Catálogo de publicaciones

El objetivo inicial de este trabajo de tesis consistió en estudiar las reacciones fotoquímicas en matriz entre el OCS y moléculas halógenas e interhalógenas XY, (X, Y = Cl, Br, I). Dichos estudios, desarrollados en el capítulo 3, describen el análisis de los productos observados en las reacciones, utilizando la espectroscopía infrarroja y basándose en la química computacional como herramienta fundamental para la identificación de las especies nuevas o poco estudiadas. Asimismo, se proponen mecanismos de reacción fotoquímica gracias a la identificación de intermediarios en el proceso. Otro de los objetivos inicialmente planteados fue el estudio de las reacciones en matrices de la molécula análoga al OCS, el CS₂, con moléculas halógenas e interhalógenas del mismo tipo. Dichas experiencias apuntaron a la obtención y el estudio de las nuevas moléculas XC(S)SY, la comparación de los diferentes canales y productos observados en la reacción con OCS, la identificación de intermediarios reactivos y la postulación de mecanismos de reacción. Los resultados obtenidos de la rica fotoquímica observada en las experiencias con CS₂ se describen en el capítulo 4. Con la culminación del análisis de las reacciones fotoquímicas descritas en los capítulos 3 y 4 se daba como satisfactorio el objetivo inicial del trabajo de tesis doctoral. Sin embargo, dado que en las reacciones fotoquímicas entre OCS y Cl₂ ó ICl, se propuso la formación del ClC(O)SSCl, molécula de la cual no se disponían hasta el momento evidencias experimentales suficientes, se planteó la posibilidad de sintetizar dicha sustancia por métodos químicos convencionales, para luego estudiarla en condiciones de matriz. De este modo, se podría confirmar con mayor certeza que el ClC(O)SSCl se forma en matrices por reacción fotoquímica entre OCS y Cl₂ ó ICl. La búsqueda bibliográfica derivada del propósito de síntetizar el compuesto ClC(O)SSCl, permitió conocer que el camino para su obtención consistía de un conjunto de reacciones que implicaban una serie de compuestos interesantes desde el punto de vista de esta tesis, encontrándose además que muchas de esas moléculas, carecían de estudios estructurales, vibracionales y teóricos. Es por ello que esta tesis queda visiblemente dividida en dos partes. La primera es el estudio de especies en condiciones de matriz con asistencia fotoquímica y la segunda consiste en la síntesis y el estudio de moléculas relacionadas, derivadas de la investigación realizada para la obtención del ClC(O)SSCl, las que resultaron tener escasos estudios del tipo vibracional y estructural. El capítulo 5 describe el estudio conformacional del cloroformiato de etilo, ClC(O)OCH₂CH₃, cuya idea de estudio surgió por el uso de este conocido reactivo en la síntesis del [(CH₃)₂CHOC(S)]₂S. Dicho reactivo se usó en varios intentos por obtener esta molécula, pero luego fue descartado debido a su bajo rendimiento, optándose por otro método. La investigación realizada sobre el cloroformiato de etilo dejo ver la insuficiente información de la literatura en lo que refiere a su descripción conformacional, razón por la cual se decidió usar la técnica de fotoquímica de matrices como herramienta eficaz para la asignación, con alto grado de certeza, de las absorciones pertenecientes a cada confórmero. El capítulo 6 hace referencia al estudio vibracional, conformacional y teórico de la molécula [CH₃OC(S)S]₂, la cual se sintetizó en un comienzo para tratar de obtener el ClC(O)SSCl, sin embargo dicha ruta también fue descartada debido al bajo rendimiento del producto subsiguiente en la cadena de reacciones. En el capítulo 7 se estudia una molécula nueva, el (CH₃)₂CHOC(S)SC(O)OCH₃, cuya idea de síntesis surge al observar, después de una intensa búsqueda bibliográfica, que dicha especie ha sido olvidada en las síntesis descritas para moléculas de éste tipo. Por tal razón se realiza un extenso estudio estructural, vibracional, fotoquímico y teórico por medio de diferentes técnicas experimentales que ratifican la obtención de la nueva especie. Los capítulos 8 al 11 muestran los estudios vibracionales, conformacionales y teóricos de los compuestos que forman parte de la síntesis en cadena para la obtención del ClC(O)SSCl. En primer lugar se encuentra el estudio de la especie [(CH₃)₂CHOC(S)S]₂ (capítulo 8), que a pesar de ser una especie usada en la industria, aun no ha sido descrita estructuralmente. De igual manera se presenta el estudio realizado sobre la segunda molécula en la reacción de pasos múltiples, el [(CH₃)₂CHOC(S)]₂S, (capítulo 9) cuya descripción vibracional y conformacional es escasa y cuya estructura cristalina no ha sido reportada. La especie estudiada en el capítulo 10, como tercer paso en la síntesis, es el ClC(O)SSSC(O)Cl, descrita de manera escueta en la literatura. Por último en esta secuencia de reacciones se encuentra la obtención y el estudio del ClC(O)SSCl (capítulo 11), objetivo inicial de la segunda parte de este trabajo doctoral. En dicho capítulo además de realizar los estudios ya mencionados, se describe una mejora en la vía de síntesis, haciendo su obtención más rápida y eficiente. Como corolario de este trabajo de tesis se plantean perspectivas derivadas de la segunda parte de la tesis. En el capítulo 12 se describen a modo de perspectivas, los estudios iniciados con moléculas derivadas, que contienen los grupos -C(S)S- y -PR₁R₂. En dicho capítulo se da un esbozo del amplio camino que deja este trabajo de tesis doctoral. Allí se describen los estudios preliminares de moléculas nuevas que contiene los grupos antes mencionados. El objetivo principal al cual apuntan dichas investigaciones, en proceso al término de esta tesis, es la obtención de nuevos ligandos, especialmente con centros quirales, para ser usados en la química de coordinación. Asimismo se plantea la posibilidad de realizar estudios de tipo biológico sobre dichos compuestos, así como la posibilidad de utilizarlos en catálisis.

La presente tesis doctoral presenta diversas aplicaciones de la teoría QSAR-QSPR para la predicción de actividades y/o propiedades de interés en los campos de la Química Analítica y Química de los Alimentos. Se han utilizado diversos tipos de descriptores moleculares y huellas digitales de conectividad ampliada para desarrollar modelos lineales y no lineales basados en similitudes locales.

En la especie porcina, Escherichia coli enterotoxigénica F4 (K88) (ETEC F4) es uno de los principales agentes etiológicos involucrados en las diarreas neonatal (DNN) y postdestete (DPD), que generan importantes pérdidas económicas debido a sus altas tasas de mortalidad y morbilidad.En la presente Tesis Doctoral, se desarrollaron un sensor bioelectroanalítico y un magneto-inmunosensor electroquímico para la detección y cuantificación de ETEC F4 en muestras de materia fecal porcina de manera simple, rápida y económica.El sensor bioelectroanalítico consistió en un electrodo de carbono vítreo modificado con una dispersión de nanotubos de carbono de pared múltiple, en solución acuosa conteniendo 1 % de nafión. La respuesta electroquímica de suspensiones de ETEC F4 por voltamperometría de onda cuadrada (VOC) consistió en un pico de oxidación irreversible a un potencial cercano a 0,67 V vs Ag/AgCl. A fin de optimizar las condiciones para la detección, se analizaron los posibles mecanismos mediante los cuales se produce la transferencia directa de electrones entre la bacteria y el electrodo. Se utilizaron suspensiones de bacterias vivas y también inactivadas por autoclave, preparadas en solución amortiguadora de fosfatos salinos (SAFS). Los mejores resultados en cuanto a sensibilidad e intervalo lineal se obtuvieron con suspensiones de bacterias inactivadas en autoclave. Las muestras de materia fecal porcina consistieron en una dilución 1/5000 (g materia fecal / mL SAFS), centrifugada en condiciones leves (10 min a 500 rpm) y la posterior inactivación del sobrenadante en autoclave. Se realizaron agregados sucesivos de suspensiones ETEC F4 al sobrenadante de las muestras y se observó la respuesta electroquímica con concentraciones de ETEC F4 comprendidas en el intervalo de 2,00 x 103 ? 2,00 x107 UFC mL-1. El límite de detección (LD), límite de cuantificación (LC) y la desviación relativa estándar fueron 6 x 104 UFC mL-1, 2 x 105 UFC mL-1 y 20 %, respectivamente.Por otra parte, para el magnetoinmunosensor electroquímico se utilizaronelectrodos de capa impresa de carbono (ECIC) y partículas magnéticas conjugadas con anticuerpos anti-ETEC F4. La detección se basó en la actividad de la enzima intracelular b-galactosidasa (b-gal), la cual hidroliza el sustrato p-aminofenil--D-galactopiranósido (PAFG) generando el p-aminofenol (PAF). El PAF se oxida sobre la superficie del ECIC y se detectó por VOC. Se utilizaron suspensiones de bacterias que fueron previamente incubadas con isopropil-b-D-tiogalactopiranósido (IPTG), para favorecer la producción de b-gal. Para el inmunoensayo, se agregaron partículas magnéticas conjugadas con anticuerpos anti-ETEC F4 (PM-pAb) a las suspensiones de bacterias. Luego de una incubación y pasos de lavado, los complejos PM-pAb-ETEC F4 se resuspendieron en solución de permeabilizador sulfato de polimixina B (10 microg mL-1) y sustrato PAFG (2 mg mL-1), se colocaron sobre el ECIC y se realizó la detección por VOC. Se optimizaron las variables relacionadas con el principio de detección (tiempo de incubación con IPTG, tiempo de permeabilización, tiempo de reacción con PAFG y las concentraciones de estos reactivos) y las variables del inmunosensor (concentración de anticuerpo y volumen de partículas magnéticas). Se realizó una curva de calibrado en el intervalo de concentraciones 101 ? 107 UFC mL-1. El intervalo lineal estuvo comprendido entre 1x101 y 4x104 UFC mL-1, el LD fue 33 UFC mL-1 y la sensibilidad fue 4x102 microA mL UFC-1. Las muestras de materia fecal se prepararon diluyendo 1 g en 10 mL de SAFS y se centrifugaron 10 min a 500 rpm. Se realizaron determinaciones en el sobrenadante y sobrenadante inactivado, a los cuales se les agregaron bacterias ETEC F4 del orden de 103 UFC mL-1. El magneto-inmunosensor fue validado frente a la técnica convencional de cultivo y recuento en placas.

La presente tesis doctoral se enfoca en la construcción de modelos predictivos y que sean de utilidad como herramienta para asistir la búsqueda de estructuras químicas con valores favorables de la propiedad/actividad. La habilidad de predecir las propiedades fisicoquímicas y actividades biológicas de las sustancias químicas permite analizar de antemano las propiedades de compuestos nuevos, tóxicos o que demandan demasiado tiempo de evaluación experimental. Así, los modelos pueden ser utilizados para la predicción de las propiedades fisicoquímicas/actividades biológicas de nuevos compuestos químicos sintetizados en el laboratorio y carentes de datos experimentales. Entre los objetivos específicos del presente trabajo de tesis se citan: - desarrollar modelos matemáticos que resulten capaces de cuantificar relaciones hipotéticas entre la estructura química y la propiedad/actividad de pesticidas, a través de la técnica del análisis de regresión lineal multivariable aplicada a diferentes bases de datos de propiedades de interés agronómico extraídas de la literatura actualizada. Para ello, se utilizarán los mejores descriptores moleculares que surjan del análisis de miles de descriptores estructurales, obtenidos de programas computacionales de libre acceso - investigar el comportamiento de los descriptores flexibles u óptimos en los estudios QSPR-QSAR de pesticidas, e incorporarlos en los modelos en caso que resulten adecuados. Para ello, uno debe ser capaz de definir la construcción matemática del descriptor flexible, y debe elegir el procedimiento de ajuste de sus partes variables para alcanzar las mejores predicciones de la propiedad, evitando el sobreajuste del conjunto de calibración para así poder alcanzar una calidad predictiva aceptable y el modelo supere su validación externa - abordar el tratamiento de grandes conjuntos moleculares de alta diversidad estructural y que incluyan pesticidas - demostrar a través de los resultados encontrados que un enfoque basado en la representación estructural independiente de la conformación molecular permite alcanzar predicciones confiables de la propiedad/actividad estudiada La calidad de las predicciones conseguidas con estos estudios QSPR-QSAR de pesticidas se compara con la información experimental disponible y a través de las predicciones alcanzadas por metodologías teóricas alternativas de la literatura.

El presente trabajo de tesis se realizó en el Grupo de Cloración de la División Fisicoquímica de Materiales del Centro Atómico Bariloche. El texto de la tesis consta de una introducción en la que se ha elegido como motivación la extracción de metales, debido a que las reacciones de carbocloración constituyen una de las etapas en los procesos de extracción de metales como Ti y Zr. No obstante el trabajo no está orientado a la problemática industrial de dichos procesos sino a los aspectos fisicoquímicos íntimos de las interacciones en el sistema de reacción, de modo que una introducción a nivel básico hubiera sido otra alternativa. A la introducción le suceden cinco capítulos, agrupados en tres partes. En la primera parte se introduce a los conceptos básicos de la cinética de reacciones sólido-gas (Capítulo 1) y luego se presentan los procedimientos y fundamentos experimentales (Capítulo 2). La segunda parte (capítulo 3) trata sobre la interacción entre el CI₂ y el TiO₂, fundamentalmente el efecto del CIsub>2 sobre la transformación de fase anatasa-rutilo. En la tercera parte (capítulos 4 y 5) se presentan las investigaciones con vistas a dilucidar los mecanismos de la reacción de carbocloración de TiO₂. En el capítulo 4 se presentan las mediciones experimentales e interpretaciones, realizando un paralelismo con los resultados y conclusiones derivados del trabajo de tesis de Pasquevich sobre carbocloración de ZrO₂. El Capítulo 5 reune una serie de observaciones que constituyen comportamientos aparentemente anómalos y se profundiza en ellos con el fin de ganar mayor información sobre éste sistema complejo de reacción.

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2016

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2017

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2016

Tesis (Doctor en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2016

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2021