Revista Colombiana de Química

ISOLATED METABOLITES FROM Zanthoxylum rhoifolium

Una nueva cumarina llamada 3 -metoxi-4-(3-me t i l b u t -2-enil)-2H-cromen-2-ona fue aislada de la madera de Z. rhoifolium, junto con los compuestos conocidos, dictamnina y N-metilflindersina. Sus estructuras fueron elucidadas por RMN, incluyendo técnicas bidimensionales y por comparación con datos reportados en la literatura.

A novel coumarin named 3-metoxi-4-(3-me tilbut-2-enil)-2H-cromen-2-one was isolated from the wood of Z. rhoifolium, to get her with the known compounds, dictamnine and N-methylflin dersine. Their structures were elucidated by RMN spectraincluding 2D techniques and comparison with literature data.

Da madeira de Zanthoxylum rhoifolium foi iso la da uma nova cu ma ri na, com o name, 3 metoxi-4- (3-metilbut-2-enil)-2H-cromen 2-ona junto con os compostos, conhecidos: dictamnina y N-methyl- flindersina. Suas estruturas foram elucidadas por RMN, incluindo técnicas bidiomensionais e pela comparação comdados da literatura.

EVALUATION OF STARCH RETROGRADATION IN CASSAVA FLOUR FROM PRECOOKED PARENCHYMA

Las modificaciones del almidón, que ocurren durante el proceso de elaboración de harina de yuca precocida, se evaluaron utilizando técnicas como calorimetría diferencial de barrido (CDB), difracción de rayos X, comportamiento al empastamiento y capacidad de formación de complejo con yodo. La harina precocida se obtuvo a partir de trozos de parénquima de yuca cocinados en vapor o en agua a ebullición, los cuales fueron posteriormente almacenados a 5 ºC o a -20 ºC por 24 h. La temperatura utilizada durante el periodo de almacenamiento del parénquima cocinado no es un factor significativo en los resulta dos de retrogradación del almidón. La entalpía de fusión y cristalinidad del almidón retrogradado de la harina proveniente del parénquima cocinado en vapor fue ligeramente mayor, comparado con la elaborada a partir de parénquima cocinado en agua a ebullición para el periodo de almacenamiento a 5 ºC. Por otra parte, en el periodo de almacenamiento a -20ºC, el método de cocción no tuvo efecto significativo sobre la entalpía de fusión del almidón retrogradado, la cristalinidad y el índice del valor azul.

Starch modifications during the processing of precooked cassava flour was monitored using techniques as differential scanning calorimetry (DSC), pasting behaviour, wide angle X-ray diffraction and iodine binding capacity. Cassava flour was obtained from parenchyma pieces cooked either in steam or in boiling water and then stored either at 5 ºC or at -20 ºC for 24 h. The temperature during the rest period of the cooked parenchyma was not a significant factor in the starch retrogradation results. For a rest period at 5 ºC, flour from parenchyma cooked in steam presented a slightly higher melting enthalpy of retrograded starch and crystallinity as compared to that from parenchyma cooked in boiling water. Whereas for conditioning period at -20 ºC, the cooking method had no significant effect on the enthalpy of retrogradation, crystallinity and blue value index.

As modificações do amido durante o processo de elaboração de farinha de mandioca precozida, foram avaliadas utilizando as técnicas de calorimetria diferencial de varredura (CDV), difração de raios X, comportamento no empastamento e capacidade de formação de complexo de iodo. A farinha precozida obteve-se de troços do parênquima da mandioca cozidos com vapor o em água em ebulição, os quais foram armazenados depois a 5 ºC ou -20 ºC por 24 h . A temperatura do armazenamento do parênquima cozido no foi um factor significativo nos resulta dos de retrogradação do amido. A entalpia de fusão e cristalinidade do amido retrogradado da farinha proveniente do parênquima cozido no vapor foi levemente maior, do que aquela elaborada do parênquima cozido em água em ebulição e armazenada a 5 ºC. Além disso, o método de cozimento não teve efeito significativo na entalpia de fusão do amido retrogradado, na cristalinidade o no índice de valor azul (IVA).

STRUCTURAL BEHAVIOUR OF HUMIC ACIDS FROM CAUCA DEPARTAMENT ANDISOL SOIL

Las sustancias húmicas del suelo constan de una mezcla heterogénea de compuestos, donde cada fracción (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y huminas) está constituida por moléculas de tamaños diferentes, y su estructura depende considerablemente de los materiales orgánicos presentes en el suelo, como de las diferentes condiciones ambientales. Este estudio, empleó técnicas de espectroscopía ultravioleta - visible (relación E4/E6), infrarroja con transformada de Fourier y resonancia magnética nuclear 13C (RMN) para identificar la estructura química de una muestra de ácidos húmicos (AH) provenientes de un suelo agrícola del departamento del Cauca, y los cambios que dicha estructura presenta en diferentes medios de reacción como en anhídrido acético y alcohol absoluto. Los AH se obtuvieron a partir de la materia orgánica del suelo, mediante una separación granulométrica del suelo y una extracción sucesiva empleando tres soluciones básicas: tetraborato de sodio (0,05M), pirofosfato de sodio (0,05M) e hidróxido de sodio (0,1M), purificándolos a través de tratamientos ácidos HCl-HF 1%, centrifugación de alta velocidad y diálisis. La relación E4/E6 mostró cambios en el grado de condensación de los AH en los diferentes medios de reacción, corroborándose dichos cambios por el aparecimiento de nuevas bandas o disminución y aumento de otras en los espectros infrarrojos, y por los cambios apreciables en las bandas y distribución de la intensidad en las diferentes regiones de los espectros de resonancia magnética nuclear 13C . Esta investigación muestra cambios químicos y estructurales de los ácidos húmicos extraídos de un suelo agrícola, que concuerdan con diferentes investigaciones efectuadas en este campo.

Humic substances are a heterogeneous mixture of chemical compounds, where each fraction (humic acids, fulvic acids and humin) is constituted by different size molecules. Their structure depends on soil type and environmental conditions. In this study different spectroscopic techniques such as: ultraviolet-visible (ratio E4/E6), infrared Fourier transform (IFT) and solid - state 13C nuclear magnetic resonance (NMR) have been used to identify the humic acids (HA) chemical structure, as well as the structural changes taking place in acetic anhydride and absolute ethanol. HA was extracted from organic matter of an Andisol soil in Cauca Department , Colombia , using three basic solutions: Na 2 B 4 O 7 .10H 2 O (0,05M), Na 2 P 2 O 7 .10H 2 O (0,05M) and NaOH (0,1M). Humic acids were purified by acid treatment, HCl - HF 1%, high speed centrifugation and dialysis. The ratio E4/E6 revealed changes on humic acids condensation degree in different chemical environment. These changes were documented by the appearance of new bands and also as changes in relative signal intensity distribution of existing bands in the infrared spectra. Differences in relative intensity distribution of the solid state 13C MAS NMR resonance bands were noticed. The present work reveals chemical and structural changes of HA obtained from an agricultural soil, and this study is concordant respect to other studies made in this field.

As sustâncias fúmicas do solo constam de uma mistura heterogênea de compostos, onde cada um deles (ácidos fúmicos, ácidos fúlvicos e húminas) está constituído por moléculas de diferentes tamanhos, e a sua estrutura depende consideravelmente dos materiais orgânicos presentes no solo, assim como das diferentes condições ambientais. Para esta pesquisa utilizou-se técnicas de espectroscopia ultravioleta - visível (relação E4/E6), infravermelho com transformada de Fourier (ITF) e ressonância magnética nuclear (RMN) para identificar a estrutura química de uma mostra de ácidos fúmicos (AF) proveniente de um solo agrícola do Departamento do Cauca, e as mudanças que a estrutura apresenta nos diferentes meios de reação, anidrido acético e álcool absoluto, entre outros. Os ácidos fúmicos obtiveram-se a partir da matéria orgânica do solo, mediante separações granulométricas e extração sucessiva usando três soluções básicas: tetraborato de sódio (0,05M), pirofosfato de sódio (0,05M) e hidróxido de sódio (0,1M), purificando-os através de tratamentos ácidos HCI-HF 1%, centrifugação em alta velocidade e diálise. A relação m E4/E6 mostrou câmbios no grau de condensação dos AF nos diferentes meios de reação corroborando-se tais mudanças pelo aparecimento de novas bandas ou diminuição e aumento de outras nos espectros de infravermelho, e pelas mudanças apreciáveis nas sinais e distribuição da intensidade nas diferentes regiões dos espectros de ressonância magnética nuclear. Observaram-se mudanças químicas e estruturais dos ácidos fúmicos extraídos de um solo agrícola, que concordam com diferentes pesquisas realizadas neste tema.

PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF ACTIVATED CARBON INFLUENCE OF THE PRECURSOR OF COTTON

Se preparan dos telas de carbón activado a partir de la activación química de textiles de algodón. La preparación de los materiales se lleva a cabo por medio de la impregnación de éstos en una solución 0,10 M de H3PO4 , seguida de una carbonización en atmósfera de dióxido de carbono hasta una temperatura final de 825°C. Se presentan los análisis termogravimétricos de las telas de partida que permiten ajustar las condiciones experimentales de carbonización así como los porcentajes de contracción y rendimiento de los materiales preparados, que se encuentran entre un 50% y 20% respectivamente. Las telas de carbón activado preparadas presentan áreas superficiales de 796 m² g-1 y 951 m² g-1 así como volúmenes de microporo de 0,416 cm³ g-1 y 0,528 cm³ g-1 . Un estudio calorimétrico de los sólidos preparados permite estimar que las entalpías de inmersión en tetracloruro de carbono son -4,66 J g-1 y -5,05 J g-1 respectivamente. Los resultados de un análisis por microscopia óptica de las telas preparadas también son presentados.

The present work reports the results of the preparation of two activated carbon cloths by chemical activation of cotton based fabrics. The preparation of the materials was achieved by its impregnation into a solution 0.10 M of H3 PO4 , followed by carbonisation in carbon dioxide atmosphere up to 825ºC . Thermal analysis of the precursor fabrics that allow to adjust the experimental conditions of carbonization are presented, as well as the contraction percentages and yield of the prepared materials that are respectively between 50% and 20% The activated carbon cloths prepared exhibit a superficial area of 796 m² .g-1 and 951 m² .g-1 , and micropore volume of 0.416 cm³ g-1 y 0.528 cm³ g-1 . A calorimetric study of the prepared solids allows to estimate that the immersion enthalpies in carbon tetrachloride are - 4.66 J g-1 and -5.05 J g-1 respectively. The optical microscopy results of the prepared cloths also are presented.

Nós relatamos os resultados da preparação de dois tecidos de carvões ativados pela ativação química da teia baseadas em algodão. A preparação dos materiais foi conseguida pela sua impregnação em uma solução 0.10 M de H3 PO4 , seguida pelo carbonização na atmosfera de dióxido de carbono até uma temperatura de análise de 825ºC . Análise térmica dos tecidos do precursor que reservam para ajustar as condições experimentais do carbonização são apresentadas, assim como as porcentagens da contração e o rendimento dos materiais preparados que estão entre 50% e 20% respectivamente. Os tecidos ativados preparados de carbono exibem uma área superficial de 796 e 951 m 2 g-1 , e um volume de microporo de 0.416 cm 3 g-1 y 0.528 cm³ g-1 . Um estudo calorimetrico dos sólidos preparados reserva para estimar que as entalpias da imersão no tetracloreto do carbono são -4.66 J g-1 e -5.05 J g-1 respectivamente. Os resultados pelo microscopia ótica dos tecidos preparados são apresentados também.

VALIDITY OF THE EXTENDED HILDEBRAND SOLUBILITY APPROACH IN THE ESTIMATION OF IBUPROFEN AND NAPROXEN SOLUBILITIES IN PROPYLENE GLYCOL + ETHANOL MIXTURES

En la presente investigación, el Método Extendido de Solubilidad de Hildebrand (MESH), desarrollado por Martin y cols . se ha aplicado al estudio de la solubilidad del ibuprofén (IBP) y del naproxén (NAP) en mezclas binarias propilenoglicol + etanol a 298,15 K ± 0,05 K. Se han utilizado los volúmenes molares aparentes de los solutos y las fracciones volumétricas de los solvente en las respectivas soluciones saturadas. Se encontró una adecuada capacidad predictiva del MESH al utilizar modelos polinómicos regulares de cuarto orden para IBP y de tercer orden para NAP, relacionando el parámetro de interacción W con el parámetro de solubilidad de las mezclas solventes. Sin embargo, las desviaciones obtenidas en la solubilidad estimada, respecto a los valores experimentales, fueron de magnitud semejante a las obtenidas al calcular esta propiedad directamente, utilizando regresiones empíricas de la solubilidad experimental de los fármacos en función del parámetro de solubilidad de las mezclas cosolventes.

In this work the Extended Hildebrand Solubility Approach (EHSA) developed by Martin et al ., has been applied to evaluate the solubility of ibuprofen (IBP) and naproxen (NAP) in propylene glycol + ethanol cosolvent mixtures at 298.15 K ± 0.05 K. Apparent molar volumes of the solutes and the volumetric fraction of the solvents in the saturated solutions were employed. A good predictive capacity of EHSA was found using regular polynomial models of order four for IBP and of order three for NAP, when the W interaction parameter was related to the solubility parameter of the solvent mixtures. Nevertheless, the deviations obtained for the estimated solubility respect to experimental solubility were of the same order as compared with those obtained directly using empiric regressions of the experimental solubilities as a function of the cosolvent solubility parameters.

Neste trabalho a aproximação ampliada da solubilidade de Hildebrand (AASH) desenvolvida por Martin e colaboradores, foi aplicada para avaliar a solubilidade de ibuprofeno e naproxeno em misturas cosolvente do propileno glicol + etanol do 298,15 K ± 0.05 K. Os volumes molares aparentes dos solutos e a fração volumétrica dos solventes nas soluções saturadas foram empregados. Uma boa capacidade predictiva de AASH foi encontrada do usar um modelo polinomial regular em ordem quatro para IBP e em ordem três para a NAP, quando o parâmetro da interação W foi relacionado ao parâmetro da solubilidade das misturas dos solventes. Não obstante, os desvios obtidos na solubilidade estimada respeito aos valores experimentais foram na mesma ordem comparada com as aquelas obtidas diretamente usando regressões empíricas das solubilidades experimentais em função dos parâmetros da solubilidade dos cosolventes.

MODIFICATION AND CHARACTERIZATION OF A COLOMBIAN VERMICULITE WITH TITANIUM, ZIRCONIUM AND SULFAT

El presente trabajo reporta los resultados de la caracterización química, estructural y textural de una vermiculita de origen colombiano modificada con especies simples de Zr y Ti, y el sistema mixto Ti-Zr en relaciones atómicas nominales Zr/(Ti + Zr) = 0,1 y 0,5. Adicionalmente, se evaluó la incidencia de la presencia de sulfato sobre los sistemas mencionados bajo las relaciones nominales sulfato/metal 0; 0,25 y 0,35, incorporando el sulfato ya sea en la solución intercalante, o por impregnación vía húmeda sobre los sólidos modificados y calcinados. Los resultados indican que cuando la sulfatación se lleva a cabo por intercalación, la naturaleza química de la solución intercalante afecta notoriamente la cantidad de metal incorporado, dependiendo de la relación sulfato/metal empleada. De otro lado se estableció que, cuando se lleva a cabo la sulfatación por impregnación, las propiedades texturales, estructurales y morfológicas de los sólidos obtenidos se ven fuertemente afectadas y estan acompañadas de una fijación de azufre significativamente mayor que para los sólidos sulfatados por intercalación.

The present work reports the results of chemical, structural and textural characterization of a Colombian vermiculite modified with simple species of Zr and Ti, and the mixed system of Ti-Zr in nominal atomic relations Zr/(Ti + Zr) = 0,1 and 0,5. Additionally, the incidence of sulfate presence was evaluated under the nominal relations sulfate/metal 0; 0,25 and 0,35, incorporating sulfate either in the intercalation solution, or by impregnation on modified and calcined solids. The results indicate that when the sulfation is carried out by intercalation, the chemical nature of the intercalation solution affects the amount of incorporated metal, depending on the relation used sulfate/metal. When the sulfation by impregnating is carried out, the textural, structural and morphologic properties of the obtained solids are strongly affected and are accompanied of a sulfur fixation significantly greater than for solids sulfated by intercalation.

O trabalho atual relata os resultados do produto químico, caracterização estrutural e textural de um vermiculite Colombian modificado com espécie simples do Zr e o Ti, e o sistema misturado do Ti-Zr no Zr/atômico nominal das relações (Ti + Zr) = 0.1 e 0.5. Adicionalmente, a incidência da presença do sulfato foi avaliada sobre o sulfato das relações/metal nominais 0; 0.25 e 0.35, incorporando sulfato já seja na solução ou do intercalação, ou pelo impregnação em sólidos modificados e calcinados. Os resultados indicam que quando o sulfatação é realizado pelo intercalação, a natureza química da solução do intercalação afeta a quantidade de metal incorporado, dependendo do sulfato/metal usados na relação. Quando o sulfação impregnando é realizado, as propriedades texturaes, as estruturais e as morfologicas de sólidos obtidos fortemente estão afetadas e acompanhadas de uma fixation de enxôfre significativamente mais grande do que para os sólidos sulfatados pelo intercalação.

CHROMIUM OXIDE OVER ACTIVATED CARBONS AS CATALYST FOR OXIDATIVE DEHYDROGENATION OF ISOBUTANE

A un carbón activado Norit ROX 0.8® se le modificó su química superficial mediante tratamientos en ácido nítrico, en oxígeno diluido al 8,8% en nitrógeno y en hidrógeno. Los materiales se impregnaron con una solución acuosa de CrO3 y se utilizaron en la reacción de deshidrogenación oxidativa (DHO) de isobutano a isobuteno. Se observó formación de isobuteno a 443 K, selectividades hasta del 85 % y rendimientos a isobuteno del 9 %.

The functional groups at the surface of an activated carbon Norit ROX 0.8® were modified through reaction with nitric acid, 8.8% O2 in N2 and H2 . The modified carbons were impregnated with a CrO3 aqueous solution and used in the Oxidative Dehydrogenation of isobutane to isobutene (ODH). The formation of isobutene was observed at 443 K, with a maximum selectivity of 85% and a yield of 9%.

A química superficial de um carvão ativado Norit ROX 0.8® foi modificada por tratamentos com ácido nítrico, com oxig ê nio diluído em azoto (8,8% O2 ) e com hidrog ê nio. Os materiais foram impregnados com uma solução aquosa de CrO3 e utilizados na reacção de desidrogenação oxidativa (DHO) de isobutano e isobuteno. Observou-se a formação de isobuteno a 443 K, selectividades até 85% e rendimentos de isobuteno de 9%.

EVALUATION OF THE CALCULATION OF MICROPORES VOLUME IN THE STUDY OF METHANE ADSORPTION ON ACTIVATED CARBONS.

El presente estudio evalúa diferentes métodos de cálculo del volumen de microporos para materiales carbonosos. Se buscó un método que permitiera obtener valores cercanos al volumen de microporos calculado en las isotermas de metano a alta presión, a partir de isotermas de adsorción a bajas presiones (N2 y CO2 ). El mejor ajuste lo presentó el cálculo por medio de la ecuación de Dubinin-Astakhov aplicado a las isotermas de dióxido de carbono, CO2, a 273 K.

Different methods for micropore volume calculation in carbonaceous materials were studied. It was investigated a method which approximates the micropore volume calculated from high pressure methane adsorption isotherms by means of low pressure adsorption isotherms (N2 and CO2 ). The best fit was achieved for the Dubinin-Astakhov equation for carbon dioxide isotherms, CO2, at 273 K.

Os métodos diferentes para cálculos do volume do microporo em materiais carbonosos foram estudados. Foi pesquisado um método que aproximasse o volume do microporo calculado das isotérmicas de alta pressão do adsorção do metano por meio das isotérmicas de adsorção da pressão baixa (N2 e CO2 ). O melhor ajuste foi conseguido para a equação de Dudinin- Astakov para o dióxido de carbono, CO2 , em 273 K.

SURFACE GROUPS ON CARBONACEOUS MATERIALS.CHARACTERIZATION BY DIFFERENT TECHNIQUES

Se modificó la química superficial de dos materiales carbonosos comerciales mediante tratamientos con hidrógeno, oxígeno al 8,8% en nitrógeno y ácido nítrico. Estos tratamientos producen diversas características en la superficie de los materiales, que se confirman por las titulaciones potenciométricas y de Boehm, y análisis de descomposición con temperatura programada (DTP). Los resultados guardan relación con la presencia o ausencia de grupos superficiales oxigenados.

The surface chemistry of two commercial carbonaceous materials was modified by hydrogen, 8.8% oxygen in nitrogen and nitric acid. These treatments produce diverse characteristics on the surface of the carbonaceous materials, which were confirmed by potentiometric and Boehm titrations, and temperature programmed desorption analysis (TPD). The results are related to the presence or absence of oxygenated surface groups.

A química superficial de dois materiais de carbono comerciais foi modificada através de tratamentos com hidrog ê nio, oxig ê nio diluído em azoto (8.8%) e ácido nítrico. Estes tratamentos produzem várias características na superfície dos materiais, confirmadas por titulações potenciométricas e de Boehm e por análises de desorção a temperatura programada (TPD). Os resultados relacionam-se com a presença ou ausência de grupos superficiais contendo oxig ê nio.