Sintesis por mecanoquimica

SÍNTESIS DE  3-[(4-METILFENIL) IMINO]- 1,3-DIHIDRO-2H-INDOL-2-ONA POR MECANOQUÍMICA[pic 2]

Wilson Fabián Ramírez Moreno1

1PROGRAMA DE QUÍMICA, FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS, UNIVERSIDAD DE PAMPLONA, KILÓMETRO 1, VÍA A BUCARAMANGA,

PAMPLONA- COLOMBIA

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SUMMARY: This report shows the results obtained by trying to synthesize by Mecano-Química, the compound 3-[(4-methylphenyl) IMINO]-1.3-dihydro-2h-indole-2-ONA. This synthesis was carried out by maceration (mechanical-chemical) of two compounds (Isatin-Ptoluidina). After completion of the synthesis, the reaction was followed by the measurement of the melting point, being compared with the theoretical melting point of the compounds, resulting in a melting point of 200 °c for the synthesized compound. Finally in composite was analyzed by infrared spectroscopy. The reactions were successfully carried out in compliance with the principles of green chemistry by the absence of solvents.

KEYWORDS: Mechanical-chemistry, green chemistry, synthesis, melting point.[pic 4]

INTRODUCCIÓN

La química verde, conocida también como química sostenible, consiste en diseñar productos y procesos químicos para reducir o eliminar el uso o la generación de sustancias peligrosas. La química verde se aplica en todo el ciclo de vida de un producto químico, incluyendo su diseño, fabricación y utilización. Las soluciones que ofrece la química verde incluyen la sustitución de las sustancias químicas peligrosas por alternativas seguras. (1).

En la química tradicional, numerosas operaciones comienzan mezclando ingredientes en un disolvente. Debido a ello, la química que se pone en práctica en la industria presenta a menudo riesgos para la salud humana y el medio ambiente, y su gestión responsable tiene un costo considerable. La mecano-química es una alternativa energéticamente eficiente que evita el uso de grandes cantidades de disolventes y usa un proceso de molienda de alta frecuencia, Las transformaciones químicas se producen en los lugares de colisión, donde el impacto genera puntos localizados de presión y calor significativos durante un instante. Utilizar fuerza mecánica para sintetizar nuevos materiales y compuestos químicos no es una idea nueva, pero es ahora cuando más fuerza está cobrando. Emplear molienda química para elaborar estructuras químicas muy complejas se ha vuelto una opción cada vez más atractiva. (2)

En los últimos años, el desarrollo de la química conlleva a preocupaciones tanto ambientales, como en la sociedad por La contaminación que generan los diversos procesos químicos. Ante esta situación, se, han tomado medidas de desarrollo en los usos industriales que se les da a los productos químicos altamente contaminantes. Es ahí donde nace la química verde. Los Doce Principios de la Química Verde fueron desarrollados por Paul Anastas y John Warner; y nos ayudan a valorar como de sostenible puede ser un proceso químico, con las siguientes reglas:

Prevenir la creación de residuos: Es preferible evitar la producción de un residuo que tratar de limpiarlo.

Maximizar la economía atómica: Los métodos de síntesis deberán diseñarse de manera que incorporen al máximo, en el producto final, todos los materiales usados durante el proceso.

Diseñar síntesis químicas menos peligrosas: Siempre que sea posible, los métodos de síntesis deberán diseñarse para utilizar y generar sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad, tanto para el hombre como para el medio ambiente.

Diseñar productos y compuestos seguros: Los productos químicos deberán ser diseñados de manera que mantengan su eficacia a la vez que reduzcan su toxicidad.

Usar disolvente y condiciones de reacciones seguras: Se evitará, en lo posible, el uso de sustancias auxiliares (disolventes, reactivos de separación, etc.) y en el caso de que se utilicen que sean lo más inocuo posible.

Incrementar la eficiencia energética (reacciones a temperatura y presión ambientes): Los requerimientos energéticos serán catalogados por su impacto medioambiental y económico, reduciéndose todo lo posible. Se intentará llevar a cabo los métodos de síntesis a temperatura y presión ambientes.

Usar materias primas renovables: La materia prima ha de ser preferiblemente renovable en vez de agotable, siempre que sea técnica y económicamente viable. 8. Evitar derivados químicos: Se evitará en lo posible la formación de derivados (grupos de bloqueo, de protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos).

Usar catalizadores: Se emplearán catalizadores (lo más selectivos posible) en vez de reactivos estequeométricos.

Diseñar productos biodegradables: Los productos químicos se diseñarán de tal manera que al finalizar su función no persistan en el medio ambiento sino que se transformen en productos de degradación inocuos.

Analizar en tiempo real los procesos químicos para evitar la contaminación: Metodologías analíticas desarrolladas posteriormente para permitir una monitorización y control en tiempo real del proceso, previo a la formación de sustancias peligrosas.

Minimizar los riesgos de accidentes: Se elegirán las sustancias empleadas en los procesos químicos de forma que se minimice el potencial de accidentes químicos, incluidas las emanaciones, explosiones e incendios (3).

En los inicios del siglo pasado, W. Nernst clasificó los diferentes campos de la Química de acuerdo con el tipo de energía suministrada al sistema: termoquímica, electroquímica, fotoquímica, etc.,  y se le dio el nombre de mecanoquímica al campo en que la energía mecánica es la que promueve las reacciones. Dentro de este campo encontramos las reacciones triboquímicas —del griego fricción o frotamiento (Brostow, 2003) —, que son las que tienen lugar cuando los sólidos se someten a procesos de molienda y agitación de las fases. Estas reacciones pueden realizarse a temperatura ambiente. En estas reacciones se logran una buena transferencia de masa y calor, por lo que la reacción procede entonces a una gran velocidad (Hixson, 1931). Este aumento de velocidad se atribuye a la formación de estructuras de alta energía por la fricción entre las interfaces deslizantes provocando estiramientos cuasiestáticos (reversibles) de los enlaces y una alta energía de vibración de los átomos de los reactivos en contacto, lo que propicia la ruptura de los enlaces activos para la formación de los enlaces de los productos (Muratov, 1998). En las reacciones exotérmicas la agitación propicia el desprendimiento de calor y, por ende, el aumento en su velocidad de reacción. (4)

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