la estructura química en sus propiedades electrónicas. Se logró sintetizar con éxito los intermediarios necesarios para la síntesis de moléculas tipo OPE. Además, el estudio de las propiedades electrónicas usando DFT permitió identificar ambas moléculas planteadas como posibles conductores y se postula como una técnica útil para corroborar la caracterización de los intermediarios y de las moléculas finales.
Síntesis de triazolil-chalconas y evaluación como inhibidores de corrosión al acero en medio ácido
(2023) Lizano Sánchez, Fiorella María; Alvarez Galán, Leonardo
El fenómeno de corrosión es un proceso de deterioro de materiales que genera muchas pérdidas a nivel mundial, debido al daño en infraestructuras y pérdida de materiales, además de la gran generación de desechos anuales. Existen distintas alternativas que permiten evitar este fenómeno y una de ellas es el uso de inhibidores de corrosión, actualmente se conocen dos tipos de inhibidores orgánicos que presentan buenas eficiencias de corrosión, que son las chalconas y los triazoles, es por esta razón, que se realizaron cinco triazolil-chalconas (un triazol unido a una chalcona) utilizando principios de química verde para evaluar su efecto inhibidor, las cuáles se obtuvieron con buenos rendimientos (porcentajes en paréntesis), estas son la 4'-diaminometil-4-(4- (hidroximetil)-1H-1,2,3-triazol-1-il)-chalcona [82,2%], la 4-(4-(hidroximetil)-1H-1,2,3- triazol-1-il)-4'-metilchalcona [92,1%], la 4-(4-(hidroximetil)-1H-1,2,3-triazol-1-il)-4'- metoxichalcona [98,2%], la 4'-cloro-4-(4-(hidroximetil)-1H-1,2,3-triazol-1-il)-chalcona [93,5%] y la 4-(4-(hidroximetil)-1H-1,2,3-triazol-1-il)-chalcona [95,2%]. Se caracterizaron midiendo su punto de fusión y realizando espectros infrarrojos, 1H-RMN, 13C-RMN y espectros de masas. Además para la evaluación de la inhibición a la corrosión se siguió el procedimiento descrito por la norma ASTM G1-03(2017) utilizando una técnica gravimétrica donde el acero A1020 se somete a condiciones ácidas (HCl 1 mol/L), según dicha norma se obtuvieron los siguientes eficiencias máximas 70,7% a 50 ppm para el inhibidor que posee el dimetilamina como sustituyente, 47,63% a 50 ppm para el que posee el cloro como sustituyente y 77,9% a 50 ppm para el que posee el hidrógeno como sustituyente, los que poseen el metil y el metoxi como sustituyente no son solubles en HCl 1 mol/L por lo que no se evaluó su eficiencia ante la corrosión. Además, al compuesto con...