Compuestos aromaticos

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS QUÍMICA ORGÁNICA II

COMPUESTOS AROMÁTICOS APLICACIONES INDUSTRIALES Y REACCIONES DE UTILIDAD EN LA INDUSTRIA

Álvarez Daniel/Rosero Cristian/ Serrano Danny/ Sevilla Ricardo 21/02/2015

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................................... 4 RESUMEN ................................................................................................................................................... 4 2

DESARROLLO DEL TEMA ....................................................................................................................5 1. Breve historia de los compuestos aromáticos. ..............................................................................5 2.1.

Hidrocarburos aromáticos .................................................................................................... 6

2.2.

Usos ..................................................................................................................................... 6

2.3.

Cumeno................................................................................................................................ 6

2.4.

Benceno ................................................................................................................................ 7

2.5.

Tolueno ................................................................................................................................ 8

2.6.

Xilenos ................................................................................................................................. 8

2.7.

Riesgos de los HA ................................................................................................................. 9

3. Hidrocarburos aromáticos halogenados...................................................................................... 10 3.1.

3.1.1.

Bromación del Benceno....................................................................................................... 10 Mecanismo de reacción (Bromación del Benceno)........................................................... 10

3.2.

Cloración del Benceno ......................................................................................................... 11

3.3.

Yodación del Benceno ......................................................................................................... 11

3.3.1.

Mecanismo de reacción de la yodación. ........................................................................... 11

4.Aplicaciones de los HAh .............................................................................................................. 11 4.1.

Aplicaciones químicas ......................................................................................................... 11

4.2.

Aplicaciones en HA-clorados. .............................................................................................. 12

4.2.1.

Plaguicidas órgano-clorados............................................................................................ 12

4.2.2.

Aplicaciones en hidrocarburos aromáticos bromados...................................................... 13

4.3.

Aplicaciones en hidrocarburos aromáticos yodados ........................................................... 14

5. Sustitución electrofílica aromática. ............................................................................................. 14 5.1.

Acilación Friedel-Crafts. ...................................................................................................... 14

5.1.1.

Explicación teórica de la reacción .................................................................................... 14

5.1.2.

Aplicaciones .................................................................................................................... 14

5.2.

Sulfonación y Desulfonación ............................................................................................... 16

5.3.

Aplicaciones de las reacciones de sulfonación en compuestos aromáticos .......................... 17

5.4.

Nitración ............................................................................................................................. 21

5.5.

Aplicación de las reacciones de Nitración ............................................................................ 21

5.6.

Isocianatos ......................................................................................................................... 22 2

5.7.

Insecticidas.......................................................................................................................... 23

5.8.

Espumas flexibles ................................................................................................................ 23

5.9.

Espumas rígidas .................................................................................................................. 23

5.10.

Adhesivos ....................................................................................................................... 24

5.11.

Gomas ............................................................................................................................ 24

5.12.

Lacas .............................................................................................................................. 24

5.13.

Riesgo del uso de isocianatos ..........................................................................................25

6.Alcaloides aromáticos .................................................................................................................25

3

6.1.

Biosíntesis de alcaloides ..................................................................................................... 26

6.2.

Alcaloides derivados de la fenil alanina y tirosina ................................................................ 27

6.3.

Alcaloides derivados del triptofano (alcaloides indólicos) .................................................... 27

6.4.

Compuestos aromáticos en la industria de polímeros......................................................... 28

6.5.

Lignina ............................................................................................................................... 28

6.6.

Estructura de la lignina ....................................................................................................... 28

6.7.

Características de la lignina ................................................................................................ 29

6.8.

Algunas clases de despolimerizaciones de lignina ............................................................... 31

6.9.

Despolimerización por hidrogenólisis/Hidrogenación.......................................................... 33

IMPACTO LOCAL Y REGIONAL SOBRE LA INDUSTRIA DE LA SÍNTESIS DE COMPUESTOS

AROMÁTICOS............................................................................................................................................34 Extracción de Crudo: ......................................................................................................................34 Fabricación de derivados de petróleo: ............................................................................................34 4

CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 35

5

BIBLIOGRAFIA....................................................................................................................................36

6

ANEXOS .............................................................................................................................................38

3

INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se desarrolla un breve resumen sobre la historia del benceno; caracterizaciones de los compuestos aromáticos y nos centraremos en el uso y manejo de hidrocarburos aromáticos con aplicaciones a la industria y sus reacciones que los caracterizan en esta área. Se desarrollara con detalle la preparación de algunos compuestos representativos como el BTX (benceno-tolueno-xileno) que son muy usados para síntesis, como solventes, pinturas, cauchos sintéticos; también de algunos compuestos aromáticos halogenados como el hexa-cloro-benceno es un fungicida y un producto químico intermedio para colorantes, otro muy utilizado el cloruro de bencilo sirve como producto químico intermedio en la fabricación de compuestos bencílicos que se utiliza en la fabricación de cloruros amónicos cuaternarios, colorantes, agentes de curtido, productos farmacéuticos y perfumes. Se encontrara en este artículo un resumen sobre el principal uso de los isocianatos que es la síntesis de poliuretanos en productos industriales, también sobre hidrocarburos aromáticos poli cíclicos, alcaloides y colorantes orgánicos, por último se detalla en cada uno sus riesgos para la salud, medioambiente y medidas de seguridad para el manejo de estos reactivos y compuestos.

RESUMEN Los químicos han considerado útil dividir todos los compuestos orgánicos en dos grandes grupos: compuestos aromáticos y compuestos alifáticos. Los significados originales de las palabras alifático (graso) y aromático (fragante) han dejado de tener sentido.

Los compuestos aromáticos son el benceno y los compuestos de comportamiento químico similar.

Las propiedades aromáticas son las que distinguen al benceno de los hidrocarburos alifáticos. La molécula bencénica es un anillo de un tipo muy especial. Hay ciertos compuestos, también anulares, que parecen diferir estructuralmente del benceno y sin embargo se comportan de manera similar.

Resulta que estos compuestos se parecen estructuralmente al benceno, en su estructura electrónica básica, por lo que también son aromáticos. La reactividad de estas partes se afectada por la presencia de otros grupos funcionales, y la reactividad de estos últimos, por la presencia de la parte hidrocarburos.

Los hidrocarburos aromáticos presenta un sin número de aplicaciones en la industria,la importancia económica de los hidrocarburos aromáticos ha aumentado progresivamente desde que a principios del siglo XIX se utilizaba la nafta de alquitrán de hulla como disolvente del caucho. En la 4

actualidad, los principales usos de los compuestos aromáticos como productos puros son: la síntesis química de plásticos, caucho sintético, pinturas, pigmentos, explosivos, pesticidas, detergentes, perfumes y fármacos. También se utilizan, principalmente en forma de mezclas, como disolventes y como constituyentes, en proporción variable, de la gasolina.

2

DESARROLLO DEL TEMA

1. Breve historia de los compuestos aromáticos.

Los hidrocarburos aromáticos son compuestos muy conocidos desde hace aproximadamente dos siglos atrás; en 1825 Michael Faraday fue el primero en aislar un hidrocarburo aromático pero en ese entonces no sabía lo que era, el asumió haber obtenido un carburo de hidrogeno debido a que los análisis realizados daban una relación uno a uno, más tarde en 1866 Frederick Kekulé fue el primero en proponer una estructura para el benceno en su hipótesis manifiesta que el este compuesto es un hibrido en resonancia, desde ese momento el benceno y sus derribados aromáticos en general van de la mano con la industria y los avances en medicamentos, la industria farmacéutica toma un papel muy importante debido a que muchos medicamentos se derriban de anillos aromáticos en su estructura. (L. G. WADE, 2004) Para hablar de compuestos aromáticos nos centraremos en su estructura más simple, el benceno; hay que tener muy claro que la las propiedades aromáticas son las que distinguen al benceno de los hidrocarburos alifáticos; esto debido a que el benceno posee una estabilidad mayor a los alquenos por ese motivo las reacciones de los alquenos no son posibles en anillos aromáticos. A nivel molecular el benceno está conformado por seis orbitales atómicos p que se solapan para formar el sistema pi del benceno por lo tanto genera seis orbitales moleculares, en general los compuestos aromáticos se caracterizan por su tendencia a la sustitución heterolítica, además estas reacciones de sustitución son características de los anillos aromáticos en cualquier estructura que estén. (MORRISON, 1998). A continuación se muestra reacciones características del benceno (McMURRY, 2008): Nitración Sulfonación Halogenación

Alquilación Friedel-Crafts

5

Acilación Friedel-Crafts

2.1.

Hidrocarburos aromáticos

Los hidrocarburos aromáticos son compuestos que tienen características y comportamientos asociados con el anillo bencénico, en este encontramos seis átomos de carbono con un hidrogeno y unidos entre sí con enlaces doble alternados y en resonancia.

Una de las principales fuentes de obtención de hidrocarburos es mediante la destilación de hulla mediante varios tratamientos petroquímicos. Los aceites esenciales que tienen terpenos y p-cimeno se los puede obtener de la extracción mediante destilación de hojas de árbol de pino, los eucaliptos y las plantas aromáticas en general y son un subproducto de las industrias papeleras. Los hidrocarburos poli-cíclicos en general los encontramos en las atmosferas urbanas debido a que el smog y químicos de industrias generas compuestos poli-cíclicos como los fulerenos. (Whitten, 2014) 2.2.

Usos

La importancia de los hidrocarburos en este caso de los aromáticos ha aumentado rápidamente desde que a finales del siglo XIX se utilizaba la nafta de alquitrán de hulla como disolvente para caucho. Actualmente el uso de estos compuestos puros es en gran medida para la síntesis de plásticos; caucho sintético, pintura, perfumes, explosivos y principalmente como disolventes.

2.3.

Cumeno

Se lo utiliza como componente de alto octanaje en los combustibles de avión, disolvente de pinturas y lacas de celulosa, es materia prima para la síntesis de fenol y acetona. Se lo encuentra también en disolventes comerciales que son derivados del petróleo, con puntos de ebullición entre 150 oC y 160oC. Es un buen disolvente de grasas y resinas se ha utilizado como sustituto del benceno en muchos de sus usos industriales. (Stellman, 1998, pág. 104.82)

Fig 1. Isopropil Benceno (Stellman, 1998) 6

Uno de sus derivados es la cumarina (figura inferior) se utiliza como desodorante o como potenciador del olor en jabones, tabaco, productos de caucho y perfumes. También se utiliza en preparados farmacéuticos. (Stellman, 1998, pág. 104.83)

Fig 2. Cumarina (Stellman, 1998)

2.4.

Benceno

Se ha prohibido como componente de productos destinados al uso doméstico y en muchos países también se ha prohibido su uso como disolvente y componente de los líquidos de limpieza en seco.

El benceno se ha utilizado ampliamente en la fabricación de estireno, fenoles, anhídrido maleico, detergentes, explosivos, productos farmacéuticos y colorantes.

También se ha empleado como combustible, reactivo químico y agente de extracción para semillas y frutos secos. Los derivados mono, di y tri-alquilados del benceno se utilizan principalmente como disolventes y diluyentes y en la fabricación de perfumes y productos intermedios en la producción de colorantes. Estas sustancias se encuentran en algunos petróleos y en los destilados del alquitrán de hulla. El pseudocumeno se utiliza en la fabricación de perfumes y el 1,3,5-trimetilbenceno y el pseudocumeno se emplean también como productos intermedios en la producción de colorantes, aunque el uso industrial más importante de estas sustancias es como disolventes y diluyentes de pinturas, en la figura inferior se muestra la estructura del benceno. (Stellman, 1998)

Fig 3. Estructuras resonantes del Benceno (Stellman, 1998)

7

2.5.

Tolueno

El tolueno es un disolvente de aceites, resinas, caucho natural (mezclado con ciclo-hexano) y sintético, alquitrán de hulla, asfalto, brea y acetil-celulosas (en caliente, mezclado con etanol).

También se utiliza como disolvente y diluyente de pinturas y barnices de celulosa y como diluyente de las tintas de fotograbado. Al mezclarse con el agua, forma mezclas isotrópicas que tienen un efecto deslustraste. El tolueno se encuentra en mezclas que se utilizan como productos de limpieza en distintas industrias y en artesanía. También se utiliza en la fabricación de detergentes y cuero artificial y es una importante materia prima para síntesis orgánicas, como las de cloruro de benzoilo y bencilideno, sacarina, cloramina T, trinitrotolueno y un gran número de colorantes. El tolueno (figura inferior) es un componente del combustible para aviones y de la gasolina para automóviles.

(Stellman, 1998, pág. 104.83)

Fig 4. Tolueno (Stellman, 1998)

2.6.

Xilenos

Existen tres isómeros del xileno: orto-(o-), para- (p-) y meta-(m-). El producto comercial es una mezcla de estos isómeros, con la isómera meta- en mayor proporción (hasta un 60 a 70 %) y elpara- en menor proporción (hasta un 5 %). El xileno se utiliza como diluyente de pinturas y barnices, en productos farmacéuticos, como aditivo de alto octanaje en combustibles de aviones, en la síntesis de colorantes y en la producción de ácidos ftálicos. Debido a que el xileno es un buen disolvente de la parafina, el bálsamo de Canadá y el poli-estireno, también se utiliza en histología.

Fig 5. o-xileno, m-xileno, p-xileno (Stellman, 1998)

8

2.7.

Riesgos de los HA

La contaminación con hidrocarburos aromáticos se por inhalación, ingestión y, en alguno casos, por vía cutánea. En general, los derivados mono-alquilados del benceno son más tóxicos que los dialquilados, y los derivados de cadena ramificada son más tóxicos que los de cadena simple. Los hidrocarburos aromáticos se metabolizan mediante la biooxidación del anillo. En gran parte se convierten en compuestos hidrosolubles y posteriormente se conjugan con glicina, ácido glucurónico o ácido sulfúrico y se eliminan en la orina. Los hidrocarburos aromáticos pueden causar efectos agudos en el sistema nervioso central. La intoxicación aguda por estos compuestos produce cefalea, náuseas, mareo, desorientación, confusión e inquietud. La exposición aguda a dosis altas puede incluso provocar pérdida de consciencia y depresión respiratoria.

Uno de los efectos agudos más conocidos es la irritación respiratoria (tos y dolor de garganta).

También se han observado síntomas cardiovasculares, como palpitaciones y mareos. Los síntomas neurológicos de la exposición crónica pueden ser: cambios de conducta, depresión, alteraciones del estado de ánimo y cambios de la personalidad y de la función intelectual. (Stellman, 1998, pág.

104.83) También se sabe que la exposición crónica produce o contribuye a producir neuropatía distal en algunos pacientes. El tolueno se ha asociado con un síndrome persistente de ataxia cerebelar.

El benceno es un carcinógeno humano demostrado que favorece el desarrollo de todo tipo de leucemias y, en particular, de la leucemia no linfocítica aguda. También puede causar anemia aplástica y pancitopenia reversible. (Stellman, 1998, pág. 104.84) El tolueno se absorbe en el organismo principalmente a través del tracto respiratorio y, en menor proporción, a través de la piel. Traspasa la membrana alveolar. La mezcla sangre/aire se mantiene en una proporción de 11,2 a 15,6 a 37 °C y, entonces, se distribuye por los distintos tejidos en cantidades variables que dependen de sus características de perfusión y solubilidad, respectivamente. La proporción tejido/sangre es de 1:3, excepto en el caso de los tejidos ricos en grasas, que presentan un coeficiente de 80/100. A continuación, el tolueno es oxidado en su cadena lateral por los microsomas hepáticos (mono-oxigenación microsomal). El producto más importante de El producto más importante de esta transformación, que representa aproximadamente un 68 % del tolueno absorbido, es el ácido hipúrico (AH), que aparece en la orina debido a la excreción renal que suele producirse en los túbulos proximales. (Stellman, 1998, pág. 104.84)

9

El xileno Al igual que el benceno, el xileno es un narcótico, por lo que la exposición prolongada al mismo provoca alteraciones de los órganos hematopoyéticos y del sistema nervioso central. El cuadro clínico de la intoxicación aguda es similar al de la intoxicación por benceno. Los síntomas son: fatiga, mareo, sensación de borrachera, temblores, disnea y, en ocasiones, náuseas y vómitos.

En los casos más graves puede producirse pérdida de la consciencia. También se observa irritación de las mucosas oculares, de las vías respiratorias altas y de los riñones. (Stellman, 1998, pág.

104.84) 3. Hidrocarburos aromáticos halogenados El benceno reacciona con halógenos en presencia de ácidos de Lewis para formar derivados halogenados. Existen diferentes derivados de halogenación en benceno, todas ellas se dan por sustitución elctrofílica aromática, y son las siguientes: 3.1.

Bromación del Benceno.

La bromación en compuestos aromáticos se da a partir de catalizadores ya que el bromo (Br) no es suficientemente electrofílico para reaccionar con el benceno, este tipo de catalizadores deben ser ácido de Lewis fuerte, como el FeBr3.

3.1.1. Mecanismo de reacción (Bromación del Benceno).

Paso 1: formación electrofílica más fuerte:

Paso 2: Ataque electrofílico y formación del complejo sigma:

Paso 3: La pérdida de un protón da lugar a los productos

Fig 6. Mecanismo de reacción de Bromación (Stellman, 1998) 10

3.2.

Cloración del Benceno

La cloración del benceno transcurre de forma parecida a la bromación, excepto en que como catalizador se suele utilizar el cloruro de aluminio (AlCl3) como ácido de Lewis.

De la misma manera que el bromo el cloro sede un par de electrones al AlCl3, formando un electrófilo más fuerte y el laces Cl-Cl más débil, quedando una carga positiva en uno de los Cl, de la misma manera que el brome el ataque del benceno forma un complejo sigma, el cual el ion AlCl4capto un protón del complejo, formando el producto aromático y regenerando el catalizador.

(McMURRY, 2008)

3.3.

Yodación del Benceno

La yodación del benceno requiere un agente oxidante ácido, como el ácido nítrico. El ácido nítrico se consume en la reacción, por lo que más que un catalizador es un reactivo (un oxidante). Esto se debe a que la yodación es muy lenta y tine una constante de equilibrio desfavorable. El la yodación el ión yodonio (1+) actuando como electrófilo. El ión yodonio se genera a partir de la oxidación de yodo con ácido nítrico. (L. G. WADE, 2004)

3.3.1. Mecanismo de reacción de la yodación.

Fig 7. (L. G. WADE, 2004)

4. Aplicaciones de los HAh Son sustancias, en su mayoría de origen sintético, que actualmente tiene numerosas aplicaciones industriales como disolventes, dieléctricos, plaguicidas y plastificantes. Su naturalidad química los hace muy estables por lo que entre ellos se encuentran sustancias muy resistentes a la degradación tanto bioquímica como por factor físico.

4.1.

Aplicaciones químicas

Son hidrocarburos que contienen por lo menos una estructura de benceno (anillo aromático) y uno a más átomos de halógeno. Se pueden obtener mediante la sustitución de un átomo de hidrogeno por 11

uno de los halógenos, la cual puede lograrse directamente por halogenación del benceno o, de alguno de sus derivados o indirectamente, por la reacción de un alcohol y un ácido halogenado. Si la reacción es continua puede obtenerse derivados poli-halogenados.

Existen muy pocos hidrocarburos halogenados naturales pero, por sus características químicas y físicas, la producción industrial de los sintéticos ha aumentado notablemente en los últimos años.

(MORRISON, 1998)

4.2.

Aplicaciones en HA-clorados.

Los compuestos órgano-clarados tienen numeras aplicaciones en la industria, entre ellas, como aditivos para polietileno, dieléctricos, disolventes industriales, disolventes para la limpieza en seco y plaguicidas. Los hidrocarburos aromáticos clorados que tienen mayor importancia como contaminante ambientales son los plaguicidas. (L. G. WADE, 2004) 4.2.1. Plaguicidas órgano-clorados.

Esto fue creado con el fin de controlar a los vectores de enfermedades endémicas y de aumentar la producción de alimentos. Estas sustancias sintéticas se introdujeron en el medio ambiente deliberadamente con el propósito de eliminar insectos, hongos y otros organismos que disminuyen el rendimiento de la producción alimenticia. (L. G. WADE, 2004). La serie del benceno: entre los compuestos órgano-clorados de la serie del benceno, los más utilizados son: Para-di-cloro-benceno

Fig 8.Para-di-clorobenceno (L. G. WADE, 2004)

Este compuesto se utiliza como insecticida para la protección de tejidos de lana y de seda.

Penta-cloro-fenol

Fig 9.Pentacloro fenol (L. G. WADE, 2004)

12

Se utiliza como fungicida para los tejidos de algodón, es también herbicida de contacto, molusquicida y se utiliza como preservador de madera, textiles, etc.

Di-cloro-di-fenil-tri-cloro-etano

Fig 10. Di-cloro-di-fenil-tri-cloro-etano (L. G. WADE, 2004)

Insecticida, en la actualidad es un contaminante común en el medio ambiente y su ubicuidad, persistencia y resistencia a la biodegradación lo han hecho el prototipo de los contaminantes bioacumulables.

4.2.2. Aplicaciones en hidrocarburos aromáticos bromados Los compuestos orgánicos sustituidos con broma tienen características muy semejantes a sus análogos del cloro, pero son de mayor densidad y sus presiones de vapor son muy bajas. Numerosos hidrocarburos bromados se utilizan en la industria y en el laboratorio; algunos ejemplos importantes desde el punto de vista ambiental son: 2-bromodifenilo

Fig 11. 2-bromodifenilo

Se emplea como aceites para transformadores, liquidos transportador de calor y para síntesis en el laboratorio y la de industrias.

Poli-bromo-bi-fenilos

Fig 12. Poli-bromo-bi-fenilos.

13

4.3.

Aplicaciones en hidrocarburos aromáticos yodados

Los compuestos orgánicos derivados de yodo son distintos a los derivados del cloro y el bromo, ya que tiene mayor densidad y menor presión de vapor y son químicamente menos estables. Las sustancias órgano-yodados se utilizan poco en la industria y no se tiene información de que causen daños ambientales.

5. Sustitución electrofílica aromática.

Se tratara algunas reacciones de sustitución electrofílica aromática, desde su descripción y desarrollo hasta sus mecanismos desarrollados, se nombrara: la Sulfatación y Desulfuración, Halogenación, Nitración, Acilación y Alquilación de Friedel-Crafts.

5.1.

Acilación Friedel-Crafts.

5.1.1. Explicación teórica de la reacción

La reacción consiste en la introducción del grupo acilo -COR, al anillo aromático. El mecanismo de la acilación de Friedel-Crafts es similar al de la alquilación. El electrófilo reactivo es un catión de acilo estabilizado por resonancia, el cual se genera por reacción entre el cloruro de acilo y el AlCl3.

A diferencia de las alquilaciones, las acilaciones nunca proceden más de una vez en un anillo, debido a que el acilbenceno producido es siempre menos reactivo que el material de partida no acilado.

5.1.2. Aplicaciones Esta reacción de los compuestos aromáticos, se puede apreciar en: a) La reacción de Gattermann-Koch puede ser utilizada para sintetizar benzaldehído a partir de benceno. b) La reacción de Gatterman consta de reacciones de arenos con ácido cianhídrico. c) La reacción de Houben-Hoesch efectúa acilaciones con nitrilos. d) En la reacción de Scholl dos arenos se condensan directamente. e) En la reacción de reacción de Zincke-Suhl el p-cresol se alquila a una ciclohexadienona con tetraclorometano. f) En la Síntesis de Bogert-Cook (1933) un 1-β-feniletilciclohexanol es deshidratado para dar el alqueno correspondiente. Con el catalizador de Friedel y Crafts, se forma el derivado octahidrogenado del fenantreno.

14

15

Fig 13. Síntesis de la tetralona.

5.2.

Sulfonación y Desulfonación

La reacción de sulfonación es una de las reacciones que se dan con mucha frecuencia en un anillo aromático, en esta el anillo del benceno puede sulfonarse de la siguiente manera: En anillo aromático del benceno actúa como un nucleófilo débil de tal manera que para la generación del electrófilo se parte de la reacción con ácido sulfúrico concentrado o de la reacción con ácido sulfúrico fumante el cual corresponde a la mezcla del trióxido de azufre y del ácido sulfúrico concentrado, de tal manera que con estos reactivos se logra obtener el agente electrófilo el cuál es el SO3 , y la reacción procede siguiendo el mecanismo general de la sustitución electrofílica aromática, con la transferencia de un protón en la segunda etapa para formar el ácido bencenosulfónico, pero también con algunos sustratos aromáticos y a cierta acidez, el electrófilo formado puede ser el HSO3+ (Carey, 2006).

Para explicar mejor esta reacción lo haremos por pasos como se visualiza a continuación: Reacción ácido base entre las moléculas de ácido sulfúrico generando el electrófilo SO3 o HSO3+ se une al anillo bencénico por sustitución electrofílica aromática

para generar el catión

intermediario correspondiente que se va a estabilizarse por resonancia. (Carey, 2006)

16

Pérdida del protón para dar el producto de sustitución.

Sustitución con HSO3+

Para dar por terminada la sustitución con SO3, oxígeno cargado negativamente capta un protón y se forma el ácido benceno-sulfónico.

Fig 14. Sulfonación y Desulfonación. (Carey, 2006)

La reacción de sulfonación es una de las únicas reacciones reversibles que se producen en los hidrocarburos aromáticos, y en la práctica se recupera el benceno simplemente calentando el ácido bencenosulfónico en medio ácido pero diluido, de tal manera que la sulfonación está favorecida en medio de ácido fuerte, mientras que la desulfonación se favorece en medio de ácido diluido y caliente. (Concepción López García, 2008)

5.3.

Aplicaciones de las reacciones de sulfonación en compuestos aromáticos

En la industria química esta reacción es muy utilizada para procesos de síntesis aromática, ya que estos funcionan como grupos protectores, es decir; sulfonando al anillo (S.E.A.) en las posiciones que no queremos que reaccione (Figura 15). Con nuestro electrófilo, haciendo más fácil la síntesis, una vez sustituidos los electrófilos deseados en las posiciones deseadas procedemos a desulfonar obteniendo el producto deseado. (García, 2008) 17

Fig15.: Síntesis de 2-bromo-4-nitrotolueno en la cual se realizó una protección de posición 5 por medio de una sulfonación para obtener más porcentaje del producto deseado.

En la industria farmacológica esta reacción fue muy utilizada para la creación de los primeros antibióticos, como la sulfanilamida Fig 16. que abrió pasó a muchos otros antibióticos como el sulfametoxazol y sulfadiazina. Hoy en día ya han sido reemplazados por otros antibióticos más eficaces, pero se siguen utilizando

para infecciones en el tracto urinario por su acción

bacteriostática. (García, 2008)

Fig.16 Síntesis de sulfanilamida (García, 2008)

La reacción de sulfonación es muy buena para la obtención de tensoactivos, como los sulfonatos; que debido a que por su estructura tienen una parte polar la cual es soluble en agua, y otra parte apolar la cual no es soluble en agua Fig 17, estos disminuyen la tensión superficial del agua formando espuma y haciendo que se deslice, es decir disolviendo la parte apolar (espuma) y está

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siendo deslizada por el agua. Esta gran cualidad de los sulfonatos los hace detergentes duros los cuales se los utiliza para el lavado de máquinas.

Fig 17. A) Estructura del ácido tolueno sulfónico mostrando su parte polar y apolar. B) Estructura de la Miscela.

Reacción química

19

Ataque electrof铆lico

Fig 18. Mecanismo de sulfonaci贸n y Desulfonaci贸n.

20

Fig 19.Derivados a partir del ácido bencenosulfonicos. (Bayer.AG 200)

5.4.

Nitración

Reacción de nitración, esta reacción pertenece al grupo de Sustitución Electrofilia Aromática. Se da en un medio acido, la cual lleva su nombre por la agregación de un grupo nitro a un anillo aromático, la reacción podría ocurrir únicamente con ácido nítrico concentrado y caliente, pero sería muy lenta y demasiado exotérmica, podría llegar a explotar, en ese caso se utiliza una mezcla de ácidos, para reducir la energía de activación y que se pueda originar la a temperatura ambiente dicho proceso. (McMURRY, 2008) (MORRISON, 1998)

5.5.

Aplicación de las reacciones de Nitración

La nitración de un anillo aromático, es importante a nivel industrial y de laboratorio ya que el grupo nitro puede reducirse por hierro, estaño, cloruro estannioso para producir arilamina.

21

Se la usa para la síntesis industrial de varios colorante y agentes farmacéuticos. También se la podría utilizar como un "orientador" a meta, en un anillo aromático mono sustituido, y posterior mente reducido y eliminado para, la síntesis orgánica. (Caro & Alfredo, 2001)

Fig 20. Mecanismo de nitración. (Caro & Alfredo, 2001)

5.6.

Isocianatos

Los isocianatos más utilizados en la industria son los diisocianatos, de los cuales los más comunes son: •

Toluen diisocianato (TDI) 22

•

Difenilmetano diisocianato (MDI)

•

Hexametilen diisocianato (HDI)

•

Naftalen diisocianato (NDI)

•

Isoforona diisocianato (IPDI)

Las aplicaciones de este tipo de compuestos se las encuentra en muchos campos que van casi desde la agricultura hasta la medicina, esto se debe a que los isicianatos corresponden a un grupo funcional muy reactivo que puede producir reacciones químicas espontaneas y de fácil control.

5.7.

Insecticidas.

Desde que se iniciaron los estudios de los carbonatos tras conocerse la estructura de la fisostigmina y de la serina, hasta la actualidad, se conocen aproximadamente mil compuestos, de los cuales más de treinta y cinco se utilizan como insecticidas, herbicidas, fungicidas o hematicidas.

Muchos de ellos se producen a partir de un disocianato por reacción con una cadena mono hidroxilica. Todos ellos poseen la característica de contener en su estructura química al grupo uretano, el cual constituye el grupo activo de acción toxica. (Martinez, 2001) 5.8.

Espumas flexibles

La espuma flexible ha encontrado una gran aplicación en la fabricación de colchones. Ha sustituido al colchón de lana, siendo usada también para hacer almohadas, sillones, esponjas, en la industria del automóvil, etc. Generalmente se emplea una mezcla de isomeros 2,4 y 2,6 de TDI, en una proporción de 80 y 20 % respectivamente, ya preparada con el poliol en cantidades previamente calculadas. Los polioles han sustituido actualmente a los poli éteres y poliésteres utilizados en los inicios de fabricación de estas espumas. (Martinez, 2001) 5.9.

Espumas rígidas

Se obtiene primordialmente a partir del MDI y de mezclas de poliisocianatos aromáticos. El proceso consiste en la inyección del poliuretano en un molde. Se utiliza generalmente para efectuar aislamientos y recubrimientos en contenedores, embarcaciones y otros productos.

Es posible la adquisición, en establecimientos de bricolaje, de espuma rígida de poliuretano envasada en recipientes a presión. Un envase de 1 litro del producto es capaz de generar hasta 40 litros de espuma rígida al mezclar el isocianato con el gas propelente y desbloquear la reacción de reticulacion con el poliol. El producto obtenido es utilizado en el relleno de tabiques para el

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aislamiento de viviendas, en la fabricación de embarcaciones para garantizar su flotabilidad, en el relleno de embalajes para prevenir los accidentes del transporte, etc. (Martinez, 2001) 5.10. Adhesivos La forma de aplicación de los adhesivos depende ante todo de la viscosidad de la mezcla. La aplicación en rodillos está especialmente indicada en los contra-colados de serie. Estos adhesivos precisan un tiempo de reticulacion relativamente largo de 50 a 100 minutos, para evitar la polimerización sobre el rodillo. Una vez aplicado, los materiales deben ser unidos mediante una presión uniforme y constante en toda la superficie.

La aplicación mediante pistola requiere siempre la utilización de productos de dos componentes.

Estos aparatos dosifican la resina y el endurecedor mediante una bomba, mezclándolos en una cámara y proyectando el adhesivo originado fuera de la pistola en forma de chorro o pulverizado.

(Martinez, 2001) 5.11. Gomas Las gomas blandas se obtienen a partir del TDI y se emplean en la fabricación de rodillos de imprenta y en la elaboración de juntas para filtros de aire de automoviles.

La aplicación se realiza normalmente mediante pistolas de bicomponentes, consiguiendo las características de la goma al aprovechar el dióxido de carbono producido en las reacciones secundarias.

Las gomas duras se obtienen a partir del MDI, por reacción previa con poliésteres y posterior con polioles. (Martinez, 2001) 5.12. Lacas Las lacas se utilizan extensamente en carpintería para el revestimiento de superficies como parques, muebles, puertas interiores y elementos de ebanistería o para el revestimiento de pieles. Con ello se consiguen unos acabados parecidos al barnizado, brillantes, sin poros y muy resistentes.

La mayoría de las pinturas y barnices de poliuretano liberan un cierto porcentaje de isocianato libre, por lo que estas aplicaciones son las de más riesgo. Los recubrimientos con poliuretanos dan especial resistencia a la corrosión de los metales y una gran impermeabilidad, utilizándose actualmente con gran profusión para recubrir el interior de las latas destinadas a contener alimentos.

Asimismo se utiliza para el encolado de juntas en los filtros de aceite de los automóviles. (Martinez, 2001).

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5.13. Riesgo del uso de isocianatos Los vapores de isocianatos producen irritación de ojos, nariz y garganta. Cuando se presentan en concentraciones muy elevadas se produce una sensación de opresión al pecho puede así producir un bronco espasmo.

En casos más extremos puede llegar a producir un edema pulmonar, disminuye la concentración, además en la piel puede producir inflamaciones cutáneas y dermatitis.

En Gran Bretaña el Health and Safety Executive aconseja seguir una nueva línea para el establecimiento de límites de control ambiental de isocianatos. Se basa en situar como TWA para 8 horas la concentración de 0,020 mg/m3 de grupos NCO y un TWA para 10 minutos de 0,070 mg/m3 de grupos NCO independientemente del compuesto que los contenga. (Farras, J.Luna,P., 2003) Esto permite valorar cualquier exposición a grupos isocianato tanto si proviene de monómeros como de prepolímeros, siempre que se disponga del método analítico adecuado.

6. Alcaloides aromáticos La mayoría no presentan homogeneidad química, presentan estructuras muy diversas en su mayoría son heterociclos con nitrógeno que se sintetizan a partir de aminoácidos, la mayoría son tóxicos según las dosis administradas y otros son utilizados en la medicina.

Los alcaloides generalmente tienen masas moleculares entre 100 y 900, la mayoría son incoloros a excepción de aquellos que son conjugados como la berberina que es de color amarillo, son normalmente sólidos a temperaturas ambientales algunas bases no oxigenadas como la cocaína y la nicotina que pueden ser liquidas, los alcaloides base son poco soluble en agua fig 20.

Extracción y aislamiento. (Paris, M. et M. Hurabielle, 1991)

Fig 21. Alcaloide base y su respectiva sal. (Paris, M. et M. Hurabielle, 1991)

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Puesto que los alcaloides son compuestos de carácter básico, su solubilidad en los diferentes solventes varía en función del pH, es decir según se encuentre en estado de base o de sal: 9 En forma de base, son solubles en solventes orgánicos no polares como benceno, éter etílico, cloroformo, diclorometano, acetato de etilo. En forma de sales, son solubles en solventes polares agua, soluciones ácidas e hidroalcohólicas. (Paris, M. et M. Hurabielle, 1991) Los vegetales contienen generalmente cantidades apreciables de materia grasa que impide el buen desarrollo en los procesos extractivos, produciendo emulsiones, por lo tanto, es útil proceder a una delipidación o desengrase de la planta seca y molida con solventes como hexano o éter de petróleo; es excepcional, pero puede ocurrir que se extraiga en estos solventes y en medio neutro alcaloides.

(Paris, M. et M. Hurabielle, 1991)

6.1.

Biosíntesis de alcaloides

Debido a la diversidad estructural de estos metabolitos, la biosíntesis de los se estudia de forma general, según se han clasificación los alcaloides, de acuerdo a su origen biosintético, los aminoácidos precursores son: Aminoácidos alifaticos la ornitina y la lisina. Aminoácidos aromáticos el ácido nicotínico, la fenilalanina, la tirosina, el triptofano, el ácido antranílico. Además de estos aminoácidos, intervienen también bases púricas, unidades terpénicas y derivadas del acetato. (Ver figura 21)

Fig 22. Aminoácidos alifáticos y aromáticos más comunes. (Paris, M. et M. Hurabielle, 1991)

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6.2.

Alcaloides derivados de la fenil alanina y tirosina

Los derivados de los aminoácidos fenil alanina, tirosina y sus productos de descarboxilación, comprenden una variada y gran cantidad de estructuras alcaloídicas como:  Aminas simples o fenil etil aminas  Isoquinoleinas simples.  Derivados bencilisoquinoleinas.(BIQ)  Alcaloides del opio.

Estos alcaloides tienen una variada actividad farmacológica, muchos de ellos usados en terapéutica como es el caso de la emetina, morfina, codeína, tubocurarina. (Dewick, 2002) 6.3.

Alcaloides derivados del triptofano (alcaloides indólicos)

El aminoácido L-triptofano contiene el grupo indólico y tiene su origen por la via shiquimico o por la vía ácido antranílico. (Dewick, 2002)

Fig 23. Vía de obtención del triptofano. (Dewick, 2002)

Desde el punto de vista farmacológico hay mucho interés sobre las bases que contienen el núcleo indólico, a raíz del descubrimiento de la actividad alucinógena del LSD así como la actividad sedante de la reserpina, aislada del género Rauwolfia, el incremento de este estudio fitoquímico ocurrió en la década de los 60 y se dirigía principalmente a la familia Apocynaceae. Existen unos 800 alcaloides de este tipo distribuidos principalmente en la familia Apocynaceae, menos frecuentes en hongos y familias como Leguminoseae, Malphigiaceae, Rubiaceae y Rutaceae donde los alcaloides presentan el grupo indólico sencillo. El triptofano es el precursor de estos alcaloides los cuales se clasifican en triptaminas y en no triptaminas; las triptaminas a su vez, se subdividen en βcarbolinas y en indoleninas y pueden ser triptaminas simples o triptaminas complejas. (Dewick, 2002)

27

6.4.

Compuestos aromáticos en la industria de polímeros

6.5.

Lignina

La lignina es uno de los biopolímeros más abundantes en las plantas y junto con la celulosa y la hemi-celulosa conforma la pared celular en disposiciones codificadas, dando como resultado mallados de lignina-hidratos de carbono. La composición de estos tres componentes, difieren de acuerdo al tipo de planta. Para el caso de la madera los rangos encontrados son: Celulosa 35-50%; Hemi-celulosa: 23-32% y Lignina: 15-25%, porcentajes de algunas plantas de interez industrial en la tabla 1.

La lignina está presente en todas las plantas que sean vasculares, ya que esta forma parte del tejido de sostén de la planta y de conducción; de la misma forma que otros varios componentes de la biomasa, se forma mediante la reacción de fotosíntesis. La lignina dado su origen es considerado un recurso renovable asequible y de uso industrial potencial, cuya producción se estima entre 5 - 38 (cien millones de toneladas) anuales. (Sifontes & Domine, 2013)

Planta Nombre científico Picea abies Tsuga candensis Panicum virgatum Pseudotsuga menziesii Pinus sylvestris Pinus radiata Prunus amigdalus Eucalyptus grandis Eucalyptus globulus Acasia mollisima Betula verrucosa Populus tremula

Nombre común Abeto Noruego Abeto Oriental Pasto varilla Abeto de Douglas Pino de Escocia Pino de Monterey Almendro Eucalipto rosa Eucalipto de goma azul Acacia negra Abedul Álamo europeo

Contenido de lignina (%) 28-39 31 33 29 28 27 26 25 22 21 20 29

Tabla 1: Porcentaje de lignina en diferentes tipos de plantas. (Gellerstedt & Henriksson, 2008)

6.6.

Estructura de la lignina

La definición estructural de la lignina no es tan clara, como otros polímeros naturales como la celulosa y proteínas, debida a la complejidad de su aislamiento, análisis de la composición y su caracterización estructural. El problema radica con la naturaleza de sus múltiples unidades estructurales, las cuales no suelen repetirse de forma regular u homogénea, dado que esta varía

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dependiendo de su origen y el método de extracción o aislamiento utilizado; una de sus estructuras determinadas para la madera aserrada se puede visualizar en la figura. (Lu & John, 2010)

Fig 24. : Modelo estructural de la lignina de madera aserrada (Lu & John, 2010)

6.7.

Características de la lignina

(1) Son polímeros vegetales construidos a base de unidades de fenil-propanoides.

(2) Presentan la mayor parte de los grupos metozilo contenidos en la madera.

(3) Son resistentes a la hidrólisis ácida, fácilmente oxidables, solubles en bisulfito o álcalis caliente, y fácilmente condensables con fenoles o tioles.

(4) Cuando se hace reaccionar con nitrobenceno en un solución alcalina caliente, las ligninas producen prinipalmente vainillina, siringaldehido y p-hidroxibenzaldehido.

(5) Cuando se colocan a ebullición en una solución etanolica de ácido clorhídrico, las rupturas forman monómeros del tipo “cetonas de Hibbert”. (Lu & John, 2010).

En general, las ligninas son copolímeros que son derivados principalmente de tres unidades fenilpropano-monomericas (monilignoles) básicas: alcohol p-cumarilico, alcohol coniferilico y alcohol sinapilico. En la figura 25, se observan algunas de las mencionadas estructuras. (David & Lewis, 2005).

29

Fig 25. a) tipo de monolignoles más comunes encontrados en los bloques de construcción de la lignina: 1: alcohol p-cumarílico, 2: alcohol coniferílico, 3: alcohol sinapílico, b) otros tipos de monolignoles 4: conideraldehído, 5: alcohol dihidroconiferílico, 6: alcohol coniferil-9-acetato, 7: alcohol 5hidroxiconiferílico. (Gellerstedt & Henriksson, 2008)

Fig 26. : Ruta de biosíntesis de lignina (Gellerstedt & Henriksson, 2008).

La lignina puede tener aplicaciones directas, solo las presentadas por los ligno-sulfonatos, compuestos no peligrosos que poseen aplicaciones como dispersantes de pesticidas, emulsificantes y secuestradores de metales pesados. Además estas pueden ser utilizadas directamente en forma de lignina como copolimero para la incorporación en resinas tipo fenol-formaldehido, polímeros tipo poliolefinas- lignina, poliuretanos-lignina, etc. Así también se puede modificar las propiedades químicas de la misma como mustra la figura 27, (fenolizacion, demetilacion, etc.) y formar parte en formulaciones para mejoración de propiedades de desempeño de resinas o adhesivos. (Holladay, Bozell, White, & Johnson, 2007) 30

Fig.27: Esquema representativo de diferentes procesos de transformación de la lignina (Holladay, Bozell, White, & Johnson, 2007)

6.8.

Algunas clases de despolimerizaciones de lignina

Despolimerización por Hidrólisis Se ha estudiado la descomposición de lignina por hidrolisis en presencia de un catalizador ácido y/o básico en la mayoría de los casos, las transformaciones termoquímicas de la lignina que ofrece cambios intramoleculares e intermoleculares; la solubilidad en sistemas de reacción influye en el rendimiento de las reacciones, estudiando los parámetros reologicos.

Una de las metodologías es el tratamiento en presencia de bases y catalizadores básicos, como resultado del proceso dicho, se obtienen una mezcla compleja de compuesots (variedad de pesos moleculares), se deben separar oara que el proceso de despolimerización sea mejor aprovechado mediante la combinación de tecincas como, extracción liquido-liquido, destilación, cromatografía y cristalización.

En la hidrolisis básica homogénea siendo más utilizado el hidróxido de sodio, se han reportado diferentes condiciones de reacción, determinándose que la formación de monómeros es directamente proporcional a la concentración del catalizador y que los mejores rendimientos se obtienen a monómeros tipo siringol. Además se desmino que agregando pequeñas cantidades de ácido borico, actúa como agente de protección mediante la formación de esteres con grupos hidroxilo fenólicos reduciendo de este modo la oligomerizacion, controlando el rendimiento mediante este ingenioso proceso se puede obtener rendimientos de 85% en la trasformación de lignina. Entre los catalizadores homogéneos usados se tiene: NaOH, KOH, LiOH, K2CO3 y

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Ca(OH)2; obteniéndose mejores rendimientos con el hidróxido de sodio con hasta un 20% de rendimiento en peso de fase orgánica. . (García Calvo-Flores & Dobado, 2010).

Fig.28: Principales rupturas de enlaces en la lignina durante su despolimerización y conversión en monómeros de tipo aromático (Blinder, M.J., White, Conrad Zhang, & Holladay, 2009).

Para aprovechar de forma exitosa esta fuente renovable de compuestos químicos, existe la necesidad de entender rutas bioquímicas utilizadas para la descomposición de la lignina. Debido a esto, se ha puesto atención en los procesos biológicos (rutas de degradación) que utilizan encimas como catalizadores para des polimerizar la lignina y así obtener monómeros aromáticos con aplicaciones industriales, algunos de estos detallados en la figura 28 y figura 29, para algunos procesos termoquímicos de degradación de lignina.

Algunos de los catalizadores y encimas utilizados son: ligninas peroxidasas (LiP), manganeso peroxidasas (MnP), estas usan peróxido de hidrogeno como co-factor para catalizar la reacción.

También se puede oxidar a radicales fenoxido por Lacassas (Lacc), aril-alcohol-oxidasas (AAO); como agentes microbianos se puede tener: hongos de pudrición blanca, hongos de pudrición marrón bacterias Gram-positivas y Gram- negativas; estos degradan hasta pequeñas moléculas fenólicas; como otra altenrativa también se encuentra la degradación térmica que produce lignina pirolítica (Brebu & Vasile, 2010) (Bugg D. , Ahmad, Hardiman, & Singh, 2011b) (Bugg D. , Ahmad, Hardiman, & Rahmanpour, 2011a).

32

Fig 29.: Esquema de procesos termoquímicos para transformación de la lignina y sus productos potenciales.

6.9.

Despolimerización por hidrogenólisis/Hidrogenación

Este proceso consiste en someter a la lignina a una reacción de reducción (a presiones y temperaturas de moderadas a elevadas) en presencia de H2 en un medio reactivo que generalente contiene agua y también algún catalizador con propiedades hidrogenantes, este proceso se puede acelerar mediante catálisis ácida en el sistema, obteniéndose como productos compuestos aromáticos y también hidrocarburos altamente hidrogenados.

Yan y col. Han descrito un proceso en dos etapas (hidrogenolisis/hidrogenación) para la conversión de lignina en hidrocarburos y metanol. El primer paso implica la transformación en medio ácido acuoso u orgánico (disolvente: dioxano) usando catalizadores de Pt/C o Rh/C a 474 K y 4 MPa de H2. Los mejores resultados fueron obtenidos utilizando ácido fosfórico 1% en dioxano 50% y Pt/C como catalizador, con rendimientos los 46% y 12% para monómeros y dímeros respectivamente. En la segunda etapa los productos obtenidos anteriormente fueron convertidos en alcanos y metanol con rendimeitnos casi cuantitativos, utilizando H2 y un catalizador de Pt/C. Los rendimientos obtenidos a alcanos (C8-C17) y metanol fueron de 90% y 95% molar, respectivamente. El hidrogeno utilizado en este proceso puede generarse in situ mediante promotores (o dadores) como, ácido formico o metanol. (Yu & Savage, 1998; Macala et al., 2009).

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IMPACTO LOCAL Y REGIONAL SOBRE LA INDUSTRIA DE LA SÍNTESIS DE COMPUESTOS AROMÁTICOS.

En el ecuador se puede decir que no existe una industria que se dedique exclusivamente a la síntesis de compuestos aromáticos, a pesar de ser un país petrolero y de obtener algunos derivados, la industria ecuatoriana al nivel que se encuentra es muy pobre en producción, estudios estadísticos demuestran que el desempeño industrial ecuatoriano se centra en dos puntos, extracción de petróleo crudo y fabricación de derivados de petróleo, se muestran a continuación en la siguiente gráfica tomada de la UIDE business school.

Extracción de Crudo: Se trata de una industria que tiene una muy alta participación en el PIB (23%) pero que a su vez tiene una relativamente baja proporción de consumo intermedio (9%), significa que la industria petrolera ecuatoriana genera gran cantidad de riqueza en términos del PIB para el Ecuador, esto es muy importante, pero su nivel productivo con otros sectores como producción y síntesis de derivados del petróleo o producción de reactivos es extremadamente bajo. Si hablamos de desarrollo económico podemos decir que es muy difícil que la industria petrolera se convierta en el gran motor de la economía ecuatoriana en el futuro. La riqueza generada por esta industria es alta, pero sería mucho más alta y beneficiosa para todos si se implementara más producción y manufactura ecuatoriana, importar menos y producir más asi las fuentes de empleo aumentaría, no debería estar atada solamente a la industria petrolera.

Fabricación de derivados de petróleo: Se trata de una industria que tiene un nivel muy alto de consumo intermedio (183%), pero su contribución al PIB es negativa (-7%). Esto se podría explicar porque los derivados de petróleo son utilizados en forma intensa por diferentes industrias del Ecuador pero solo como materia prima, y a su vez el encadenamiento productivo es alto, pero como los derivados de petróleo son en su gran mayoría importados, la contribución a la riqueza nacional es negativa. Todo se reduce al mismo problema, no están dando valor a nuestra producción y seguimos dependiendo de sectores que explotan recursos naturales, para a futuro vendernos productos elaborados con nuestra materia prima a un precio mucho más alto.

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4

CONCLUSIONES

 La industria de los aromáticos, como toda la industria química, es un sector innovador y regulado con normas estrictas, que desarrolla constantemente productos nuevos que mejoran nuestra calidad de vida al tiempo que respetan y protegen los intereses públicos generales. La prensa ha tachado el benceno de producto peligroso. De hecho, el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (CIIC) lo ha clasificado como carcinógeno humano. Sin embargo, es importante señalar que el benceno no es un producto de consumo en sí mismo. El benceno se usa en la industria química para producir otras sustancias, las cuales a su vez se utilizan para la elaboración de bienes de consumo. Toda aplicación o manipulación de benceno debe respetar normas internacionales estrictas para proteger al consumidor ante cualquier riesgo. Normalmente las industrias aplican normas incluso más severas que las que exigen las autoridades reguladoras.  Los compuestos aromáticos son un material de partida esencial para la fabricación de una gran cantidad de productos de consumo. En general al benceno se lo ha denominado como producto peligroso; de hecho, se ha relacionado la exposición a largo plazo a grandes cantidades de vapor de benceno con graves riesgos para la salud. Pero, las condiciones laborales actuales han reducido drásticamente dicho riesgo para los trabajadores de plantas de producción; y los productos de consumo sólo contienen mínimas cantidades de benceno, dado que todo el benceno elaborado por la industria luego se usa para producir otras sustancias químicas que a su vez se utilizan en la elaboración de bienes de consumo. Éstos, a su vez, deben cumplir normas internacionales estrictas para proteger al consumidor ante cualquier riesgo.  Los productos elaborados con aromáticos, como los componentes de plástico ligero de los coches o aviones, contribuyen a reducir el consumo de energía, de modo que tienen un efecto positivo en el medio ambiente y además estos no están sólo en productos domésticos de uso diario, también intervienen en la elaboración de productos sanitarios de vital importancia, como la penicilina.

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ANEXOS ANEXO 1

TABLA 2: DIFERENTES PROCESOS DE DESPOLIMERIZACION DE LA LIGNINA.

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ANEXO 2 CUESTIONARIO: 1. ¿Para la fabricación de lacas a nivel industrial que tipo de solventes se utiliza para el tratamiento previo del TDI? A.

Agua.

B.

Hidrocarburos alifáticos o aromáticos.

C.

Solventes inorgánicos.

D.

Ninguna de las anteriores.

R/ La respuesta correcta es la opción B; generalmente los isocianatos se disuelven en hidrocarburos aromáticos o alifáticos, los cuales tienen la posibilidad de evaporarse a temperatura ambiente para dar paso a la reacción del TDI con el poliol.

2. La mayoría de alcaloides son incoloros, hay muy pocos que presentan una coloración muy intensa. A qué se debe este fenómeno?

A.

Compuestos con la presencia de varios enlaces Pi no conjugados.

B.

Compuestos con la presencia de varios enlaces Pi conjugados.

C.

Compuestos alifáticos simples.

D.

Compuestos Heterociclicos.

R/ La respuesta correcta es la opción A; los sistemas conjugados de menos de ochos enlaces dobles suelen absorber sólo en la región ultravioleta y son incoloros al ojo humano. Con cada enlace doble agregado, el sistema absorbe fotones de longitudes de onda más largas, por lo tanto son más coloreados.

3. En el control de la obesidad y los triglicéridos, el ácido nicotínico fue remplazado por?

A.

Vitamina C.

B.

Isoquinoleinas.

C.

Epinefrinas.

D.

Estatinas.

R/ La respuesta correcta es la opción D; Así sea que las estatinas no son tan eficaces en el control de los triglicéridos como lo es el ácido nicotínico, se empezó a utilizar este compuesto por que se redijo los efectos adversos de ruborizacion.

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4. ¿Cuál es la fuente principal de la lignina?

R: La madera, en especial las de plantas vasculares con un floema externo con mucha corteza.

5. ¿Porque la lignina se considera una fuente de recurso renovable?

R: debido a que es un recurso derivado biológicamente de especies vegetales que se puede cultivar y es sustentable.

6. El cumeno se lo utiliza mayormente en la fabricación y aplicado a que industria?

A. Disolvente de leche y gaseosas.

B. Síntesis de éteres y esteres.

C. Epinefrinas.

D. Componente de combustible de avión, disolvente de pinturas y lacas de celulosa.

R/ La respuesta correcta es la opción D; El cumeno es muy utilizado como componente en la gasolina de avión por que presenta un alto octanaje, así mismo se utiliza como disolvente de pinturas y lacas por su mediana polaridad.

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