Estudio de complejos metal-carbeno mesoiónicos como catalizadores en condiciones medioambientalmente sostenibles

Los carbenos, conocidos como intermedios lábiles de reacción debido a su alta reactividad, son un grupo de compuestos con propiedades muy interesantes. Su uso está extendido en química organometálica, puesto que la mayoría de aplicaciones de estas especies implican su coordinación con metales de transición para formar complejos metal-carbeno. Existen diferentes tipos que de complejos en base a su configuración electrónica y los sustituyentes presentes en la molécula. Uno de los grupos de carbenos con mayor interés en catálisis organometálica son los complejos derivados de carbenos N-heterocíclicos (NHC). Entre ellos se encuentran los carbenos normales (nNHC), los anormales (aNHC) y los mesoiónicos (MIC). Cada uno de estos tipos presenta propiedades físicas y químicas diferentes, debido a la diferente disposición de los heteroátomos y el modo de enlace en la estructura. Los complejos metal-carbeno mesoiónicos están empezando a usarse en catálisis homogénea por su facilidad de formación y su alta estabilidad en condiciones normales de reacción. Además, se ha probado su utilidad como catalizadores de reacciones orgánicas en medios no convencionales, tales como el agua. Entre los medios no convencionales que pueden ser utilizados para llevar a cabo reacciones en condiciones más benignas para el medio ambiente, se encuentran los disolventes eutécticos (DES). Estos disolventes son formados a partir de la mezcla de dos sólidos, una sal cuaternaria (HBA) y una especie donante de hidrógenos (HBD), que dan lugar una disolución líquida a temperatura ambiente. Las propiedades de esta mezcla eutéctica se pueden ajustar en función de la relación HBA/HBD, con el fin de adaptarse a diferentes tipos de reacciones orgánicas. En este trabajo se estudia la reacción de Suzuki-Miyaura, un acoplamiento cruzado de dos especies orgánicas, tanto en agua como en un líquido eutéctico usando un complejo derivado de una carbeno mesoiónico, obteniéndose un mejor rendimiento de la reacción en el disolvente eutéctico. Además, el uso de un DES como medio de reacción permitiría recuperar el catalizador utilizado en la reacción, de modo que se reduciría el número de residuos generados en el proceso.

Extracción de carotenoides mediante el uso de mezclas ternarias

Se ha desarrollado una mezcla extractante para la separación de carotenoides, aplicable a cualquier materia prima, basado en disolventes biocompatibles. La invención consiste en la utilización de una mezcla ternaria de disolventes en una única fase, que puesta en contacto con la materia prima de forma adecuada, extrae de forma cuantitativa los carotenoides presentes en la misma. La invención propuesta resuelve el problema del uso de complejos sistemas de extracción para la recuperación de carotenoides de biomasa animal y/o vegetal, tales como extracción con hexano en contacto múltiple en contracorriente. Los disolventes utilizados actualmente para el fin planteado muestran baja solubilidad de los compuestos de interés por lo que hacen necesario el manejo de elevadas cantidades de disolvente y equipos de gran tamaño por unidad de producto debido a la baja eficiencia de los disolventes utilizados.

Los óleos alquídicos Griffin : Composición, propiedades y aplicación

Uno de los principales inconvenientes que tiene la pintura al óleo es su lento secado. Dicho esto, cabe preguntarse si existe algún tipo de pintura que tenga las cualidades de los óleos pero que sequen más rápido que estos. La respuesta, afirmativa, la encontramos en los óleos alquídicos, que en nuestro país únicamente se comercializan bajo la marca Griffin de Winsor & Newton. Se trata de unas pinturas relativamente recientes, poco conocidas por los pintores y muy poco estudiadas. Con el objetivo de paliar estas carencias, el presente artículo contiene las principales conclusiones de un trabajo en el que se ha estudiado la composición de las pinturas Griffin, sus principales características (viscosidad, brillo, flexibilidad, textura, opacidad, secado que es lo que más nos interesa, estabilidad etc.), su aplicación práctica mediante el arte pictórico (soportes, disolventes, reglas para pintar, correcciones, veladuras, barnizado, etc.) y su mezcla con otro tipo de procedimientos pictóricos como el óleo, el acrílico, la cera encáustica y diversos temples (huevo, cola y caseína).

Acilquinolina y acilfosfina complejos de Rodio (III). Síntesis, caracterización y actividad catalítica

338 p.+ anexos

Evaluación de la producción de pintura a partir de los residuos de Poliestireno expandido utilizando un solvente amigable con el ambiente

Con la evaluación de la producción de pintura a partir de los residuos de poliestireno expandido (EPS) utilizando un solvente amigable con el ambiente, se pretende dar uso post industrial a los desechos de poliestireno expandido que cada vez se acumulan más en los rellenos sanitarios, lo que genera un descontento debido a su volumen -- Además de darle un trato más amigable a la fabricación de pintura buscando un solvente que no resulte tan tóxico para el trato humano y para el ambiente -- El desarrollo del proyecto se lleva a cabo planteando una metodología de investigación que sugiere inicialmente pruebas de caracterización al residuo de poliestireno expandido, que permiten saber características propias del material -- Luego de esto, se realiza un diseño de experimentos multifactorial con dos factores y tres niveles, donde se analiza el efecto de la temperatura en la fase de mezclado y la relación que tiene la concentración de poliestireno expandido como vehículo en la elaboración de pintura -- En el diseño se evalúan cuatro variables de respuesta: adhesión, viscosidad, tiempo de secado y poder de cubrimiento, comparando luego estas mismas propiedades con las realizadas en una pintura comercial -- El estudio muestra un alto grado de influencia de la concentración de poliestireno expandido sobre las propiedades de la pintura obtenida, mejorando cada una de ellas a medida que se aumenta la cantidad de poliestireno expandido -- Se observó también que la temperatura influyó en el tiempo de secado, es decir a mayor temperatura en la fase de mezclado mayor fue el tiempo que se demoró la pintura en secar -- Por último, al comparar el producto obtenido con uno comercial, se encuentra que el producto obtenido tiene menor tiempo de secado, una adhesión similar, posee mayor poder de cobertura y una viscosidad más alta, además de ser una pintura no toxica y amigable con el ambiente

Development of advanced catalytic systems for the selective hydrogenolysis of biomass-derived polyols

195 p.

Nuevos procedimientos de extracción y determinación de plaguicidas en muestras medioambientales

La agricultura ha jugado un papel fundamental en el desarrollo de la civilización humana. Se trata de una práctica antigua que raramente ha sido cuestionada debido a la necesidad de alimentar a la creciente población mundial. Las técnicas agrícolas modernas incluyen el uso masivo de fertilizantes y plaguicidas que han incrementado intensamente el rendimiento de la producción, pero que liberan al medioambiente residuos que pueden ser perjudiciales. Por ello, es de especial importancia desarrollar metodologías eficaces que, integrando una preparación de muestra eficiente con una técnica de separación sensible y robusta, sean capaces de determinar residuos de estos compuestos, así como de sus metabolitos, en muestras medioambientales a los bajos niveles demandados. En la presente Tesis Doctoral, se han desarrollado metodologías para el análisis de plaguicidas y, en algunos casos, de sus metabolitos, en muestras de aguas y suelos de diferente procedencia y distintas características fisicoquímicas. Para ello, se han utilizado técnicas de separación como la cromatografía de gases, la cromatografía líquida de alta resolución, la nanocromatografía líquida y la electroforesis capilar. Las dos últimas se han combinado con técnicas de preconcentración en línea, y todas ellas con técnicas de extracción y preconcentración fuera de línea como la extracción asistida por ultrasonidos, la extracción en fase sólida, el método QuEChERS, la microextracción líquido-líquido dispersiva y la microextracción en fase líquida con fibra hueca. Además, se ha demostrado la utilidad y efectividad del uso de nuevos materiales como los nanotubos de carbono como fases estacionarias en extracción en fase sólida, así como de los líquidos iónicos como disolventes de extracción en la microextracción líquido-líquido dispersiva. Las metodologías desarrolladas se han validado eficazmente mediante estudios de calibración, repetibilidad, precisión y exactitud, y permitieron alcanzar límites de detección adecuados para el análisis de residuos de plaguicidas y de sus metabolitos en aguas, a niveles inferiores a los límites máximos de residuos establecidos por la Unión Europea (0,1 µg/L), así como en suelos a niveles de ng/g.

Métodos no convencionales para la preparación de polímeros de coordinación porosos. Una aproximación económica, medioambientalmente amigable y escalable

293 p. El contenido del capítulo 5 está sujeto a confidencialidad

Relación de biomarcadores de dosis interna con síntomas neurológicos y de conducta en pintores de carros de la ciudad de Bogotá, 2015

Introducción: El uso de solventes orgánicos es muy frecuente en diferentes industrias y sectores económicos a nivel mundial, estos generan una importante exposición ocupacional asociándose con efectos mutagénicos, carcinógenos, teratogénicos y otros trastornos principalmente de tipo neurológico y de conducta. Objetivo: Determinar la relación entre la presencia de biomarcadores de dosis interna para solventes orgánicos y la existencia de síntomas neurológicos y de conducta en pintores de carros de la ciudad de Bogotá. Materiales y Métodos: Estudio de corte transversal una muestra de 122 individuos, 62 expuestos y 60 en el grupo control. Se incluyeron variables sociodemográficas, ocupacionales, clínicas y los resultados de biomarcadores en orina para benceno, tolueno y xileno (ácido S-fenilmercapturico, ácido hipúrico y orto, para y meta-metilhipúrico respectivamente). Para el análisis de la información se obtuvieron medidas de tendencia central y dispersión. Se utilizó análisis de correlación de Spearman y la prueba Chi cuadrado de asociación para establecer la relación entre la exposición ocupacional y los síntomas presentes obtenidos de la aplicación del cuestionario Q 16. El nivel de significación para las pruebas fue 0.05. Resultados: Los valores del ácido hipúrico estuvieron por encima de los límites permisibles en 17,74% (11) de los trabajadores y los de ácido p-metilhipúrico en el 12,90% (8) de ellos. No se registraron valores de ácido fenil-mercaptúrico por fuera del límite permitido. El 25% (15) de la población expuesta manifestó síntomas neurológicos. Se encontró una relación significativa entre los siguientes síntomas y la presencia de biomarcadores: ácido hipúrico y somnolencia (p=0.009), perdida del deseo sexual (p= 0 .019); ácido metilhipúrico y olvida hacer cosas importantes (p=0 .019), pérdida de fuerza en brazos o piernas (p= 0.013) e insomnio (p= 0.028); ácido fenil-mercaptúrico y alucinaciones (p= 0.000). Dos síntomas tuvieron una relación significativa tanto para el ácido hipúrico como para el ácido metilhipúrico: anormalmente cansado (p= 0.001 y 0.046) y dificultad para abotonarse (p= 0.045 y 0.002). Conclusiones. La presencia de síntomas neurológicos y de conducta son indicadores importantes de la exposición a solventes orgánicos. La aparición y detección temprana de estos permitirán establecer medidas de promoción y prevención al igual que programas de vigilancia epidemiológica.

RICORDACI: Research on the Conservation, Restoration and Diagnosis of Cinematographic Films

This thesis is the result of the RICORDACI project, a three-year European-funded initiative involving the collaboration between the University of Bologna and the restoration laboratory of the Cineteca di Bologna, L'immagine Ritrovata, which aimed to develop innovative solutions and technologies for the preservation of cinematographic film heritage. In particular, this thesis presents new analytical methodologies to exploit two types of portable miniaturized Near Infrared spectrometers working in Diffuse Reflectance over the Short Wave Infrared (SWIR) range, to study the near infrared (NIR) spectral behavior of film base materials for an accurate, non-invasive and fast characterization of the polymer type; and for films with cellulose acetate supports, they can be employed as a diagnostic tool for monitoring the Degree of substitution (DS) affected by the loss of acetyl groups. The proposed methods offer non-invasive, fast, inexpensive and simple alternatives for the characterization and diagnosis of film bases to help the strategic planning and decision-making regarding storage, digitalization and intervention of film collections. Secondly, the thesis includes the evaluation of new green cleaning systems and solvents for the effective, fast and innocuous removal of undesired substances from degraded cinematographic films bases; these tests compared the efficiency of traditional systems and solvents against the new proposals. Firstly, the use of Deep Eutectic Solvent formulations for removing softened gelatin residues from cellulose nitrate bases; and secondly, the employment of green volatile solvents with different application methods, including the use of new electrospun nylon mats, for avoiding the dangerous use of friction for the removal of Triphenyl Phosphate blooms from the surface of cellulose acetate bases. The results obtained will help improving the efficiency of the interventions needed before the digitalization of historical cinematographic films and will pave the way for further investigation on the use of green solvents for cleaning polymeric heritage objects.