Scielo RSS <![CDATA[Journal of the Mexican Chemical Society]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-249X20130002&lang= vol. 57 num. 2 lang. <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Hydrothermal Synthesis of Mesoporous Silica MCM-41 Using Commercial Sodium Silicate</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200001&lng=&nrm=iso&tlng= In this work, ordered mesoporous silica MCM-41 was prepared by hydrothermal synthesis using industrial-grade sodium silicate (Na2SiO3) as silica source, hexadecyltrimethyl-ammonium bromide (CTAB) as template agent and ethyl acetate as pH regulator. The influence of CTAB/SiO2 molar ratio, reaction time, aging temperature, and co-surfactant type on the structural and morphological properties of the obtained silica was studied. The products were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and nitrogen adsorption-desorption isotherms. Ordered mesoporous MCM-41 silica was obtained at 80 °C by using a range of CTAB/SiO2 molar ratio from 0.35 to 0.71 and reaction times up to 72 h and isopropanol (i-PrOH) as co-surfactant.<hr/>En este trabajo se preparó sílice mesoporosa MCM-41 hidrotermalmente usando silicato de sodio (Na2SiO3) grado industrial como fuente de sílice, bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) como surfactante y acetato de etilo como regulador de pH. Se estudió la influencia de la relación molar CTAB/SiO2, tiempo de reacción, temperatura y tipo de co-surfactante sobre las propiedades estructurales y morfológicas de la sílice mesoporosa. Los productos fueron caracterizados mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, microscopia electrónica de transmisión y adsorción-desorción de nitrógeno. Sílice MCM-41 ordenada estructuralmente fue obtenida a 80 °C usando una relación molar CTAB/SiO2 en un rango de 0.35 a 0.71 y tiempos de reacción mayores a 72 h con isopropanol (i-PrOH) como co-surfactante. <![CDATA[<b>Adsorption of Chromium(VI) on Radiation Grafted <i>N</i>,<i>N</i>-dimethylaminoethylmethacrylate onto Polypropylene, from Aqueous Solutions</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200002&lng=&nrm=iso&tlng= Polypropylene (PP) grafted with dimethylaminoethylmethacrylate (DMAEMA), was prepared by irradiation with a 60Co γsource. The obtained PP-g-DMAEMA was used to study the Cr(VI) ion adsorption as a function of contact time, initial pH, initial concentration of metal ion and temperature. Chromium adsorption data on PP-g-DMAEMA at various initial concentration fit well the Freundlich and Langmuir isotherms. The maximum adsorption capacity (a max) was found to be 0.3103 × 0-4 mol g-1. The thermodynamic parameters ΔH0, ΔG0 and ΔS0 were estimated showing the adsorption process to be exothermic and spontaneous.<hr/>Se preparó polipropileno (PP) injertado con dimetilaminoetilmetacrilato (DMAEMA) por irradiación con una fuente de radiación gamma de 60Co. El PP-g-DMAEMA se usó para estudiar la adsorción de iones de Cr(VI) como una función del tiempo de contacto, pH inicial, concentración inicial del ión metálico y la temperatura. Los datos de adsorción de cromo en PP-g-DMAEMA a varias concentraciones iniciales se ajustaron bien a las isotermas de Freundlich y Langmuir. Se encontró que la capacidad de adsorción máxima (a max) fue de 0.3103 × 10-4 mol g -1. Se calcularon los parámetros termodinámicos ΔH0, ΔG0 y ΔS0, los cuales indican que el proceso de adsorción es un proceso exotérmico y espontáneo. <![CDATA[<b>Application of Programmed Temperature Vaporization Large Volume Injection Gas Chromatography (PTV-LVI-GC) to the Analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Soils</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200003&lng=&nrm=iso&tlng= A sensitive, selective and robust method was developed to quantify low levels of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils by means of Programmed Temperature Vaporization - Large Volume Injection (PTV-LVI) coupled to gas chromatography with flame ionization detection. Optimal vent pressure and flux at the PTV inlet of the GC system were determined by comparison of peak areas obtained from injection of a standard PAHs mixture at different conditions. Assessment of method performance was carried out with home-made standards prepared by spiking three non-PAH contaminated soils that contained 1.8%, 4.6% and 25% natural organic matter (NOM), with mixtures of six different PAHs at low concentration levels. Detection limits between 9 and 12 ng g-1 and variation coefficients below 11% were determined from analysis of spiked samples of the soil with lowest NOM content. PAHs recoveries typically ranged from 61% to 96% for the three studied soils.<hr/>Se realizó la determinación de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) en suelos a niveles de trazas, utilizando cromatografía de gases con detector de ionización de llama por medio de la inyección de grandes volúmenes con temperatura de vaporización programada (IGVTVP). Las condiciones óptimas de flujo y presión del inyector TVP se determinaron por comparación de las áreas de pico obtenidas al inyectar una mezcla estándar de HAPs variando estos parámetros. La evaluación del método desarrollado se realizó usando tres diferentes muestras de suelo con contenidos de 1.8%, 4.6% y 25% de materia orgánica (MO), las cuales fueron fortificadas con mezclas de seis HAPs a bajos niveles de concentración. Se determinaron límites de detección entre 9 y 12 ng g-1 y coeficientes de variación menores a 11% en el análisis de muestras fortificadas del suelo con menor contenido de MO. Las recuperaciones de los HAPs en los tres tipos de suelo estudiados estuvieron en general comprendidas en el intervalo de 61 a 96%. <![CDATA[<b>Reaction Between 7-Hydroxy Coumarin, Alkyl Isocyanides and Dialkyl Acetylenedicarboxylate: Synthesis of 4<i>H</i>-Chromenes and 1-Azabuta-1,3-dienes</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200004&lng=&nrm=iso&tlng= The reactive intermediate generated by the addition of tert-butyl and 1,1,3,3-tetramethyl butyl isocyanide to dialkyl acetylenedicarboxylate was trapped by 7-hydroxycoumarin to produce highly functionalized 4H-chromenes in fairly good yields. When the reaction is performed with cyclohexyl isocyanide, 1-azabuta-1,3-dienes were obtained.<hr/>Los intermediarios reactivos generados por la adición de isocianuros de t-butilo y 1,1,3,3-tetrametilbutilo a acetilendicarboxilatos de dialquilo fueron atrapados por 7-hidroxicumarina para producir 4H-cromenos altamente funcionalizados en buenos rendimientos. Cuando las reacciones se llevan a cabo con isocianuro de ciclohexilo, se obtuvieron 1-azabuta-1,3-dienos. <![CDATA[<b>Use of Ligand-based Iron Complexes for Phenol Degradation by Fenton Modified Process</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200005&lng=&nrm=iso&tlng= The efficiency of phenol degradation by the iron complexes ([Fe(TBMA)Cl3∙3H2O] and [Fe(terpy)Cl2]) is compared with that of the Fenton reaction. The results show that although the Fenton reaction efficiently oxidizes phenol at low pH's, the Fenton modified reagents (iron complexes/H2O2) effectively oxidize phenol at neutral pH. Besides, the factorial designing study is performed by considering three independent variables: (i) [Fe] (A), (ii) pH (B), and (iii) [H2O2] (C). For the Fenton reaction, the normal probability plot reveals that two factors, such as concentration of Fe2+ and interaction{[H2O2]∙pH} have considerable influence on the phenol oxidation; in the normal probability plot of the complexes, factors C (concentration of H2O2) and AC {[Fe]∙[H2O2]} have an effect on the oxidation of the phenol by [Fe(terpy)Cl2]/H2O2, while for [Fe(TBMA)Cl3∙3H2O], factors B and AC significantly influence the degradation. Of both iron complexes, [Fe(TBMA)Cl3∙3H2O]/H2O2 is an excellent oxidant, showing a good response at pH 7.0.<hr/>La eficiencia en la degradación de fenol por complejos de hierro ([Fe(TBMA)Cl3∙3H2O] y [Fe(terpy)Cl2]) es comparada con la reacción Fenton. Los resultados muestran que aunque la reacción Fenton oxida al fenol a bajo pH, la reacción Fenton modificada (complejos de hierro/H2O2) oxida efectivamente al fenol a pH neutro. También, un diseño experimental se desarrolla considerando tres variables independientes: (i) [Fe] (A), (ii) pH (B) y (iii) [H2O2] (C). Para la reacción Fenton la gráfica de probabilidad normal revela que dos factores, la concentración de Fe2+ y la interacción {[H2O2]∙pH} tienen una influencia considerable en la oxidación de fenol; en las graficas de probabilidad normal para los complejos, los factores C (concentración de H2O2) y AC {[Fe]∙[H2O2]} tienen una influencia considerable en la oxidación de fenol por [Fe(terpy)Cl2]/H2O2, mientras que para [Fe(TBMA)Cl3∙3H2O]/H2O2, los factores B y AC significativamente influencian la degradación. De ambos complejos, [Fe(TBMA)Cl3∙3H2O]/H2O2 es un excelente oxidante, mostrando una buena respuesta a pH 7.0. <![CDATA[<b>Explicit Particle-number Dependence in Density Functional Theory</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200006&lng=&nrm=iso&tlng= With rare exceptions, explicit particle number dependence (Ne-dependence) in approximate density functionals is viewed as a serious deficiency because of apparent size-consistency issues. In contrast, there are multiple manifestations of explicit Ne-dependence in density functional bounds (including the Gázquez-Robles kinetic energy bound), constraints, and approximations. We argue that these constitute inescapable motivation for exploring Ne-dependent approximate functionals. Doing so would be consistent with a mostly-ignored result of Lieb about properties of the universal functional.<hr/>Con contadas excepciones, en la teoría de funcionales de la densidad aproximada la dependencia explícita en el número de partículas se visualiza como una seria deficiencia debido a problemas aparentes asociados con la consistencia en tamaño. En contraste, existen múltiples manifestaciones de cotas (como la cota de Gázquez-Robles de la energía cinética), restricciones y aproximaciones de los funcionales de la densidad las cuales tienen una dependencia explícita en el número de partículas. En este trabajo discutimos que lo anterior es una motivación ineludible para explorar la búsqueda y construcción de funcionales aproximados con dependencia explícita en el número de partículas. Hacerlo será consistente con un resultado debido a Lieb, y muy frecuentemente ignorado, respecto a la estructura del funcional universal. <![CDATA[<b>Adsorption of Phenol and Chlorophenol Mixtures on Silicalite-1 Determined by GC-MS Method</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200007&lng=&nrm=iso&tlng= A method is presented in which gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) allows quantitative simultaneous detection of mixtures of phenol (Ph), 2-chlorophenol (2-CPh), 3-cholorphenol (3-CPh), and 4-cholorophenol (4-CPh) in aqueous mixtures after being adsorbed on silicalita-1, utilizing selected-ion monitoring (SIM) and full-scan modes mass selective detection. GC-MS with SIM at m/z = 64 and m/z = 128 showed good detection selectivity for mixtures of Ph, 2-CPh and 3-CPh (M1), and 2-CPh and 4-CPh (M2). Silicalita-1 was obtained from an amorphous organo-alumino-silicic gel from rice husk, an abundant and low cost agricultural waste residue that is readily available in large quantities. This product was used as a sorbent for solid phase extraction of organic analytes from aqueous solutions. The adsorption of the three chlorophenol isomers, ortho-, meta-, and para-, by silicalite-1 has been studied independently, showing that meta- and para-chlorophenol isomers are adsorbed more than ortho-chlorophenol. However the adsorption behavior of mixtures of these isomers was not reported. In this work, it was found that when the ortho-isomer is mixed either with meta-or para-chlorophenol, considerable differences were observed in the adsorption process; in the studied mixture, the ortho-isomer was adsorbed more than the meta-and para-chlorophenol.<hr/>En este trabajo se presenta un método cromatográfico acoplado a la espectrometría de masas (GC-MS) que permite la detección simultánea de fenol(Ph), 2-clorofenol (2-CPh), 3-clorofenol (3-CPh), y 4-clorofenol (4-CPh) en mezclas acuosas después de ser adsorbidas sobre silicalita-1, utilizando iones previamente seleccionados y el espectro completo de iones. Los iones en SIM de m/z = 64 y 128 mostraron una buena detección y selectividad para mezclas de Ph, 2-CPh, y 3CPh (M1) y 2-CPh y 4-Cph (M2). La silicalita-1 se obtuvo a partir de un gel órgano-alumino-silícico amorfo proveniente de cáscara de arroz, material abundante y de bajo costo, dado que proviene de residuos agrícolas disponibles fácilmente en grandes cantidades. Este producto se utilizó como un sorbente en la extracción en fase sólida de analitos orgánicos a partir de soluciones acuosas. La adsorción de los tres isómeros de clorofenol, orto, meta, y para, por la silicalita-1 ha sido estudiada de forma independiente, mostrando que los isómeros meta y para clorofenol se adsorben más que el orto-clorofenol. Sin embargo, el comportamiento de adsorción de mezclas de estos isómeros no se ha reportado. En este trabajo, se ha encontrado que cuando el isómero orto se encuentra en mezcla con el meta o para-clorofenol presentan diferencias considerables, como se observó en el proceso de adsorción; en la mezcla estudiada el isómero orto se adsorbe más que el meta y para-clorofenol. <![CDATA[<b>Smart pH/temperature Sensitive Hydrogels with Tailored Transition Temperature</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200008&lng=&nrm=iso&tlng= Dual pH- and temperature-sensitive hydrogels have been prepared based on N-isopropylacrylamide (NIPAAm) and either potassium 5-methacryloyloxy-pentanoate (M4K) or potassium11-methacryloyloxy-undecanoate (M10K) as comonomers. The gels containing M10K (longer methylene chain) showed a slightly lower swelling capacity than the gels containing M4K. Hydrogels were produced with specific phase transition temperature (Tcr) in the range from 12 to 76 ºC for NIPAAm-C4 hydrogels (containing M4K) and from 16 to 36 ºC for NIPAAmC10 hydrogels (containing M10K) by controlling: the type and comonomer content, and the pH of water. The type of transition changes from discontinuous (below the critical pH of the acid comonomer) to continuous (above de critical pH of the acid comonomer). The title hydrogel materials are promising candidates for biomedical applications.<hr/>Se prepararon hidrogeles sensibles tanto a la temperatura como al pH en base a N-isopropilacrilamida (NIPAAm) y 5-metacriloiloxipentanoato de potasio (M4K) o 11-metacriloiloxi-undecanoato de potasio (M10K) como comonómeros. Los geles que contienen M10K (cadenas de metileno más largas) mostraron una menor capacidad de hinchamiento que los geles con M4K. Se obtuvieron hidrogeles con temperaturas de transición de fase (Tcr) desde 12 hasta 76 °C para NIPAAm-C4 (conteniendo M4K) y de 16 a 36 °C para NIPAAm-C10 (conteniendo M10K) al controlar el tipo y cantidad de comonómero y el pH del agua. La transición de fase cambió de discontinua (abajo del pH crítico del comonómero ácido), a continua (arriba del pH crítico del comonómero ácido). Los materiales preparados son candidatos prometedores para aplicaciones biomédicas. <![CDATA[<b>1,4-Dioxane Degradation Using Persulfate Ion and Ag(I) Ion</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200009&lng=&nrm=iso&tlng= The kinetics of oxidation of 1,4-dioxane by persulfate ion with Ag+ in aqueous solutions at various temperatures and concentrations of S2O8(2−), Ag+ and H2SO4, were investigated. Experimental results indicate that 1,4-dioxane degradation follows a pseudo-first-order decay model and that reaction rate significantly accelerate by increasing temperature and concentration of oxidant, sulfuric acid and Ag+ ions up to 0.46 mM; for the range from 0.46-0.70 mM of Ag+ ions the reaction rate remains constant and at higher concentrations the reaction rate decreases. It was possible to degrade approximately 100% of 1,4-dioxane in less than one hour with the following conditions: [Ag+] = 0.46 mM, [H2SO4] = 0.30 M and from a concentration of 25 mM Na2SO4.<hr/>En este trabajo se investigó la cinética de oxidación de 1,4-dioxano mediante iones persulfato con iones Ag+, en soluciones acuosas a diferentes temperaturas y concentraciones de S2O8(2−), Ag+ y H2SO4. La degradación de 1,4-dioxano presenta un decaimiento de pseudo-primer orden y la velocidad de reacción aumenta al incrementar la temperatura y concentración del oxidante, del H2SO4 y de Ag+ hasta 0.46 mM; en el intervalo de 0.46 a 0.70 mM de Ag+, la velocidad de reacción se mantiene constante y a concentraciones mayores, la velocidad de reacción disminuye. Fue posible degradar aproximadamente el 100% de 1,4-dioxano en menos de una hora con las siguientes condiciones: [Ag+] =0.46 mM, [H2SO4] =0.30 M y a partir de una concentración de Na2SO4 de 25 mM. <![CDATA[<b>Synthesis and Characterization of New Polyimide/Organoclay Nanocomposites Containing Benzophenone Moieties in the Main Chain</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200010&lng=&nrm=iso&tlng= A series of nanocomposites consist of organic polyimide and organo-modified clay content varying from 0 to 5 wt%, were successfully prepared by in situ polymerization. Polyimide used as a matrix of nanocomposite was prepared through the reaction of 1,4-bis [4-aminophenoxy] butane (APB) and 3،3΄،4،4΄-benzophenone tetra carboxylic dianhydride (BTDA) in N,N-dimethylacetamide (DMAc). The resulting nanocomposite films were characterized by FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermogravimetric analysis (TGA).<hr/>Se preparó una serie de nanocompuestos consistentes en poliimidas y arcillas modificadas con grupos orgánicos, en los que se varió el contenido de arcilla modificada, de 0 a 5% en peso; La poliimida utilizada como matriz del nanocompuesto se preparó mediante la reacción de 1,4-bis [4-aminofenoxi] butano y el dianhídrido carboxílico 3,3,4,4-tetra benzofenona en N,N-dimetilacetamida (DMAC). Las películas de nanocompuestos resultantes se caracterizaron por espectroscopía FT-IR, difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido y análisis termogravimétrico. <![CDATA[<b>Antioxidant Activity of the Phenolic and Oily Fractions of Different Sweet Bell Peppers</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200011&lng=&nrm=iso&tlng= The content of phenols and ascorbic acid of the phenolic fraction, and carotenoids, tocopherols and capsaicinoids of the oily fraction from sweet bell peppers from northwest Mexico was determined. Antioxidant activity in both fractions was evaluated (ABTS and DPPH methods). Green cultivar had the highest content of phenols, flavonoids, and ascorbic acid and highest antioxidant activity. α-Tocopherolwas found in the four cultivars; however, capsaicinoids were not detected. The phenolic fraction had higher antioxidant activity than the oily fraction.<hr/>Se determinó el contenido de fenoles y ácido ascórbico de la fracción fenólica y carotenoides, tocoferoles y capsaicinoides de la fracción oleosa de chiles bell del noroeste de México. Se evaluó la actividad antioxidante de ambas fracciones (métodos ABTS y DFPH). El cultivar verde tuvo el mayor contenido de fenoles, flavonoides y ácido ascórbico y la más alta actividad antioxidante. Se encontró α-tocoferol en los cuatro cultivares; sin embargo, no se detectaron capsaicinoides. La fracción fenólica presentó mayor actividad antioxidante que la oleosa. <![CDATA[<b>Cyclic C-F-Metal Containig Species</b>: <b>Solid State and Computational Examples</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2013000200012&lng=&nrm=iso&tlng= This article examines the results of research published between 2000 and 2012, which found experimental evidence of cyclic species containing the fragment carbon-fluorine-transition metal. 25 Examples (numbered throughout this paper) with 20 different metals and a wide variety of chemical environments have been gathered. A similar analysis brings together almost 40 transitional states and intermediates resulting from theoretical work studying the transition metal mediated carbon-fluorine bond activation. Among other aspects, this review is useful to recognize the specific characteristics which determine whether the C-F activation process is carried out through a concerted process, a mechanism assisted by auxiliary ligands or by free radicals.<hr/>En este artículo se examinan los resultados de investigación publicados entre 2000 y 2012, en los que se han encontrado evidencias experimentales de especies cíclicas conteniendo al fragmento carbono-flúor-metal de transición. Se han reunido 25 ejemplos (numerados a lo largo de este trabajo) con 20 distintos metales y en una gran variedad de ambientes químicos. Un análisis similar reúne a casi 40 estados transicionales e intermediarios resultantes de trabajos teóricos enfocados al estudio de la activación del enlace carbono-flúor a través de metales de transición. Esta recopilación es de utilidad, entre otros aspectos, para reconocer las características específicas que determinan si el proceso de activación C-F se lleva a cabo mediante un proceso concertado, un mecanismo asistido por ligantes auxiliares o por radicales libres.