Los líquidos iónicos como prometedores catalizadores en síntesis orgánica: una contribución a la química sostenible / Ionic liquids as promising catalysts in organic synthesis: a contribution to sustainable chemistry / Líquidos iónicos como catalisadores promissores na síntese orgânica: um contributo para a química sustentável

Resumen Introducción. En todos los procesos químicos se requiere de un medio de reacción o solvente, y dichos solventes orgánicos son altamente volátiles por lo que son contaminantes de la atmósfera, y se requieren nuevos métodos, procesos y otro tipo de solventes que minimice dicha contaminación, y los líquidos iónicos están resultando ser una gran alternativa a dicho problema. Objetivo. Sintetizar líquidos iónicos a base del imidazol con aniones tanto inorgánicos como orgánicos y evaluar su potencial aplicación como catalizadores en reacciones importantes de síntesis orgánicas, como la síntesis asimétrica, específicamente la condensación aldolica. Materiales y métodos. El metil imidazol (99%), 1-bromobutano (97%), prolina (98%), KOH (97%), acetato de etilo, etanol, grado reactivo, fueron suministrados por Sigma Chemical Co. Se utilizó el metil imidazol; para la síntesis de líquido iónico base el bromuro de butil-metil-imidazol, [Bmim][Br]; los demás líquidos iónicos se obtienen por reacción de metátesis, para obtener el hidroxi de butil-metil-imidazol, [Bmim][OH], y el prolinato de butil-metil-imidazol, [Bmim][Pro]; estos líquidos fueron utilizados como catalizadores en la reacción de síntesis asimétrica como la condensación aldolica. Resultados. Se realizó una condensación aldolica clásica, p-nitrobenzalhedido con ciclohexanona para probar los líquidos iónicos sintetizados como catalizadores, y al comparar los resultados obtenidos con métodos convencionales se observan ventajas, como altos rendimientos y alta selectividad en menor tiempo de reacción. Conclusiones. En condiciones muy suaves de reacción, se logró reutilizar hasta 6 veces el líquido iónico como catalizador de la reacción sin perder las ventajas mencionadas, lo que lo hace un sistema sostenible.

Abstract Introduction. In all chemical processes, a reaction medium or solvent is required, and such organic solvents are highly volatile so they are pollutants to the atmosphere, and new methods, processes and other solvents are required to minimize the contamination, and Ionic liquids are proving to be a great alternative to such problem. Objective. Synthesize imidazole based ionic liquids with both inorganic and organic anions and evaluate their potential application as catalysts in important reactions of organic synthesis, such as asymmetric synthesis, specifically in asymmetric aldol reaction. Materials and Methods. Methyl imidazole (99%), 1-bromobutane (97%), proline (98%), KOH (97%), Ethyl acetate, ethanol, reagent grade were supplied by Sigma Chemical Co. It was used the methyl imidazol for the synthesis of the ionic liquid butyl methyl imidazole bromide, [Bmim] [Br], and the other ionic liquids were obtained by metathesis reaction from such ionic liquid, to obtain the butyl methyl imidazole hydroxy [Bmim] [OH], and the butyl methyl imidazole prolinate, [Bmim] [Pro]. These ionic liquids were used as catalysts in the asymmetric aldol reaction. Results. A classical aldol reaction, p-nitrobenzaldehyde with cyclohexanone was performed to test the ionic liquids synthesized as catalysts, and when comparing the results obtained with conventional methods, advantages were observed, such as high yields and high selectivity in less time reaction. Conclusions. Under very mild reaction conditions, it was possible to reuse up to 6 times the ionic liquid as a reaction catalyst without losing the mentioned advantages, which makes it a sustainable system.

Resumo Introdução. Todos os processos químicos requerem um meio de reação ou solvente, tais solventes orgânicos são altamente voláteis, é assim que são os poluentes principais da atmosfera, porem precisa-se de novos métodos, processos e outros solventes para minimizar a contaminação, por isso, os líquidos iónicos estão provando para ser uma ótima alternativa para esse problema. Objetivo. A sínteses dos líquidos iónicos com base em imidazol e usando ânions inorgânicos e orgânicos e avaliar sua potencial aplicação como catalisadores em reações importantes em síntese orgânica, tais como a síntese assimétrica, especificamente a condensação aldólica. Materiais e Métodos. O imidazol metil (99%), 1-bromobutano (97%), prolina (98%), KOH (97%), acetato de etila e etanol no grau de reagente, foram fornecidos pelo Sigma Chemical Co. O metila-imidazol foi utilizado para a síntese baseado no líquido iónico brometo de metil-butil-imidazo-, [BMIM] [Br], Os outros líquidos iónicos são obtidos por reação de metátese, para se obter o hidroxi de butil-metil-imidazol, [BMIM][OH], e prolinato de butil-metil-imidazol, [BMIM][Pro], estes líquidos foram usadas como catalisadores na reação de síntese assimétrica, como a condensação aldólica. Resultados. Foi realizada uma condensação aldólica clássica usando p-nitrobenzaldeído com a cicloexanona para testar os líquidos iónicos sintetizados como catalisador, ao comparar os resultados obtidos com os métodos convencionais darão vantagens, tais como rendimentos elevados e alta seletividade é observada no tempo de reação mais rápido. Conclusões. Nas condições muito suave de reação, foi possível reutilizar até 6 vezes o líquido iónico como catalisador da reação, sem perder as vantagens mencionadas, tornando-se um sistema sustentável.

Determinación de hidroquinona usando un electrodo de carbono vítreo modificado con quitosano, nanotubos de carbono de pared múltiple y líquido iónico. Posible uso como sensor / Determination of hydroquinone using a glassy carbon electrode modified with chitosan, multi-wall carbon nano-tubes and ionic liquid. Possible use as sensor

La propiedad electroactiva de hidroquinona (HQ) se estudió sobre un electrodo de carbono vítreo modificado con quitosano, nanotubos de carbono de pared múltiple (Ch-MWCNT-GCE). La HQ se depositó a un potencial controlado sobre la superficie del electrodo y la oxidación de la HQ se midió por voltametría de onda cuadrada (SWV, por sus siglas en inglés). Se observó una corriente de oxidación a 0,39 V y una corriente de reducción a 0,21 V con un ΔV de 0,18 V; ello indicó un proceso reversible. Un aumento en las corrientes de oxidación y de reducción de casi 50% se observó cuando el Ch-MWCNT-GCE se recubrió con líquido iónico (LI). El electrodo se caracterizó por voltamperometría cíclica (CV, por sus siglas en inglés) en presencia y sin la presencia de diferentes líquidos iónicos con distinto anión, siendo el más óptimo el líquido iónico (LI) 1-butil-3-metilimidazolio hexafluorofosfato (BMIMPF6). Se estudiaron las variables experimentales como pH, tiempo de adsorción (t ads) y potencial de adsorción (Eads), así como también las potenciales interferencias. Bajo las óptimas condiciones (pH 3,0; t acc 60s; Eacc 0,10 V), el pico de la corriente es proporcional a la concentración de HQ entre 4,20 * 10-6 y 30,0 * 10-6 mol L-1, con un límite de detección de 2,45 * 10-7 mol L-1. La desviación estándar relativa para una solución que contiene 1,0 * 10-4 mol L-1 de HQ, fue de 1,5% para siete medidas iguales. El método se validó con una muestra de agua dopada con HQ.

Property of the electroactive hydroquinone (HQ) was studied on a glassy carbon electrode modified chitosan, multi wall carbon nanotubes (Ch-MWCNT-GCE). HQ is deposited at a controlled potential to the electrode surface and oxidation of HQ is measured by square wave voltammetry (SWV). An oxidation current to 0.39 V and a reduction current to 0.21 V with a 0.18 ΔV indicating a reversible process were observed. An increase in the flow of oxidation and reduction of almost 50% was observed when the Ch-MWCNT-GCE was coated with ionic liquid (LI). The electrode was characterized by cyclic voltammetry (CV) in the presence and without the presence of different ionic liquids with different anion being the most optimal ionic liquid (LI) 1-butyl-3-methyllimidazolio hexafluorophosphate (BMIMPF6). Experimental variables such as pH, adsorption time (TADs) and adsorption potential (Eads), as well as potential interference, were studied. Under optimal conditions (pH 3.0; t acc 60s; Eacc 0.10 V) the peak current is proportional to the concentration of HQ between 4.20 * 10-6 and 30.0 * 10-5 mol L-1 with a detection limit of 2.45 * 10-7 mol L-1. The relative standard deviation for a solution containing 1.0 * 10-4 mol L-1 HQ was 1.5% for seven equal measures. The method was validated with a water sample doped with HQ.

Propiedades viscosimétricas de la DL-alanina en soluciones acuosas de trifluorometanosulfonato de 1-butil-3-metil imidazolio a diferentes temperaturas / Viscometric properties of DL-alanine in aqueous solutions of 1-Butyl-3-methyl imidazolium trifluoromethanesulfonic acid at different temperatures / Propriedades viscosimétricas da DL-alanina em soluções aquosas de trifluorometanossulfonato de 1-butil-3-metil imidazólio a diferentes temperaturas

Se determinaron los tiempos de flujo de la DL-alanina en soluciones acuosas del líquido iónico trifluorometanosulfonato de 1-Butil-3-metil imidazolio (0,1000-1,0000 mol/Kg) usando un viscosímetro Anton Paar® modelo AMVn a temperaturas de 283,15; 288,15; 293,15; 298,15; 303,15; 308,1; 313,15 y 318,15 K y 0,10 MPa. A partir de los datos obtenidos se calcularon las viscosidades absolutas, los coeficientes B de viscosidad, la pendiente y los parámetros de activación del flujo viscoso del estado de dilución infinita. Los valores obtenidos para estos parámetros fueron discutidos en términos de las interacciones presentes en solución.

Flow times of DL-alanine in aqueous solutions of ionic liquid 1-butyl-3-methyl imidazolium trifluoromethanesulfonate (0.1000-1.0000 mol/Kg) were determined, using a viscometer model Anton Paar® AMVn at 283.15, 288.15, 293.15, 298.15, 303.15, 308.1, 313.15 and 318.15 K and 0.10 MPa. From the data obtained the absolute viscosities, viscosity coefficients B, the slope and the activation parameters of viscous flow at state of infinite dilution were calculated. The values obtained for these parameters were discussed in terms of the interactions present in solution.

Foram determinados os tempos de fluxo da DL-alanina em soluções aquosas do líquido iónico trifluorometanossulfonato de 1-butil-3-metil imidazólio (0,100-1,000 mol/Kg) utilizando um viscosímetro Anton Paar® de modelo AMVn a temperaturas de 283,15; 288,15; 293,15; 298,15; 303,15; 308,1, 313,15 e 318,15 K e 0,10 MPa. A partir dos dados obtidos foram calculadas as viscosidades absolutas, os coeficientes de viscosidade B, o gradiente e os parâmetros de ativação de fluxo viscoso no estado de diluição infinita. Os valores obtidos para estes parâmetros são discutidos em termos das interações presentes na solução.

Estudio del equllibrio líquido-líquido de benceo + (hexano, heptano y ciclohexxano) con el líquido iónico 1-etil-3-metilimidazolio etilsulfato a 308,15 k / Study f liquid-lliquid equilibriim 0f benzene + (hexaxe, heptme a/d cyclohexaxe) with the iomc liquid 1-ethyl-3-methylimidaz0liim ethylsulfate at 308.15 k / Estudo do eqilíbbrio líquidolíquido de benzeno + (hexano, heptano e ciclo-hhexano) com o líquido iônico 1-etil-3-metilimidazolio etilsulfato a 38,,15 k

Se determinó el equilibrio líquido-líquido (ELL) de los sistemas ternarios benceno + (hexano, heptano y ciclohexano) con el líquido iónico 1-etil-3-metilimidazolio etilsulfato (EMIM-EtSO4) a 308,15 K; la selectividad (S) y el coeficiente de distribución (β) se calcularon desde los datos experimentales que se utilizaron para determinar la capacidad del líquido iónico como solvente para la separación del aromático desde sus mezclas con hidrocarburos alifáticos. La región de inmiscibilidad aumentó en el siguiente orden: ciclohexano < hexano < heptano. La consistencia de los datos experimentales del ELL es evaluado usando la ecuación de Othmer-Tobias. La composición de las fases en equilibrio se correlacionó con los modelos para coeficientes de actividad NRTL y Uniquac.

The equilibrium liquid-liquid (ELL) of ternary systems benzene + (hexane, heptane and cyclohexane) with the ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium ethylsulfate (EMIM-EtS0(4)) at 308.15 K, selectivity (S) and the distribution coefficient (β) are calculated from experimental data. The ability of ionic liquid as solvent for separation of the aromatic from their mixtures with ali-phatic hydrocarbons is analyzed. The region of immiscibility increased in the following order: cyclohexane < hexane < heptane. The consistency of the experimental data of ELL is evaluated using the equation of Othmer-Tobias. The composition of the phases in equilibrium is correlated with the models for the activity coeffcient NRTL and UNIQUAC.

O equilíbrio líquido-líquido (ELL) de los sistemas ternários benzeno + (hexa-no, heptano e ciclo-hexano) com o líquido iônico 1-etil-3-metilimidazólio etilsulfato (EMIM-EtS0(4)) com 308,15 K, seletividade (S) e o coeficiente de distribuição (β) são calculados a partir dos dados experimentais. Ela determina a capacidade de líquido iônico como solvente para a separação de aromático a partir de suas misturas com hidrocar-bonetos alifáticos. A região de imiscibilidade aumentou na seguinte ordem: ciclo-hexano < hexano < heptano. A consistência dos dados experimentais de ELL é avaliada usando a equação de Othmer-Tobias. A composição das fases de equilíbrio foi correlacionada com os modelos para coeficientes atividade NRTL e Uniquac.