Facultad Regional Córdoba

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    Oxidación catalítica selectiva de 2-metiltiobenzotiazol mediante titanatos alcalino térreos.
    (2017) Leal Marchena, Candelaria; Salinas, Daniela; Lerici, Laura; Pecchi, Gina; Pierella, Liliana Beatriz
    Se estudió la oxidación selectiva de 2-metiltiobenzotiazol empleando titanatos alcalino térreos, (A=Ca, Sr, Ba) ATiO3 como catalizadores. La reacción se realizó en un reactor tipo batch con baño termostatizado empleando acetonitrilo como solvente y peróxido de hidrógeno como agente oxidante. Se evaluaron diferentes parámetros de reacción como: efecto del catión alcalino térreo, cantidad de catalizador y reúsos. La conversión obtenida aumentó con el incremento del número atómico del catión A, de acuerdo al siguiente orden: Ca < Sr < Ba, relacionado con la cristalinidad de la estructura tipo perovskita. Se observó que el incremento en la cantidad de catalizador aumentó la conversión final hasta un óptimo y luego disminuyó, consecuencia de la descomposición del agente oxidante. El catalizador que mejor actividad presentó, se evaluó a los fines de poder recuperar y reutilizar el catalizador, obteniéndose resultados similares en al menos cuatro ciclos de reúso sin pérdida de la actividad.
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    Aumento de la biodegradabilidad de benzotiazoles
    (2016) Leal Marchena, Candelaria; Saux, Clara; Fermanelli, Carla S.; Pecchi, Gina; Pierella, Liliana Beatriz
    Los benzotiazoles y sus derivados son compuestos orgánicos tóxicos y poco biodegradables. Debido a su gran variedad de aplicaciones, los mismos están presentes en los efluentes de las industrias de manufactura de aditivos de goma, de caucho, de neumáticos, en las curtiembres, etc. Sin embargo, los sistemas de tratamiento convencionales no son eficaces para eliminar estos compuestos, por este motivo, se propone el empleo de reacciones de oxidación selectiva utilizando un sistema de catálisis heterogénea para lograr su transformación. Se trabajó con el 2-metiltio-benzotiazol (2MTBT) que es utilizado como acelerador en procesos de vulcanización y su presencia ha sido detectada en suelos y en aguas de ríos cercanos a estas industrias. Se estudió su oxidación a sus correspondientes sulfóxido y sulfona, considerando que los mismos son más biodegradables. El sistema de reacción consistió en un reactor de vidrio con agitación magnética, conectado a un condensador con reflujo. Como catalizador heterogéneo para esta reacción de oxidación se empleó 20 mg de niobatos de metales alcalinos (NaNbO3, LiNbO3 y KNbO3), el cual fue separado por un simple procedimiento de filtración al finalizar la reacción. Se trabajó a temperatura ambiente empleando peróxido de hidrógeno acuoso (30% vol) como oxidante y acetonitrilo como solvente. De los resultados de actividad catalítica, se observa una elevada velocidad de reacción, con conversiones totales del 2MTBT al cabo de la primera hora de reacción. En cuanto a las selectividades obtenidas hacia los productos de reacción, se encontró que empleando KNbO3 se obtuvo la mayor proporción de sulfona (70 mol%), mientras que al emplear LiNbO3 sólo se alcanzó un 60 mol%. El producto secundario de esta reacción fue el sulfóxido, no encontrándose otros subproductos. En base a estos resultados se concluye que estos materiales son eficientes para lograr el aumento de la biodegradabilidad de los benzotiazoles en condiciones suaves de reacción.
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    Remediación de efluentes de industrias del caucho: desarrollo de catalizadores heterogéneos
    (2019) Leal Marchena, Candelaria; Ortenzi, Georgina P.; Lerici, Laura; Pierella, Liliana Beatriz
    El proceso de vulcanización del caucho que emplean numerosas industrias de manufactura de neumáticos, industrias de modelado de caucho, silicona, autopartistas, entre otras, es un proceso de entrelazamiento de cadenas de polímeros con moléculas de azufre, en el cual durante diferentes partes del proceso se adicionan aditivos que modifican y le confieren características especiales al caucho. La mayoría de estos aditivos son compuestos órgano-sulfurados, tiazoles, benzotiazoles, mercaptotiazoles y sus derviados. Debido al gran volumen de producción y la cantidad de agua que se necesita durante la vulcanización, se han detectado benzotiazoles y sus derivados contaminando cursos acuosos cercanos a industrias de manufactura de caucho. Los efluentes no tratados de este tipo de industrias suelen asociarse con problemas de malos olores y contienen una cantidad considerable de contaminantes, afectando gravemente tanto al ambiente como la calidad de vida de los habitantes del entorno. La oxidación selectiva de benzotiazoles es una reacción de gran interés dado que es posible obtener las correspondientes sulfonas, compuestos importantes intermediarios en química orgánica debido a sus aplicaciones en investigación básica y aplicada. Las sulfonas son compuestos de gran importancia ambiental, puesto que pueden ser removidos fácilmente por extracción, destilación fraccionada o adsorción, presentan una mayor biodegradabilidad y menor toxicidad que los sustratos de partida. Además, pueden utilizarse como intermediarios en la síntesis de moléculas más complejas: pesticidas como 4-clorofenil-2,4,5-triclorofenilsulfona, conocido comercialmente como tetradifon, un potente acaricida, compuestos farmacéuticos, como dapsona, antibiótico para el tratamiento de la lepra y malaria, y antinflamatorios, para la dermatitis herpetiforme y otro tipo de enfermedades cutáneas; además, pueden utilizarse como agentes protectores de corrosión a metales. En el proyecto de investigación presentado se propone desarrollar catalizadores heterogéneos basados en óxidos mixtos soportados en sólidos de elevada área superficial, con buenas propiedades como catalizadores y soportes de especies activas, para ser utilizados en reacciones de interés para la industria del caucho. Estos materiales se evaluarán en reacciones de oxidación selectiva de benzotiazoles, moléculas representativas de los aditivos comúnmente empleados en los procesos de vulcanización. La empresa GOMACORD S.A. (fábrica de autopartes de goma, silicona y goma-metal), mediante su director manifestó interés en los resultados que pudieran obtenerse de esta investigación. La vinculación se concretó mediante el proyecto presentado, aceptado y financiado mediante la Resolución Nº 000109/2017 de la convocatoria a Grupos de Reciente Formación Tutoreados (GFRT 2017) del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba.