Sunday, May 26, 2013

Cátedra de materiales en la UAQ

La cátedra realizada el día viernes 24 de mayo del 2013, en las instalaciones de la Universidad Autónoma de Querétaro (Aula Forense, facultad de derecho, Centro Universitario), tuvo lugar por segunda ocasión, según fuente, como un homenaje a la trayectoria del Dr. Jesús González (actual director del CIMAV, un centro CONACyT, e investigador con licencia del CINVESTAV, Unidad Querétaro).

Organizada por la Facultad de Química de dicha institución, se contó con la participación de cuatro personajes representantes del área de materiales en el país y en el extranjero y, por supuesto, del Dr. González.

Haré una reseña del evento, esperando ser detallada para los fines que el lector considere interesantes.

1. El Dr. Gerardo Trápaga, director del CINVESTAV Querétaro habló principalmente sobre el desarrollo de nuevos materiales en la industria aeronáutica en el país, misma que se especializa sólo en ensamblaje y elaboración por maquila de algunas piezas. Resaltó que tal industria está completamente globalizada, ya que todas la piezas se hacen en un lugar distinto del mundo (así se aseguran de que la producción sea especializada). Actualmente, hablando antes que nada estatalmente, en Querétaro se requiere de recursos humanos que puedan suplir o coadyuvar a la industria extranjera para que parte de su investigación a nivel básica y aplicada se realice dentro de la entidad. 



2. El Dr. Alfredo Aguilar, director académico del CIMAV nos dio datos acerca de la industria minera en el país y por estados. La minería contribuye con 9.6% al PIB y, según la información escuchada, México aún es líder en producción mundial de plata. En otros metales ocupa lugares importantes como lo son : Cobre, bismuto, plomo, zinc y molibdeno. 
A su vez, el uso de dichos metales encuentra aplicación en las industrias (ordenadas por importancia): automotriz, del petróleo y minera. 
La relevancia de la presencia y estudio de los metales encuentra gran aplicación en la industria del transporte también, ya que una disminución en peso del vehículo (o de una pieza), contribuye en un ahorro de combustible, lo que es considerado como una gran ventaja, sobre todo en la aeronáutica. 

3. El Dr. Oliverio Rodríguez del CIQA, experto en polímeros, resaltó que el 35% de los polímeros son utilizados en la industria del empaque, lo cual es un marcador de cuán empacadores irracionales nos hemos convertido (botellas de polietilén tereftalato, bolsas de polietileno o de polipropileno, etc.), dado el consumo inmoderado de materiales no biodegradables y de un sólo uso (al menos para consumo de alimentos).
Las líneas de investigación que están teniendo auge en su institución son la fabricación de aerogeles, biopolímeros, resinas poliméricas (reforzadas), y también los OLEDS (diodos orgánicos emisores de luz), tema que me pareció de particular interés, debido a que prontamente formaré parte de un proyecto de generación de energía en el área de polímeros. 

4. El cuarto conferencista fue el Dr. Miguel Yacamán, de la Universidad de San Antonio, Texas, cuyo grupo de investigación se enfoca en la nanotecnología, con aplicaciones en la industria petrolera (vital en Texas, EUA) y catálisis. Comentó que tiene ocho microscopios para analísis tanto de superficies como de clústers (cúmulos de hasta 144 átomos de oro) metálicos que se comportan como superátomos. Un ejemplo es el clúster de Pt-Au, donde el oro se encuentra en mayor proporción y abate así el precio de un catalizador de 100% platino. 
Mostró videos a nanoescala de pruebas mecánicas realizadas a los materiales que desarrolla su grupo, percibiéndose a veces el efecto elástico que estás partículas presentan a nivel nanométrico, muy distinto a lo extrapolado de acuerdo al mundo macro o bien al mundo molecular. 

cúmulos de oro


Al último, en la mesa redonda, se habló más que nada, de la formación de recursos humanos, escasa y en alta demanda en el área de materiales, sobre todo a niveles de posgrado. El dominio del idioma inglés es lo que a veces limita el acceso a becas y oportunidades a niveles superiores, por lo que recomendaron a los estudiantes asistentes aún en licenciatura, preocuparse por su aprendizaje a tiempo.

El Dr. Alfredo Aguilar citó la existencia de un programa llamado "el mundo de los materiales" el cual es impartido a nivel secundaria y preparatoria, donde propone él que sería ideal despertar el interés de los alumnos desde pequeños.


A propósito de la participación del estado en dicho esfuerzo, fueron ennumerados varios centros e instituciones que hasta la fecha me parecían un poco ajenas. Las menciono enseguida para que pueda ahondar en el tema:

Universidad Aeronáutica de Querétaro http://www.unaq.edu.mx/
Eurocopter, Querétaro, México http://www.eurocopter.com.mx/site/sp/ref/home.html
Bombardier, Querétaro, México http://www.bombardier.com/en

A mi juicio, el evento tuvo una nutrida participación del auditorio, sobre todo en la mesa redonda.
Por mi parte, me faltó hacer un par de preguntas, una la realicé de manera privada al Dr. Oliverio y la otra no tuve oportunidad, realmente los tiempos son demasidado cortos, propondré una extensión de los mismos o bien disminución en conferencias para la próxima. 

Un poco tarde, pero quería compartir esto con ustedes: Uno de los alumnos entregó un resumen (que les pedí a todos los asistentes) y en particular llamó mi atención por el dibujo, yo que pasé horas buscando una imagen que me agradara en internet y este muchacho dibujando con claridad la diapositiva que vimos en la conferencia. Publico una parte de su tarea.


Monday, September 3, 2012

Esta semana estaré ocupada con asuntos académicos, así que cambié el nombre pero no la finalidad del blog, regresaré pronto y con más entradas. Por lo pronto, los dejo con una lista de wikipedia para búsqueda de artículos en línea, algunos de ellos gratis y ordenados por área, me pareció muy útil, ya que a veces no todos contamos con el acceso a scifinder, la mejor search engine para químicos, pero con acceso limitado al  menos en mi país, en el mundo académico.
Mi favorito SCIRUS, actualmente probando WORLDWIDESCIENCE

Tuesday, August 21, 2012

Noticias en esta semana en el mundo de la SINTESIS TOTAL

Síntesis Total de (+)-Artemisina


La malaria o paludismo es una enfermedad que se transmite por la picadura de la hembra del mosquito Anopheles. El organismo que infecta al huésped es un protozoario del género Plasmodium. Esta afección es muy común en la primavera y verano en África y Asia, aunque también existen casos en América, sobre todo en el sur, de acuerdo a datos encontrados en Malaria en México.

Actualmente existen al menos dos tratamientos aceptados por la OMS (de hecho el primero de ellos forma parte de la Lista de medicamentos esenciales de la OMS): Aralen (cloroquina, descubierta por H. Andersag, compañía Bayer en 1934), o bien una combinación de artesunato/mefloquina, donde el artesunato tiene una estructura muy parecida a la artemisina y la mefloquina a la cloroquina.

Estructura de la cloroquina, nombre comercial de la sal de fosfato: Aralen




Como todos los medicamentos, produce efectos secundarios, el más común diarrea y el más peligroso es el de daños a la visión, incluso hasta llegar a la ceguera.

El tratamiento "naturista" mejor promocionado por los asiáticos es el té de ajenjo, utilizado en México como "el remedio contra el susto", quien lo haya probado recordará su desagradable sabor amargo y los consejos de las abuelitas diciendo "es para la bilis".
Ajenjo


El componente principal de este extracto de la planta Artemisia annua es la Artemisina, la cual tiene en su estructura diversos grupos funcionales: una delta lactona, un grupo endo peroxo y un éter cíclico. El mecanismo de acción es aun desconocido, aunque reportes recientes, indican que el grupo responsable de la actividad es el puente endoperoxo, el cual interacciona con las moléculas de hemoglobina, directamente ligadas a este mal. El Fe (II) fragmenta el peróxido y éste libera radicales libres que destruyen al parásito.

Otros usos de la artemisina es como anticancerígeno, no es específico, pero ha sido probado en varias células cancerosas.
Aquí vienen recuerdos de mi tesis doctoral, que fue quizá la razón de que haya elegido este tema para la primer entrada del blog: Sinteticé lactonas fusionadas a un anillo de seis miembros, y las que funcionalicé con el grupo endo peroxo (yo lo hacía con oxígeno singulete, burbujeando O2 en presencia de tetrafenilporfirina y con luz UV). Una de ellas, la que se muestra en la figura, fue la más activa de la serie contra cáncer de colon.




Lo novedoso del método que propuse es que se partía de un precursor organometálico, donde la presencia del metal permitía un doble ataque nucleofílico a un anillo aromático (y en contribuciones posteriores, se observó lo mismo con un anillo de siete miembros). La referencia es Tetrahedron Letters, 2006, 47, 9053 doi:10.1016/j.tetlet.2006.10.093
Estas pruebas, quizá apoyen la teoría de la referencia anterior, donde el grupo con actividad / toxicidad, es el peligroso grupo peroxo.

En la sección de ASAP's, encontré en la revista Journal of American Chemical Society DOI:10.1021/ja3061479, autores C. Zhu, S. P. Cook, de la Universidad de Indiana, U.S.A., A concise Synthesis of Artemisinin , donde obtienen la  artemisina en nueve pasos, five-pot,  "fáciles" de síntesis, promoviendo de esta manera a dicho compuesto como antimalárico sintético partiendo de ciclohexenona. Veamos los pasos de la ruta :


Ruta de seis pasos para la obtención de Artemisina a partir de ciclohexenona




TIPSO= Triisopropilsililoxi
Ts= para-toluensulfonil = tosil
p-TSA= Ácido para-toluensulfónico
DMF=dimetilformamida
TMEDA=Tetrametiletilendiamina
Tf= Triflato = Trifluorometilsulfonil
Ligante= consultar referencia

Analizando la ruta, se tienen 5 pasos de reacción, tiempo total (sin contar dos pasos que no lo mencionan) : 100horas, rendimientos que van del 29 al 42%.

Descripción de la ruta:
paso 1: adición/alquilación conjugada
paso 2: formación de la hidrazona con la azida, seguida de obtención del anión vinílico que se alquila con DMF para obtener el aldehído insaturado
paso 3: reacción de adición 4+2 entre aldehído insaturado y un acetal de sililcetena, catalizada por sales de dialquilzinc
paso 4: oxidación interna de olefina catalizada por PdCl2
paso 5: descomposición de H2O2 por molibdato de amonio, generando oxígeno singulete y provocando la oxidación de la olefina.







Monday, August 20, 2012

Bienvenidos al blog semanal de química, foro de difusión de artículos de investigación científica en química, el cual intentaré que tenga una publicación semanal al menos. Se aceptan contribuciones, sugerencias y también quejas. 
Esperando sea de su agrado e interés, estén pendientes de la primera entrada.