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Síntesis química asistida por ultrasonidos: enfoque eficaz para compuestos orgánicos, Monografías, Ensayos de Química Orgánica

Una tesis sobre el uso de ultrasonidos en la síntesis química, con énfasis en la formación de enlaces C-N y C-O. Se detalla cómo el uso de ultrasonidos reduce los tiempos de reacción y aumenta los rendimientos de los productos en comparación con los métodos tradicionales. Se incluyen modificaciones a la reacción de Condensación de Ullmann y el uso de sustratos comerciales y baratos. Además, se discuten las aplicaciones y beneficios de la extracción asistida por ultrasonidos.

Tipo: Monografías, Ensayos

2019/2020

Subido el 21/06/2020

lina-marcela-chivata
lina-marcela-chivata 🇨🇴

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La metodología para el descubrimiento de nuevos fármacos ha evolucionado desde la
identificación de los componentes activos de plantas medicinales, hasta la síntesis asistida por
ordenadores de sustancias diseñadas para interactuar con una diana farmacológica identificada
mediante técnicas genómicas o la identificación de dichas sustancias mediante las técnicas de
pesquizaje robotizado de gran flujo. Sin embargo, la investigación y desarrollo de medicamentos
por la vía de la síntesis química es aún, no sólo una importante fuente de nuevos principios activos
en el progreso médico, sino también, una necesidad de nuestras sociedades para garantizar los ya
existentes. Los químicos sintéticos se interesan cada vez más en el uso de métodos no
convencionales de energía como es el caso del ultrasonido que en muchas ocasiones supera a los
procedimientos clásicos de la Química Orgánica y que permite la obtención de moléculas que no
se pueden sintetizar por métodos tradicionales en muy cortos tiempos de reacción con un mínimo
de impacto ambiental.
En este contexto, el objetivo general de la tesis fue desarrollar nuevos procedimientos de síntesis
química para la formación de enlaces C-N y C-O median- general de la tesis te la arilación de
aminas aromáticas, aminas alifáticas y de fenoles mediante el empleo de esa reacción en
presencia o no de irradiación ultrasónica.
Por otra parte, es evidente que la síntesis asistida por ultrasonido es actualmente, un campo
reconocido de la Química con estudios teóricos y prácticos que revelan la complejidad del
fenómeno químico subyacente. El uso del ultrasonido conduce a disminuir los tiempos de reacción
y aumentar los rendimientos de los productos en comparación con los métodos de calentamiento
clásico. La irradiación ultrasónica es adecuada para muchas reacciones en medio heterogéneo y en
algunos casos, en sistemas homogéneos. Este método es especialmente efectivo para activar
superficies metálicas y puede utilizarse, generalmente, para cualquier reacción que involucre la
presencia de un metal, lo que ha convertido esta técnica en un método estándar en
investigaciones de laboratorio para reacciones con compuestos organometálicos.
En la presente tesis se realizaron importantes modificaciones a la reacción de Condensación de
Ullmann que condujeron al desarrollo de simples y eficientes protocolos asistidos o no por
ultrasonido para la obtención de ácidos anilinobenzoicos, alquilaminobenzoicos,
dialquilaminobenzoicos, fenoxibenzoicos, hidroxibenzoicos; así como de heterociclos del tipo
pirodoquinazolonas, tiazoloquinazolonas y benzotiazoloquinazolonas. Entre las ventajas de estos
procedimientos se incluyen, el uso de sustratos disponibles comercialmente y baratos como son
los ácidos 2-clorobenzoicos, la utilización de cobre en polvo en cantidades catalíticas; además, no
se requiere de atmósfera inerte ni precauciones con la humedad del sistema de reacción. Con el
uso del ultrasonido se reduce el tiempo de reacción de horas a minutos y, en muchos casos,
aumentan de forma considerable los rendimientos de los compuestos que se obtienen cuando se
compara con los procedimientos que implican el calentamiento clásico.
Ultra sonido
El ultra sonido es usado por la posibilidad de realizar evaluaciones no invasivas y por no ser fuente
de energía. Según este criterio sus aplicaciones puede dividirse en ultrasondo de baja densidad y
de alta densidad.
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¡Descarga Síntesis química asistida por ultrasonidos: enfoque eficaz para compuestos orgánicos y más Monografías, Ensayos en PDF de Química Orgánica solo en Docsity!

La metodología para el descubrimiento de nuevos fármacos ha evolucionado desde la identificación de los componentes activos de plantas medicinales, hasta la síntesis asistida por ordenadores de sustancias diseñadas para interactuar con una diana farmacológica identificada mediante técnicas genómicas o la identificación de dichas sustancias mediante las técnicas de pesquizaje robotizado de gran flujo. Sin embargo, la investigación y desarrollo de medicamentos por la vía de la síntesis química es aún, no sólo una importante fuente de nuevos principios activos en el progreso médico, sino también, una necesidad de nuestras sociedades para garantizar los ya existentes. Los químicos sintéticos se interesan cada vez más en el uso de métodos no convencionales de energía como es el caso del ultrasonido que en muchas ocasiones supera a los procedimientos clásicos de la Química Orgánica y que permite la obtención de moléculas que no se pueden sintetizar por métodos tradicionales en muy cortos tiempos de reacción con un mínimo de impacto ambiental. En este contexto, el objetivo general de la tesis fue desarrollar nuevos procedimientos de síntesis química para la formación de enlaces C-N y C-O median- general de la tesis te la arilación de aminas aromáticas, aminas alifáticas y de fenoles mediante el empleo de esa reacción en presencia o no de irradiación ultrasónica. Por otra parte, es evidente que la síntesis asistida por ultrasonido es actualmente, un campo reconocido de la Química con estudios teóricos y prácticos que revelan la complejidad del fenómeno químico subyacente. El uso del ultrasonido conduce a disminuir los tiempos de reacción y aumentar los rendimientos de los productos en comparación con los métodos de calentamiento clásico. La irradiación ultrasónica es adecuada para muchas reacciones en medio heterogéneo y en algunos casos, en sistemas homogéneos. Este método es especialmente efectivo para activar superficies metálicas y puede utilizarse, generalmente, para cualquier reacción que involucre la presencia de un metal, lo que ha convertido esta técnica en un método estándar en investigaciones de laboratorio para reacciones con compuestos organometálicos. En la presente tesis se realizaron importantes modificaciones a la reacción de Condensación de Ullmann que condujeron al desarrollo de simples y eficientes protocolos asistidos o no por ultrasonido para la obtención de ácidos anilinobenzoicos, alquilaminobenzoicos, dialquilaminobenzoicos, fenoxibenzoicos, hidroxibenzoicos; así como de heterociclos del tipo pirodoquinazolonas, tiazoloquinazolonas y benzotiazoloquinazolonas. Entre las ventajas de estos procedimientos se incluyen, el uso de sustratos disponibles comercialmente y baratos como son los ácidos 2-clorobenzoicos, la utilización de cobre en polvo en cantidades catalíticas; además, no se requiere de atmósfera inerte ni precauciones con la humedad del sistema de reacción. Con el uso del ultrasonido se reduce el tiempo de reacción de horas a minutos y, en muchos casos, aumentan de forma considerable los rendimientos de los compuestos que se obtienen cuando se compara con los procedimientos que implican el calentamiento clásico. Ultra sonido El ultra sonido es usado por la posibilidad de realizar evaluaciones no invasivas y por no ser fuente de energía. Según este criterio sus aplicaciones puede dividirse en ultrasondo de baja densidad y de alta densidad.

Ultra sonido de baja densidad: se encarga de analizar las propiedes de los materiales solidos o liquidos, organicos e inorgánicos sin produirles daño alguno. Ultrasonidos de alta densidad Suelen ser bastante destructivos y con este tipo se realiza por ejemplo, la limpieza por ultrasonido y soldaduras. La extracción asistida por ultra sonido utiliza sonidos de alta frecuencia, con el fin de desprender un compuesto buscado de material vegetal. Las partículas sólidas y liquidas vibran y aceleran ante la acción ultrasónica, como resultado el soluto pasa rapidamente de la fase solida al solvente. Factores que influyen -frecuencia -solvente -tempratura -intensidad Factores que influyen en la velocidad de disolución por ultrasonido -Tipo de material: solvente y soluto -temperatura presión. -grado de (bajo-)saturación -eficiencia de impacto de disolver y mezclar -superficie de interfase Presencia de inhidores(e.g.) sustancias depositadas sobres las partículas /bloqueo en el limite de la fase). Beneficios Ahorrar energía Dosificaion sin procesamiento en línea. Utilice menos solventes acidos o mas barao evite solventes, en su lugar acuioso Proceso de concetraciones de altos solidos p lodos de alta viscosidad Proceso verde:medio ambiente Uso de ácidos orgánicos como el ácido cítrico o acido málico Evitar procesos de extracción de extracción gradual. Romper capas limite Superar las fuerzas de vander Waals

la estructura 1,4-naftoquinona tanto aislados de fuentes naturales como de origen sintético. También, se describen las actividades biológicas reportadas y los principales mecanismos de acción que se han propuesto para estos compuestos. Es muy importante para el mundo de hoy diseñar e ir en búsqueda de nuevas alternativas de síntesis, se trata de crear nuevos compuestos que tengan una extensa actividad biológica para el aprovechamiento en la medicina ya que estamos pasando por la necesidad de generar soluciones como por ejemplo con el antibiótico ya que a la mala utilización de este podemos estar pasando una gran crisis de nuestro defensor contra las bacterias y enfermedades, también es de vital importancia el que recordemos que tenemos que en ir en aquella búsqueda para prolongar la vida o la existencia humana debemos y tenemos la obligación de cuidar del entorno que habitamos por ello hay que tener conciencia de hacer uso de las leyes de la química verde. Estamos en el punto donde los antibióticos que nos han permitido extender el tiempo de vida se están agotando y en donde el mal uso que le damos a los recursos estamos generando nuestra propia extinción por tanta contaminación que le generamos al ambiente. La importancia de sintetizar los nuevos derivados de 1,4 naftoquinonas es por la utilización medica ya que presentan una amplia variedad de actividades biológicas muy importantes como antibacterianos, antiparasitarios ,anti fúngicos y anticancerígenos. En el artículo podemos ver un panorama de como la síntesis de siempre, en donde siempre gastamos tanto reactivo, tiempo y contaminamos de más, estas técnicas las podemos reemplazar por técnicas opcionales que resultan ser limpias e amigables con el ambiente, reductoras de tiempo o más eficientes con los productos finales con a los que queremos obtener finalmente, que evitan la formación de derivados que no se deseen y que para eliminarlos tengamos que invertir en reactivos que generan más contaminación, se dio una comparación de dos métodos el convencional y la utilización de una técnica como lo es el ultrasonido los cuales obtuvieron como conclusión que la utilización de la técnica como medio para obtener los derivados deseados resulto ser muy útil ya que se obtuvo buenos rendimientos de productos deseados y se evitó los no deseados.

Bibliografía: [1]. https://revista.cnic.edu.cu/revistaCQ/sites/default/files/articulos/CQ-2007-1-268-269.pdf [2] http://www.evqfm.com.br/xx_evqfm/download/cursos/nuevas_metod_parte3.pdf [3]potencial z pag.75/88, https://ciatej.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1023/447/1/ Nelly%20Carolina%20Medina.pdf [4] https://prezi.com/jq08kr92jnit/sintesis-asistida-por-microondas-y-ultrasonido/