Estructuras de aprendizaje y guías de enseñanza individualizada : aplicación a la formulación y nomenclatura química (II).

Se describe una propuesta metodológica para facilitar la formulación de la Química Inorgánica por medio de esquemas. Para cada tipo de compuesto se debe indagar acerca de su referencia química, considerar la fórmula general representativa del grupo y asimilar las normas concretas de nomenclatura. En cada esquema se pretende establecer relaciones cualitativas entre los diferentes tipos de compuestos que pueden originarse a partir de las combinaciones químicamente posibles entre los distintos elementos, el oxígeno y el hidrógeno.

Los instrumentos y aparatos científicos del gabinete de física y química del Instituto Local de Segunda Enseñanza de Lorca : un recurso didáctico de física y química.

El artículo forma parte de una sección de la revista dedicada a intercambio de experiencias. - Proyecto de Innovación Educativa disponible en la Consejería de Educación, Ciencia e Investigación de la Región de Murcia

Selenium cycling in volcanic environments: the role of soils as reactive interfaces

Selenium (Se) is an element with important health implications that is emitted in significant amounts from volcanoes. Attracted by the fertility of volcanic soils, around 10% of the world population lives within 100 km of an active volcano. Nevertheless, the behaviour of Se in volcanic environments is poorly understood. Therefore, the main aim of this thesis is to investigate the role of soils in the Se cycling in volcanic environments. Prior to the geochemical studies, precise and accurate methods for the determination of Se contents, speciation and isotopic signatures were developed. Afterwards, a combination of field studies and lab controlled experiments were performed with soils from two contrasting European volcanic settings: Mount Etna in Sicily (Italy) and Mount Teide in Tenerife (Spain). The results showed a strong link between Se behaviour and soil development, indicating that Se mobility in volcanic soils is controlled by sorption processes and soil mineralogy.

Síntesi, caracterització química i estudi de l'activitat biològica de nous complexos de Pt(II) amb lligands de tipus diaminocarboxílic i els respectius ésters i derivats peptídics

El cisplatí, PtCl2(NH3)2, ha estat una de les drogues més utilitzades en la quimioteràpia del càncer des del descobriment de la seva activitat. Però degut a la seva alta toxicitat i greus efectes secundaris, s'han sintetitzat nous compostos amb la finalitat de reduir aquests inconvenients. En aquest sentit, el treball desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha estat la síntesi i caracterització de tretze complexos de Pt(II) amb la finalitat d'estudiar llur activitat antitumoral. Aquests complexos presenten unes característiques estructurals comunes: geometria cis, dos lligands làbils de tipus clorur i un lligand diaminoquelatant derivat dels àcids d,l-2,3-diaminopropiònic (Hdap) i d,l-2,4-diaminobutíric (Hdab). S'han dissenyat unes estratègies sintètiques a partir de les quals els lligands han estat funcionalitzats amb diferents grups de tipus éster, aminoàcid i peptídic: Etdap·2HCl, Etdab·2HCl, [(dap-Metala)·2CF3COOH], [(dab-Metala)·2CF3COOH], [(dap-phe)·2CF3COOH], [(dab-phe)·2CF3COOH], [(dap-Mettrp)·2CF3COOH], [(dab-Mettrp)·2CF3COOH], [(dap-ASTTTNYT-NH2)·2CF3COOH], essent Metala= éster metílic de L-alanina, phe= L-fenilalanina, Mettrp= éster metílic del L-triptofà. Aquests lligands diaminoquelatants s'han utilitzat per sintetitzar els corresponents complexos de Pt(II): PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dab-phe), PtCl2(dap-Mettrp), PtCl2(dab-Mettrp), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2). A través de diferents tècniques i assaigs biològics (dicroisme circular, electroforesi en gel d'agarosa, microscopia de forces atòmiques, citometria de flux, assaigs de proliferació cel·lular) s'ha pogut demostrar l'activitat antitumoral d'aquests compostos. A través de la tècnica de dicroisme circular (DC) s'ha pogut demostrar que els lligands lliures no interaccionen covalentment amb el DNA de Calf Thymus i no modifiquen l'estructura secundària de la doble hèlix. En canvi, els respectius complexos han demostrat tenir capacitat per interaccionar amb el DNA i modificar la seva estructura secundària. Els complexos PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab) i PtCl2(dab-phe) mostren un comportament similar al cisplatí, generant adductes cis-bifuncionals que distorcionen la doble hèlix de forma no desnaturalitzant amb obertura de la doble cadena. Els complexos PtCl2(Etdap), PtCl2(Etdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-Metala), PtCl2(dab-Metala), PtCl2(dap-phe), PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) quan interaccionen amb el DNA generen un canvi en la conformació del DNA de la forma B a la forma C, produint-se un augment de la curvatura de l'hèlix per rotació de les bases nitrogenades. En aquests estudis s'ha comprovat que l'estructura del complex influeix en l'efecte generat sobre l'estructura secundària de l'àcid nucleic. En primer lloc, existeix una diferència en el comportament en funció del tamany del lligand diaminoquelatant, de manera que els complexos amb el lligand (dab) provoquen un efecte més remarcable. També s'observa aquest canvi de comportament al passar dels complexos que tenen el grup funcional esterificat als que el tenen protonat. D'aquesta manera, s'observa un major efecte sobre l'estructura secundària del DNA en aquells complexos que tenen el lligand diaminoquelatant de tres metilens (dab) i amb el grup carboxilat terminal protonat. Per tal de modelitzar la interacció d'aquests complexos amb el DNA, s'ha estudiat la interacció d'aquests compostos de Pt(II) amb 5'-GMP a través de RMN-1H, observant la variació dels senyals corresponents al H8 de 5'-GMP. Així s'ha pogut demostrar que aquests compostos interaccionen amb la 5'-GMP a través d'un enllaç covalent Pt-N7, de la mateixa manera a com interacciona el cisplatí. A través d'electroforesi en gel d'agarosa i microscopia de forces atòmiques (AFM) s'ha pogut determinar l'efecte que generen els lligands lliures i els respectius complexos de Pt(II) sobre l'estructura terciària del plasmidi pBR322. Els lligands provoquen un augment de l'agregació de les molècules de DNA i un lleuger augment de la compactació de l'estructura terciària. Aquests resultats s'atribueixen a la capacitat d'aquests compostos a interaccionar per pont d'hidrogen amb el DNA. Els corresponents complexos de Pt(II) provoquen un augment de l'agregació i una important compactació, degut per una banda a la capacitat de l'àtom de Pt a interaccionar covalentment amb el DNA, i per altra banda, a la capacitat del lligand a interaccionar per pont d'hidrogen amb l'àcid nucleic. Finalment s'ha estudiat l'activitat citotòxica d'aquests complexos de Pt(II) en diferents línies cel·lulars: A431 (línia de carcinoma epidermoide), HeLa (línia de carcinoma de coll d'úter) i HL-60 (línia promielocítica de leucèmia). Els complexos moderadament solubles en aigua, PtCl2(Hdap), PtCl2(Hdab), PtCl2(dap-ala), PtCl2(dab-ala), PtCl2(dap-phe) i PtCl2(dab-phe), han demostrat ser actius. L'activitat depèn de la concentració de complex, del temps d'incubació i de la línia cel·lular. Per temps d'incubació alts i concentracions de complex elevades s'observa la màxima activitat. Els complexos de l'alanina, PtCl2(dap-ala) i PtCl2(dab-ala), són els que mostren més activitat, mentre que els compostos de la fenilalanina són els menys actius, degut probablement a la voluminositat del lligand, la qual pot impedir o dificultar el transport del compost a través de la membrana cel·lular. L'activitat citotòxica dels complexos insolubles en aigua, PtCl2(Etdap) i PtCl2(Etdab), queda bloquejada per l'elevada concentració de DMSO (12%) necessària per solubilitzar els compostos. Aquests resultats permeten deduir que la presència d'un 12% de DMSO anul·la l'activitat d'aquests complexos, ja que el DMSO pot coordinar-se amb el Pt ocupant les posicions làbils del complex i evitant que es pugui coordinar amb el DNA. Els assaigs de proliferació cel·lular del complex PtCl2(dap-ASTTTNYT-NH2) i del pèptid lliure ASTTTNYT-NH2 han demostrat que ambdós compostos són actius. Tot i això, l'activitat del complex és superior a la del pèptid lliure, ja que el Pt pot interaccionar covalentment amb el DNA i augmentar l'efecte citotòxic. Per tant, el complex presenta un lligand portador biològicament actiu que pot transportar el metall a través de la membrana cel·lular i facilitar així la seva interacció amb el DNA. A través de la tècnica de citometria de flux s'ha comprovat que en tots els casos la mort cel·lular produïda pels complexos ha estat per apoptosi. Per últim, s'ha sintetitzat i caracteritzat un complex trinuclear de Pt(II), {[Pt(Me2Bpy)2][PtCl2(Me2Bpy)]2}, essent Me2Bpy= 4,4'-dimetil-2,2'-dipiridil. La resolució de la seva estructura per difracció de Raig-X ha permès determinar l'existència d'una interacció intramolecular Pt-Pt de 3.474 Å.

Análise sobre diferentes abordagens de configuração eletrônica de elementos apresentados em livros de química

This study aimed to identify and review of the conceptual differences presented by authors of books, focusing on the theme of electronic configuration. It shows the changing concepts of electronic configuration, its implications for the cognitive development of students and their relations with the contemporary world. We identified possible obstacles in books generated in the search for simplifications, situations of different concepts of energy in the electron configuration for sublevels. For this analysis was carried out in several books, and some other general chemistry and inorganic chemistry without distinguishing between level of education, whether secondary or higher. It was found that some books for school books corroborated with higher education, others do not. To check the consistency of what was discussed, it was a survey of 30 teachers, it was found divergent points of responses, particularly with respect to the energy sublevels and authorship of the diagram which facilitated the electron configuration. It was found that the total 22professores, ie, 73,33% answered correctly on the energy sublevel more calcium (Ca) and 80%, ie, 24 teachers responded incorrectly on the iron. As for the authorship of the diagram used to facilitate the electronic configuration, we obtained 93, 33% of teachers indicated that they followed a diagram, and this was called "Diagram of Linus Pauling," teacher 01, 3,33%, indicated that the diagram was authored by Madelung and 01, 3,33%, did not respond to question. Was observed that it is necessary a more detailed assessment of ancient writings, as the search for simplifications and generalizations, not so plausible, lead to errors and consequences negative for understanding the properties of many substances. It was found that quantum mechanics combined with spectroscopic data should be part of a more thorough analysis, especially when it extends situations atoms monoelectronicpolieletrônicos to describe atoms, because factors such as effective nuclear charge and shielding factor must be taken into consideration, because interactions there is inside an atom, described by a set ofquantum numbers, sometimes not taken into account

Análisis instrumental del recubrimiento de las paredes internas de dos estructuras negativas de tipo silo de la ocupación neolítica postcardial de Benàmer

Análisis instrumental mediante diferentes técnicas (ATR-IR, DRX, TG, SEM, MO, FRX, etc..) del recubrimiento de la pared interna de dos estructuras negativas (silos)del yacimiento Neolítico-Mesolítico de Cantera Benàmer (Muro d'Alcoi, Alicante).

Experiencias en la realización y evaluación de trabajo colaborativo en asignaturas de la Licenciatura en Química, para su adaptación al nuevo Grado en Química

Póster presentado en las IX Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria, Alicante, 16-17 junio 2011.

Coordination polymers, metal–organic frameworks and the need for terminology guidelines

Coordination polymers (CPs) and metal–organic frameworks (MOFs) are among the most prolific research areas of inorganic chemistry and crystal engineering in the last 15 years, and yet it still seems that consensus is lacking about what they really are, or are not.

Continuous flow nanocatalysis: reaction pathways in the conversion of levulinic acid to valuable chemicals

The selective production of 2-methyltetrahydrofuran from levulinic acid has been effectively conducted using designed Cu based catalysts and compared with a commercial Pd/C system under microwave irradiation. Optimised conditions for the most active catalysts Cu-MINT (>90% conversion, 75% selectivity to MTHF) and Pd/C (78% conversion, 92% selectivity to MTHF) were further translated into a continuous flow process using the proposed catalysts to find out the deactivation of Cu-MINT under flow conditions (79 vs. 13% conversion with a switch in selectivity to products after 30 min in flow), the high stability of Pd/C (73 vs. 70% conversion at stable selectivity under analogous conditions to those of Cu-MINT) but, most importantly, different relevant pathways to valuable products from levulinic acid depending on the type of catalyst employed.

Desilication of TS-1 zeolite for the oxidation of bulky molecules

A series of modified TS-1 samples have been produced by desilication of the original TS-1 (4 wt.% Ti) using a chemical treatment with NaOH. Desilicated TS-1 zeolites exhibit a large BET surface area together with a well-developed mesoporosity. The hierarchical catalysts from desilication of TS-1 zeolite show a good catalytic activity for the oxidation of small molecules and a significantly higher activity for the oxidation of bulky molecules.

Colloidal gold immobilized on mesoporous silica as a highly active and selective catalyst for styrene epoxidation with H2O2

Colloidal gold nanoparticles were synthesized by different procedures affording suspensions with two different mean sizes (2 and 5 nm). Au catalysts were prepared by sol immobilization onto several silica frameworks with different 2D and 3D mesoporosities. The catalysts were tested in styrene oxidation reactions showing excellent efficiency and selectivity. The effect of nanoparticle size and mesoporous framework on the physical and catalytic properties of the final materials was studied. The most selective catalyst was prepared from the 5 nm Au nanoparticles and the more interconnected silica framework (3D mesoporosity).

Sol–Gel Coordination Chemistry: Building Catalysts from the Bottom-Up

The development of synthetic routes for the tailoring of efficient silica-based heterogeneous catalysts functionalized with coordination complexes or metallic nanoparticles has become a important goal in chemistry. Most of these techniques have been based on postsynthetic treatments of preformed silicas. Nevertheless, there is an emerging approach, so-called sol–gel coordination chemistry, based on co-condensation during the sol–gel preparation of the hybrid material of the corresponding complex or nanoparticle modified with terminal trialkoxysilane groups with a silica source (such as tetraethoxysilane) and in the presence of an adequate surfactant. This method leads to the production of new mesoporous metal complex-silica materials, with the metallic functionality incorporated homogeneously into the structure of the hybrid material, improving the stability of the coordination complex (which is protected by the silica network) and reducing the leaching of the active phase. This technique also offers the actual possibility of functionalizing silica or other metal oxides for a wider range of applications, such as photonics, sensing, and biochemical functions.

Metal-complex ionosilicas: Cationic mesoporus silica with Ni(II) and Cu(II) complexes in their framework

Metal-complex ionosilicas with cationic complexes into the mesoporous silica framework were prepared using anionic surfactants. The electrostatic interaction between the anionic surfactant and the cationic metal complexes incorporated in the silica framework allows for the fine tuning of the mesoporous structure. The gentle procedure of synthesis developed and mild ion-exchange extraction of the surfactant, allowed a cleaner route for the immobilization of homogeneous cationic catalysts in mesoporous silica, while protecting the structural and chemical integrity of the metal complexes.

Microwave-assisted catalysis by iron oxide nanoparticles on MCM-41: Effect of the support morphology

Catalytically active heterogeneous catalysts have been prepared via microwave deposition of iron oxide nanoparticles (0.5–1.2 wt%) on MCM-41 type silica materials with different morphologies (particles, helical and spheres). This methodology leads to iron oxide nanoparticles composed by a mixture of FeO and Fe2O3 species, being the Fe(II)/Fe(III) peak ratio near to 1.11 by XPS. DRUV spectroscopy indicates the presence of tetrahedral coordinated Fe3+ in the silica framework of the three catalysts as well as some extraframework iron species in the catalysts with particle and sphere-like morphologies. The loading of the nanoparticles does neither affect the mesopore arrangement nor the textural properties of the silica supports, as indicated by SAXS and nitrogen adsorption/desorption isotherms. A detailed investigation of the morphology of the supports in various microwave-assisted catalyzed processes shows that helical mesostructures provide optimum catalytic activities and improved reusabilities in the microwave-assisted redox (selective oxidation of benzyl alcohol) catalyzed process probably due to a combination of lower particle size and higher acidity in comparison with the supports with particle and sphere morphology.