Fotooxidación de fenoles utilizando aire y un fotosensibilizador derivado de clorofila.

La química recurre a varios procesos de transformación y en ellos emplea diversas materias primas hasta la obtención de sus productos finales. Algunos de estos procesos requieren el uso de reactivos que son altamente tóxicos y pueden atentar contra la salud humana y el medio ambiente. Es así como, e...

Full description

Autores:
Muñoz Carreño, Bleidy Julieth
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/11695
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11695
https://noesis.uis.edu.co
Palabra clave:
Fotooxidación
Clorofilas
Fotosensibilizadores
Feofitina-a
Clorina e6 trimetil éster
Photooxidation
Chlorophylls
Photosensitizers
Pheophytin-a
Chlorin e6 trimethyl ester
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description La química recurre a varios procesos de transformación y en ellos emplea diversas materias primas hasta la obtención de sus productos finales. Algunos de estos procesos requieren el uso de reactivos que son altamente tóxicos y pueden atentar contra la salud humana y el medio ambiente. Es así como, en la búsqueda de diferentes alternativas, se han desarrollado diversos catalizadores empleados en procesos fotocatalíticos, demostrando un gran potencial como tecnología de tratamiento sostenible. En consecuencia, esta investigación busca sintetizar fotosensibilizadores derivados de clorofila a partir de Spinacia oleracea L. y estudiar su posible aplicación en reacciones de oxidación de fenoles. Para ello se recurrió a un proceso de extracción sólido-líquido de clorofilas y su separación se realizó por medio de cromatografía flash. El proceso de síntesis de derivados de clorofila se realizó a partir de feofitina a en solución de metanol con sodio metálico para obtener clorina e6 trimetil éster y se finaliza con la coordinación de metales de cobre y zinc. La fotooxidación se realizó irradiando las mezclas de reacción con LEDs de 410, 660 nm y aire. Los resultados permitieron evaluar la eficiencia de degradación de fenol utilizando este tipo de derivados de clorofila a temperatura ambiente. Una vez optimizadas las condiciones de reacción, se encontró que los fotosensibilizadores utilizados son capaces producir oxígeno singlete obteniendo 1,4-benzoquinona como producto de degradación en tiempos cortos de reacción concordando con estudios previos reportados en la literatura.
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Es así como, en la búsqueda de diferentes alternativas, se han desarrollado diversos catalizadores empleados en procesos fotocatalíticos, demostrando un gran potencial como tecnología de tratamiento sostenible. En consecuencia, esta investigación busca sintetizar fotosensibilizadores derivados de clorofila a partir de Spinacia oleracea L. y estudiar su posible aplicación en reacciones de oxidación de fenoles. Para ello se recurrió a un proceso de extracción sólido-líquido de clorofilas y su separación se realizó por medio de cromatografía flash. El proceso de síntesis de derivados de clorofila se realizó a partir de feofitina a en solución de metanol con sodio metálico para obtener clorina e6 trimetil éster y se finaliza con la coordinación de metales de cobre y zinc. La fotooxidación se realizó irradiando las mezclas de reacción con LEDs de 410, 660 nm y aire. Los resultados permitieron evaluar la eficiencia de degradación de fenol utilizando este tipo de derivados de clorofila a temperatura ambiente. Una vez optimizadas las condiciones de reacción, se encontró que los fotosensibilizadores utilizados son capaces producir oxígeno singlete obteniendo 1,4-benzoquinona como producto de degradación en tiempos cortos de reacción concordando con estudios previos reportados en la literatura.PregradoQuímicoThere are several transformation processes to convert contaminants into their degradation products. Some of those processes require the use of toxic reagents that poses a threat for the environment and human health. In the search for alternatives scientists have developed different catalyst and photocatalytic processes that show great potential as sustainable water treatment technologies. Consequently, the main purpose of these work is the synthesis of chlorophyll-derived photosensitizers from Spinacia oleracea L. to study their application in phenol oxidation reactions. Chlorophylls were obtained by Soxhlet extraction of dry spinach leaves, and their separation was achieved using flash chromatography. Chlorophyll a was converted into pheophytin a treatment with acetic acid and then further converted into chlorin e6 trimethyl ester by stirring the pheophytin in dry methanol with a small chunk of sodium. Finally, the zinc and copper complexes were obtained by reacting the chlorine with the metal acetate in a dichloromethane/ methanol in a 7:2 ratio. The photooxidation reaction was made by bubbling air into the phenol/photosensitizer solution and irradiating with 410 and 660 nm LEDs. The photodegradation of phenol and the photosensitizer was observed. Presumably, singlet oxygen was the main reactive oxygen specie involved since 1,4-benzoquinone was the only observed photodegradation product, which agrees with previous literature reports. **application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de CienciasQuímicaEscuela de QuímicaFotooxidaciónClorofilasFotosensibilizadoresFeofitina-aClorina e6 trimetil ésterPhotooxidationChlorophyllsPhotosensitizersPheophytin-aChlorin e6 trimethyl esterFotooxidación de fenoles utilizando aire y un fotosensibilizador derivado de clorofila.Photooxidation of phenol with photosensitizers derivatives of chlorophyll and air.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALCarta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf149505https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c193ec2e-2681-4776-98d1-e854c5b160d6/download6fcffb8ee24a336776d01a346c5b0395MD51Nota de proyecto.pdfNota de proyecto.pdfapplication/pdf59533https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/0343f247-95ee-495c-9d7e-3abdcf91362c/download72b69ef4b3a1cb49c3591ddf722a6f84MD53Documento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf14071277https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/c2ede2fc-7c2f-468c-853c-422c0329e4d7/download24f8726a95c2b0ba3637856ab2658847MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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