Química

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    Estudio de la fotodinámica pi a pi antienlazante del benceno
    (Universidad Industrial de Santander, ) Motta Villarreal, Daniela ; Pérez Torres, Jhon Fredy
    Dada su simplicidad, estabilidad y gran cantidad de investigaciones realizadas, el sistema aromático de referencia utilizado para la comprensión de una amplia variedad de compuestos conjugados presentes en la naturaleza, es el llamado anillo de benceno. Es a partir del análisis de su estructura electrónica que se ha logrado dar explicación a la estructura, estabilidad, reactividad y demás propiedades de los sistemas moleculares. Sin embargo, las propiedades de dicho anillo suelen verse afectadas por distorsiones moleculares como las generadas por los movimientos vibracionales del mismo. De esta manera, entender el efecto de estas distorsiones sobre la configuración electrónica del benceno resulta un tema de suma importancia para una mayor comprensión de los mecanismos de reacción molecular. En este trabajo se estudió, de manera computacional, el efecto del modo vibracional totalmente simétrico A1g del benceno sobre el cambio en la configuración electrónica del anillo cuando este absorbe radiación electromagnética de l=178 nm (longitud de onda donde la molécula presenta su mayor absortividad molar e involucra transición de electrones entre orbitales p), mediante el cálculo de la densidad de flujo j del sistema (observable susceptible a tales cambios nucleares que permite conocer el movimiento de las partículas en un determinado sistema), a partir de la teoría del funcional de densidad dependiente del tiempo (TDDFT) junto con el funcional b3lyp y la base aug-cc-pvdz. Los principales resultados muestran que este modo vibracional no genera un efecto significativo sobre el cambio en la configuración electrónica del benceno dada la baja amplitud del movimiento vibracional encontrado del modo estudiado. Los resultados aquí reportados, resultan relevantes para un mejor entendimiento de futuros experimentos donde se busca medir la densidad de flujo electrónica, tal como se reporta en el reciente trabajo publicado este año en la revista Physical Review Letters (Probing Electronic Fluxes via Time-Resolved X-Ray Scattering), el cual emplea justamente la molécula de benceno como sistema de prueba.
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    Estudio de la evolución de pigmentos y lípidos en células intactas de chlorella vulgaris
    (Universidad Industrial de Santander, ) Blanco Combariza, Cristian Alejandro ; Hernández Celi, Inés ; Díaz Sánchez, Luis Miguel
    El aumento de aplicaciones científicas y tecnológicas que involucran cultivos de microorganismos ha aumentado las necesidades de los investigadores en cuanto a monitoreo de cultivos en tiempo real. Tradicionalmente, estos monitoreos han involucrado una serie de procesos de extracción de diferentes fracciones a partir de los cultivos, los cuales son posteriormente analizados por medio de cromatografía. Todos estos procesos tardan tiempo, lo cual puede resultar problemático si se trata de un cultivo de evolución rápida. Con el fin de hallar metodologías mas eficientes para el seguimiento de microorganismos, en este trabajo se ha utilizado espectrometría de masas MALDI-TOF para realizar un monitoreo de un cultivo de Chlorella vulgaris por medio del análisis de las distribuciones de pigmentos de estos organismos fotosintéticos. A partir de los datos obtenidos, se ha logrado evidenciar los cambios composicionales de estos pigmentos en los microorganismos a medida que el cultivo envejece, lo cual podrá actuar como una alternativa analítica para el monitoreo de cultivos de microorganismos.
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    Evaluación del grafeno modificado químicamente para separación de emulsiones mediante dinámica molecular
    (Universidad Industrial de Santander, ) Cajicá Trillos, Claudia Alejandra ; Mejía Ospino, Enrique ; Muñoz Rúgeles, Leonardo
    Investigaciones experimentales y computacionales han demostrado que los materiales basados en grafeno pueden utilizarse como agentes demulsificantes. Sin embargo, su mecanismo de demulsificación continúa en investigación. En este trabajo se utilizó diná- mica molecular para evaluar el efecto del GO y rGO en la tensión interfacial de emulsiones de agua y aceite estabilizadas por un modelo de asfalteno (VO-79). Las simulaciones realiza- das permitieron observar a nivel atómico la adsorción del VO-79 en las láminas de GO y la formación de una película binaria (VO-79+GO). Luego de la adsorción, la tensión interfacial del sistema aumentó, lo que favorece la desestabilización de la emulsión. En el caso del rGO, se observó que las láminas desplazan a las moléculas de VO-79, rompiendo la película pro- tectora interfacial y eventualmente desestabilizando la emulsión. Estos cálculos permitieron plantear un mecanismo de demulsificación. Por otra parte, se evaluó la mojabilidad de los materiales usando dinámica molecular realizando mediciones del ángulo de contacto de una gota de agua cilíndrica depositada en una lámina de grafeno y de GO con relaciones C/O de 2.0 y 2.5 soportadas en una lámina de grafeno. De estos resultados se encontró que la hidrofilicidad del GO disminuye a medida que la relación C/O del material aumenta.
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    Síntesis de nuevas n-(7-cloroquinolin-2-il) benzamidas sustituidas en c-4 con aminas a partir de la 4,7-dicloroquinolina en reacciones de n-oxidación, c2-h funcionalización y sn2ar
    (Universidad Industrial de Santander, ) Aparicio Acevedo, Deybi Fernando ; Kouznetsov, Vladimir Valentinovich ; Ortiz Villamizar, Marlyn Catalina
    La síntesis de las nuevas N-(7-cloroquinolin-2-il)benzamidas sustituidas en C-4 con aminas se realizó mediante una ruta sintética de tres etapas: N-oxidación, funcionalización carbono- hidrógeno (C-H) vía amidación y sustitución nucleofílica aromática (SN2Ar), utilizando reactivos comerciales como la 4,7-dicloroquinolina, benzonitrilo y aminas alifáticas, cíclicas y aromáticas. Se implementó un protocolo sintético que no requiere temperaturas altas y largos tiempos de reacción en las etapas de N-oxidación, funcionalización C-H vía amidación. Puntualmente, el protocolo de N-oxidación involucra el empleo del ácido meta- cloroperbenzoico (m-CPBA) como agente N-oxidante de la 4,7-dicloroquinolina; el de funcionalización C-H vía amidación, reacción de alta economía atómica, utiliza el ácido sulfúrico como promotor de la reacción, obteniendo las N-(7-cloroquinolin-2-il)benzamidas, las cuales se emplearon como intermediarios sintéticos para la SN2Ar con las aminas seleccionadas en presencia de carbonato de potasio, obteniendo los productos finales deseados con un rendimiento global promedio entre 72-83 %. Las moléculas sintetizadas son nuevos compuestos, sus estructuras moleculares fueron confirmadas por técnicas instrumentales como Espectroscopia Infrarroja, Resonancia Magnética Nuclear (1H, 13C, DEPT-135, HSQC, HMBC) y por Espectrometría de Masas utilizando un cromatógrafo líquido HPLC acoplado a un detector selectivo de masas AmaZon-X marca Bruker Daltonics, equipado con una fuente de ionización electrospray o ESI (ElectroSpray Ionization) en modo positivo. Además, se realizó un análisis in silico de las moléculas sintetizadas, donde se encontró que la N-(4-((2-aminoetil)amino)-7- cloroquinolin-2-il)benzamida podría actuar como un potente inhibidor de quinasas, siendo potencialmente útil en el tratamiento del cáncer. Finalmente, se prepararon muestras significativas para su posterior evaluación biológica por parte del Laboratorio de Química Orgánica y Biomolecular (LQOBio).
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    Implementación de un programa computacional para el cálculo del flujo electrónico en el h2+
    (Universidad Industrial de Santander, ) Suárez Ruíz, Marlon Daniel ; Pérez Torres, Jhon Fredy
    El observable flujo electrónico o corriente electrónica aún estando presente en las publicaciones originales de Schrödinger ha tenido poco uso en la historia de la química cuántica por su problema dentro de la aproximación de Born-Oppenheimer dónde da valores de cero, éste podría ser de gran utilidad para describir todos los procesos químicos en una teoría de reactividad más completa basada en la mecánica cuántica. Con la llegada del siglo XXI se han propuesto alternativas para calcularlo mientras se espera poder desarrollar tecnologías que puedan resolver la ecuación de Schrödinger para sistemas de múltiples electrones. Una de ellas, llamada time-shift flux propuesta por Okuyama y Takatsuka en el 2009 seguía sin corroborarse con los resultados matemáticamente exactos del ion molecular H2+. En este proyecto se construyó un script que calcula un flujo electrónico para el mismo sistema usando el método de Okuyama a lo largo de una dinámica semi-clásica y lo comparó con los valores de referencia exactos. Se encontró una relación entre el parámetro ΔC y el flujo calculado, y se da como óptimo valor ΔC = 2D.0. para generar buenos flujos electrónicos sin sacrificar demasiado los tiempos de cómputo. Por su facilidad de uso, se muestra este método como una posible herramienta para la enseñanza o estudio de diferentes procesos.