dor_id: 1500852

506.#.#.a: Público

650.#.4.x: Biología y Química

336.#.#.b: other

336.#.#.3: Registro de colección de proyectos

336.#.#.a: Registro de colección universitaria

351.#.#.b: Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)

351.#.#.a: Colecciones Universitarias Digitales

harvesting_group: ColeccionesUniversitarias

270.1.#.p: Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

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270.#.#.d: MX

270.1.#.d: México

590.#.#.b: Concentrador

883.#.#.u: https://datosabiertos.unam.mx/

883.#.#.a: Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

590.#.#.a: Administración central

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850.#.#.a: Universidad Nacional Autónoma de México

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100.1.#.a: Eduardo Bárzana García

524.#.#.a: Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

720.#.#.a: Eduardo Bárzana García

245.1.0.a: Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción

502.#.#.c: Universidad Nacional Autónoma de México

561.1.#.a: Facultad de Química, UNAM

264.#.0.c: 2009

264.#.1.c: 2009

307.#.#.a: 2019-05-23 18:40:21.491

653.#.#.a: Biocatálisis; Química y bioquímica

506.1.#.a: La titularidad de los derechos patrimoniales de este recurso digital pertenece a la Universidad Nacional Autónoma de México. Su uso se rige por una licencia Creative Commons BY 4.0 Internacional, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es, fecha de asignación de la licencia 2009, para un uso diferente consultar al responsable jurídico del repositorio por medio de contacto@dgru.unam.mx

041.#.7.h: spa

500.#.#.a: Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción Síntesis del proyecto (Datos bibliográficos en numeros se encuentran descritos en el apartado correspondiente- Véase bibliografía) Los materiales poliméricos más utilizados en la actualidad son sintetizados a partir de monómeros derivados del petróleo, como son los vinílicos, los cuales son además de contaminantes en cuanto a su proceso de síntesis, poco o nada biodegradables. La existencia de ese tipo de materiales está supeditada a las reservas petroleras y según datos reportados, al ritmo actual de consumo mundial las reservas se agotarán en el presente siglo.(1) Éstos también pueden contener sustancias de bajo peso molecular altamente tóxicas, como monómero residual, catalizadores químicos u otros aditivos de síntesis, los cuales requieren generalmente de procesos costosos para su eliminación y en la mayoría de los casos, perjudiciales para el medioambiente. Debido a todo esto se tiene la creencia de que estamos en un buen momento para iniciar el estudio de la síntesis y purificación de polímeros de origen natural, utilizando procesos benignos para el medioambiente, dando lugar a materiales que puedan servir como substitutivos de aquellos sintéticos, así como explotar sus aplicaciones en biomedicina (2) o embalaje y conservación de alimentos, entre otros. (3) Durante las dos últimas décadas se ha observado, a nivel mundial, un interés creciente en el desarrollo de nuevas tecnologías y procesos eco-eficientes, enmarcados en la denominada “química verde” o “química limpia”. (4) Un grupo de las técnicas más importantes basadas en este principio utilizan fluidos comprimidos (FC) como disolventes no convencionales. El dióxido de carbono en estado supercrítico (scCO2) es el FC mas estudiado como medio alternativo a los disolventes orgánicos volátiles (DOV). El scCO2 es un medio atractivo debido a su bajo coste, baja toxicidad, su carácter no inflamable y a que sus constantes criticas son fácilmente accesibles (Tc=31°C, Pc=73,8°C). La densidad de este fluido en su estado supercrítico es similar a la de los líquidos, mientras que su viscosidad y su capacidad de difusión son comparables a las de los gases.(5,6) Las consecuencias son una buena solvatación de solutos aunado a una excelente transferencia de masa y un buen mezclado.(7, 8, 9) Otro FC que ha suscitado recientemente atención es el 1,1,1,2-tetrafluoroetano (TFE) comprimido, debido a que no es tóxico, no es inflamable y al igual que el CO2, no destruye la capa de ozono y es fácilmente reciclable, pero operando a menores presiones. (10, 11) En nuestro grupo de investigación se ha venido investigando con éxito en el uso del TFE líquido como disolvente en síntesis enzimática de biopolímeros. (12-16). En las polimerizaciones en disolución con DOV, o en ausencia de estos (polimerización en bulk), el polímero es comúnmente disuelto en un disolvente y posteriormente precipitado en un anti-solvente con el fin de remover monómero residual, olígomeros y otros aditivos.(17) En general, en la polimerización bulk, donde solo coexisten el monómero líquido y el iniciador disuelto en el mismo, se obtienen productos de alta claridad óptica y pureza, sin embargo dando que la reacción es exotérmica se produce una ineficiente dispersión del calor dando lugar a indeseables puntos calientes o “hot spots” en el seno de la reacción, y además existe el fenómeno de auto-aceleración producido por el incremento de la viscosidad del medio a medida que avanza la reacción, siendo éste un impedimento para la eficiente conversión de monómero.(18,19) La polimerización en disolución trata de superar parcialmente estos problemas ya que la inclusión del DOV facilita la difusión de las substancias y mejora la dispersión del calor de reacción, sin embargo se enfrenta con los problemas medioambientales del uso de disolventes tóxicos, además de la subsiguiente etapa de purificación del material. Un tipo de medio no convencional que aquí acontece y que ha despertado interés como alternativa a DOV dentro de la “química verde” son los líquidos iónicos (LI). (20,21) Los LI son sales orgánicas que se encuentran en estado líquido en un rango adecuado de temperaturas para su aplicación como medio de reacción en síntesis. Los LI más comunes están basados en sales de imidazolio o piridinio como catión y aniones fluorados, sulfatados, halogenados, triftalatos y fosfatados, entre otros. Un área muy activa de la investigación en biotecnología es la biocatálisis en medios no convencionales, esto incluye todos los sistemas de reacción con un contenido reducido de agua, como podrían se solventes orgánicos y fluidos supercríticos. Sin embargo los solventes orgánicos son usualmente líquidos volátiles que se evaporan fácilmente y que tienen efectos tanto al medio ambiente como la salud y los fluidos comprimidos como el CO2 o incluso el TFE líquido suelen tener poco efecto de solvatación sobre sustratos lo que limita su uso como disolventes de síntesis. Los líquidos iónicos son una alternativa real a los solventes orgánicos para la síntesis catalizada por enzimas en un medio de reacción amigable con el medio ambiente, ya que poseen la característica de una presión baja de vapor y unas propiedades excelentes como solvente y estabilidad química y térmica. Los líquidos iónicos son una clase de sales orgánicas. En su molécula contienen típicamente un catión con una carga deslocalizada y un anión inorgánico. El interés en los líquidos iónicos ha ido en crecimiento por su potencial como alternativa de solvente verde que minimiza la creación de residuos tóxicos lo cual tiene prioridad en la industria química. Los líquidos iónicos han sido descritos como solventes diseñables, y esto significa que sus propiedades pueden ser modificadas para ajustarse a los requerimientos de un proceso en particular. Propiedades como el punto de fusión, viscosidad, densidad e hidrofobicidad pueden variar con simples cambios en la estructura de los iones. Por ejemplo los puntos de fusión de las sales 1-alquil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato y hexafluorofosfato están en función del largo del grupo 1-alquil. Otra importante propiedad que cambia con la estructura es la miscibilidad con el agua del líquido iónico. Por ejemplo, la sal 1-alquil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato es miscible con agua a 25°C cuando el largo de la cadena alquílica lateral sobre el carbono C1 es de menos de 6 carbonos, pero por arriba de 6 átomos de carbono, la sal forma una fase separada cuando se mezcla con agua. Este comportamiento puede ser substancialmente beneficioso cuando se llevan acabo extracciones con solvente o separaciones del producto, ya que la solubilidad relativa del ión y la fase de extracción puede ser ajustada para hacer separaciones lo más fácil posible. Entre sus propiedades físicas, modulables dependiendo de la estructura molecular, destacan su nula presión de vapor, lo cual facilita su recuperación y reciclaje, su carácter no inflamable, buena disolución de compuestos y alta estabilidad térmica por lo que encuentra aplicación como medio de reacción en procesos de síntesis,(22) incluso en la aplicación de catalizadores enzimáticos.(23) Una característica clave de estos disolventes es sin duda que son capaces de solubilizar una gran cantidad de solutos incluidos aquellos polares como no polares sin que por ello se pierda actividad enzimática en estos. Un punto a destacar es que los líquidos iónicos pueden solubilizar polisacáridos como la quitina. A este punto se pretende impulsar el estudio de la funcionalización enzimática de quitina y derivados u otros polisacáridos de interés a fin de obtener de forma ecológica nuevos materiales mejorados a partir de aquellos, como puedan ser mayor solubilidad, mejores propiedades mecánicas, diseño de biomateriales para aplicaciones específicas, entre otros. Una area importante todavía por estudiar de los líquidos iónicos es son propiedades reológicas, hay muy poca información sobre la viscosidad de líquidos iónicos y nada sobre su viscoelasticidad. Lo que le da a este estudio mayor relevancia. Se plantea hacer un estu

046.#.#.j: 2019-11-14 12:26:40.706

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No entro en nada

No entro en nada 2

Registro de colección universitaria

Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción

Facultad de Química, UNAM, Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

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Procedencia del contenido

Entidad o dependencia
Facultad de Química, UNAM
Entidad o dependencia
Dirección General de Asuntos del Personal Académico
Acervo
Colecciones Universitarias Digitales
Repositorio
Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias
Contacto
Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

Cita

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

Descripción del recurso

Título
Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción
Colección
Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)
Responsable
Eduardo Bárzana García
Fecha
2009
Descripción
Síntesis enzimática de biopolímeros usando líquidos iónicos como medio de reacción Síntesis del proyecto (Datos bibliográficos en numeros se encuentran descritos en el apartado correspondiente- Véase bibliografía) Los materiales poliméricos más utilizados en la actualidad son sintetizados a partir de monómeros derivados del petróleo, como son los vinílicos, los cuales son además de contaminantes en cuanto a su proceso de síntesis, poco o nada biodegradables. La existencia de ese tipo de materiales está supeditada a las reservas petroleras y según datos reportados, al ritmo actual de consumo mundial las reservas se agotarán en el presente siglo.(1) Éstos también pueden contener sustancias de bajo peso molecular altamente tóxicas, como monómero residual, catalizadores químicos u otros aditivos de síntesis, los cuales requieren generalmente de procesos costosos para su eliminación y en la mayoría de los casos, perjudiciales para el medioambiente. Debido a todo esto se tiene la creencia de que estamos en un buen momento para iniciar el estudio de la síntesis y purificación de polímeros de origen natural, utilizando procesos benignos para el medioambiente, dando lugar a materiales que puedan servir como substitutivos de aquellos sintéticos, así como explotar sus aplicaciones en biomedicina (2) o embalaje y conservación de alimentos, entre otros. (3) Durante las dos últimas décadas se ha observado, a nivel mundial, un interés creciente en el desarrollo de nuevas tecnologías y procesos eco-eficientes, enmarcados en la denominada “química verde” o “química limpia”. (4) Un grupo de las técnicas más importantes basadas en este principio utilizan fluidos comprimidos (FC) como disolventes no convencionales. El dióxido de carbono en estado supercrítico (scCO2) es el FC mas estudiado como medio alternativo a los disolventes orgánicos volátiles (DOV). El scCO2 es un medio atractivo debido a su bajo coste, baja toxicidad, su carácter no inflamable y a que sus constantes criticas son fácilmente accesibles (Tc=31°C, Pc=73,8°C). La densidad de este fluido en su estado supercrítico es similar a la de los líquidos, mientras que su viscosidad y su capacidad de difusión son comparables a las de los gases.(5,6) Las consecuencias son una buena solvatación de solutos aunado a una excelente transferencia de masa y un buen mezclado.(7, 8, 9) Otro FC que ha suscitado recientemente atención es el 1,1,1,2-tetrafluoroetano (TFE) comprimido, debido a que no es tóxico, no es inflamable y al igual que el CO2, no destruye la capa de ozono y es fácilmente reciclable, pero operando a menores presiones. (10, 11) En nuestro grupo de investigación se ha venido investigando con éxito en el uso del TFE líquido como disolvente en síntesis enzimática de biopolímeros. (12-16). En las polimerizaciones en disolución con DOV, o en ausencia de estos (polimerización en bulk), el polímero es comúnmente disuelto en un disolvente y posteriormente precipitado en un anti-solvente con el fin de remover monómero residual, olígomeros y otros aditivos.(17) En general, en la polimerización bulk, donde solo coexisten el monómero líquido y el iniciador disuelto en el mismo, se obtienen productos de alta claridad óptica y pureza, sin embargo dando que la reacción es exotérmica se produce una ineficiente dispersión del calor dando lugar a indeseables puntos calientes o “hot spots” en el seno de la reacción, y además existe el fenómeno de auto-aceleración producido por el incremento de la viscosidad del medio a medida que avanza la reacción, siendo éste un impedimento para la eficiente conversión de monómero.(18,19) La polimerización en disolución trata de superar parcialmente estos problemas ya que la inclusión del DOV facilita la difusión de las substancias y mejora la dispersión del calor de reacción, sin embargo se enfrenta con los problemas medioambientales del uso de disolventes tóxicos, además de la subsiguiente etapa de purificación del material. Un tipo de medio no convencional que aquí acontece y que ha despertado interés como alternativa a DOV dentro de la “química verde” son los líquidos iónicos (LI). (20,21) Los LI son sales orgánicas que se encuentran en estado líquido en un rango adecuado de temperaturas para su aplicación como medio de reacción en síntesis. Los LI más comunes están basados en sales de imidazolio o piridinio como catión y aniones fluorados, sulfatados, halogenados, triftalatos y fosfatados, entre otros. Un área muy activa de la investigación en biotecnología es la biocatálisis en medios no convencionales, esto incluye todos los sistemas de reacción con un contenido reducido de agua, como podrían se solventes orgánicos y fluidos supercríticos. Sin embargo los solventes orgánicos son usualmente líquidos volátiles que se evaporan fácilmente y que tienen efectos tanto al medio ambiente como la salud y los fluidos comprimidos como el CO2 o incluso el TFE líquido suelen tener poco efecto de solvatación sobre sustratos lo que limita su uso como disolventes de síntesis. Los líquidos iónicos son una alternativa real a los solventes orgánicos para la síntesis catalizada por enzimas en un medio de reacción amigable con el medio ambiente, ya que poseen la característica de una presión baja de vapor y unas propiedades excelentes como solvente y estabilidad química y térmica. Los líquidos iónicos son una clase de sales orgánicas. En su molécula contienen típicamente un catión con una carga deslocalizada y un anión inorgánico. El interés en los líquidos iónicos ha ido en crecimiento por su potencial como alternativa de solvente verde que minimiza la creación de residuos tóxicos lo cual tiene prioridad en la industria química. Los líquidos iónicos han sido descritos como solventes diseñables, y esto significa que sus propiedades pueden ser modificadas para ajustarse a los requerimientos de un proceso en particular. Propiedades como el punto de fusión, viscosidad, densidad e hidrofobicidad pueden variar con simples cambios en la estructura de los iones. Por ejemplo los puntos de fusión de las sales 1-alquil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato y hexafluorofosfato están en función del largo del grupo 1-alquil. Otra importante propiedad que cambia con la estructura es la miscibilidad con el agua del líquido iónico. Por ejemplo, la sal 1-alquil-3-metilimidazolio tetrafluoroborato es miscible con agua a 25°C cuando el largo de la cadena alquílica lateral sobre el carbono C1 es de menos de 6 carbonos, pero por arriba de 6 átomos de carbono, la sal forma una fase separada cuando se mezcla con agua. Este comportamiento puede ser substancialmente beneficioso cuando se llevan acabo extracciones con solvente o separaciones del producto, ya que la solubilidad relativa del ión y la fase de extracción puede ser ajustada para hacer separaciones lo más fácil posible. Entre sus propiedades físicas, modulables dependiendo de la estructura molecular, destacan su nula presión de vapor, lo cual facilita su recuperación y reciclaje, su carácter no inflamable, buena disolución de compuestos y alta estabilidad térmica por lo que encuentra aplicación como medio de reacción en procesos de síntesis,(22) incluso en la aplicación de catalizadores enzimáticos.(23) Una característica clave de estos disolventes es sin duda que son capaces de solubilizar una gran cantidad de solutos incluidos aquellos polares como no polares sin que por ello se pierda actividad enzimática en estos. Un punto a destacar es que los líquidos iónicos pueden solubilizar polisacáridos como la quitina. A este punto se pretende impulsar el estudio de la funcionalización enzimática de quitina y derivados u otros polisacáridos de interés a fin de obtener de forma ecológica nuevos materiales mejorados a partir de aquellos, como puedan ser mayor solubilidad, mejores propiedades mecánicas, diseño de biomateriales para aplicaciones específicas, entre otros. Una area importante todavía por estudiar de los líquidos iónicos es son propiedades reológicas, hay muy poca información sobre la viscosidad de líquidos iónicos y nada sobre su viscoelasticidad. Lo que le da a este estudio mayor relevancia. Se plantea hacer un estu
Tema
Biocatálisis; Química y bioquímica
Identificador global
http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN200109

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