Analysis of Tautomerism in beta-Ketobutanamides by Nuclear Magnetic Resonance: Substituent, Temperature and Solvent Effects

β-ketoamides are versatile intermediates for the synthesis of several heterocycles and they are also relevant compounds in biological systems, with their tautomeric equilibria being a crucial aspect to be studied in order to understand their chemical and biological behaviour. Tautomeric equilibria of a series of β-ketobutanamides were analyzed by means of 1HNMR, determining that ketoamide and Z-enolamide are the main tautomeric species in solution, both presenting internal hydrogen bonds. Keto-enol equilibrium predominates over other possible tautomerisms (e.g. amide-imidol). The enol tautomer appears to be favoured by electron withdrawing substituents and non-protic solvents. Thermodynamic parameters ΔH and ΔS were determined in CDCl3 and DMSO-d6, showing that the keto-enol equilibria are exothermic and require a molecule order increase.Fil: Laurella, Sergio Luis. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Química. Laboratorio de Estudio de Compuestos Orgánicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentin

Comment on "Structural and vibrational studies on 1-(5-Methyl- [1,3,4] thiadiazol-2-yl)-pyrolidin-2-ol" [<i>Spectrochimica Acta Part A</i>, 152 (2016) 252-261] : The importance of intramolecular OH ⋯ N hydrogen bonding in the conformational properties of thiadiazol-pyrrolidin-2-ol bearing species

The title paper [1] reports a study on the spectroscopic and physicochemical properties of 1-(5-methyl- [1,3,4]thiadiazol-2-yl)-pyrrolidin-2-ol (MTPN) based on experimental and theoretical data. The latter ones are based on the computed molecular structure for a rather unusual conformer. Here, after a careful analysis of the conformational space of MTPN, the most stable conformation was determined for the molecule isolated in a vacuum, which results to be 21.9 kJ/mol more stable than the conformer reported previously. Our study also includes the closely related species 1-(5-trifluoromethyl- [1,3,4]thiadiazol-2-yl)-pyrrolidin-2-ol (FMTPN). An intramolecular OH ⋯ N hydrogen bond determines the conformational behavior of the [1,3,4]thiadiazol-2-yl)-pyrrolidin-2-ol group as demonstrated by Natural Bond Orbital population analysis.Centro de Química Inorgánic

Resonancia magnética nuclear : Una herramienta para la elucidación de estructuras moleculares

En el estudio de la Química existe una sección muy interesante que consiste en develar cómo están formadas las moléculas que componen los diferentes compuestos. La determinación de estructuras moleculares es un trabajo creativo en el que hay que poner en juego todas nuestras habilidades de deducción, dado que (como las moléculas no se ven) debemos usar herramientas que nos den pistas sobre su constitución. En este sentido, la Resonancia Magnética Nuclear es una técnica que aporta mucha información al respecto: puede decirnos cuáles son los diferentes tipos de átomos presentes, cómo están conectados entre sí, su orientación en el espacio, su cercanía con otros átomos, etcétera. Uno de los desafíos más interesantes es aprender a leer las pistas que las moléculas nos dan y el objetivo principal de este libro es, justamente, aprender a observarlas por medio de sus espectros de RMN. A través de los diferentes capítulos, aprenderemos los fundamentos de la técnica de RMN, la lectura de los espectros que aportan los diferentes elementos presentes (hidrógeno, carbono, flúor, fósforo, entre otros), la corroboración de las estructuras propuestas y diferentes aspectos experimentales que atañen a la técnica. Presentamos ejemplos resueltos de lectura de espectros y postulación de estructuras y, además, problemas propuestos que ayuden a consolidar los conceptos trabajados.Facultad de Ciencias Exacta

Nomenclatura: enseñanza en contexto

La enseñanza de la nomenclatura química ha causado grandes controversias, y la misma muestra mayoritariamente tres variantes: enseñanza tradicional, lúdica y en un contexto de otras problemáticas. Los nuevos diseños curriculares proponen una nomenclatura al servicio de otras temáticas más significativas y no como un contenido en sí. El objetivo principal es evaluar en qué medida se aprende la nomenclatura al ser enseñada en el contexto de otras temáticas. Se realizó una evaluación escrita sobre dos grupos de alumnos: Grupo A, alumnos de ES que sólo recibieron nociones de nomenclatura en el contexto de otros temas; y grupo B, alumnos de ES técnica especialidad Química. Se evaluó la competencia para nombrar 25 compuestos agrupados en cuatro categorías. En todos los casos el grupo A muestra menos respuestas correctas que el grupo B (excepto en el caso de glucosa). Los compuestos que muestran mayor diferencia son los de nomenclatura sistemática (23% y 82%). En compuestos de uso común en el laboratorio el descenso es menor. Para los de uso cotidiano, la diferencia es la menor observada (68% y 90%). La efectividad en el uso correcto de la nomenclatura parece depender fuertemente del uso y contextualización que se le dé.Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educació

Evaluación de estrategias didácticas en Química Orgánica Básica universitaria: primera aproximación

Química Orgánica es una materia que se dicta para numerosas carreras universitarias y es la base para comprender lógicamente procesos biológicos, analíticos e industriales estudiados en una variedad de disciplinas (Química, Bioquímica, Farmacia, Agronomía, Biotecnología, Alimentos, Ingeniería, etc.). Es el objetivo principal de este trabajo indagar sobre la importancia (o no) que tienen los enfoques didácticos empleados en la enseñanza de la Química Orgánica Universitaria sobre los aprendizajes de los alumnos. Se ha llevado a cabo un estudio comparativo de los pros y contras de dos enfoques didácticos distintos para la enseñanza de Química Orgánica Básica Universitaria: un Enfoque Tradicional (encarado desde el aprendizaje de las propiedades de los grupos funcionales) y un Enfoque Alternativo (encarado desde el estudio de los reactivos, intermediarios y mecanismos que gobiernan las reacciones orgánicas). Puede concluirse, para este grupo particular, que la enseñanza de la Química Orgánica organizada en torno al estudio de reactivos, intermediarios y mecanismos de reacción (o sea, desde una posición más lógica y no tanto memorística) favorece los aprendizajes a largo plazo; y poniendo en evidencia que las secuencias didácticas son importantes a la hora de planificar la enseñanza universitaria.Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educació

Substituent, Temperature and Solvent Effects on the Keto-Enol Equilibrium in β-Ketoamides: A Nuclear Magnetic Resonance Study

Substituent, temperature and solvent effects on tautomeric equilibria in several β-ketoamides have been investigated by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). Keto-enol equilibrium predominates over the amide-imidol one. The relative stability of the individual tautomers and the corresponding equilibrium shifts are explained consider- ing electronic and steric effects and tautomer stabilization via internal hydrogen bonds. In solution, these compounds exist mainly as ketoamide and Z-enolamide tautomers, both presenting intramolecular hydrogen bonds.Facultad de Ciencias ExactasLaboratorio de Estudio de Compuestos Orgánicos (LADECOR

Long-range anisotropic effects in a V–shaped Tröger's base diformanilide: Conformational study by NMR assignment and DFT calculations

Herein we describe the synthesis and conformational analysis of a Tröger's base diformanilide whose distinctive NMR spectra was fully assigned via DFT calculations. The complexity of the spectra originated by the presence of three conformers in equilibrium shows that the nuclei in each side of the molecule are sensitive to the configuration not only of the closest formamide moiety but also of the farthest one, due to long–range anisotropic effects. The temperature and the solvent polarity influence were analyzed to determine the different conformer populations and the corresponding rotational activation parameters.Centro de Química Inorgánic

Diagnóstico sobre la evolución del aprendizaje de la combustión en estudiantes secundarios

La combustión es una de las reacciones más ampliamente estudiadas durante el trayecto escolar de los estudiantes primarios y secundarios. En lo que respecta a la enseñanza y el aprendizaje de esta temática, se considerará la propuesta de Johnstone y sus reformulaciones acerca de los tres niveles de pensamiento (macroscópico, submicroscópico y simbólico) que se requieren para saber Química. Los objetivos del trabajo son registrar los niveles de representación de estudiantes respecto de la combustión a través de diferentes lenguajes e identificar posibles obstáculos relacionados al aprendizaje de la combustión. Se efectuó una encuesta a estudiantes de tres años distintos de educación secundaria. En la misma, se indagó acerca de factores macroscópicos (rol del combustible, rol del comburente, factores energéticos) y submicroscópico-simbólicos (representación del gas contenido en un frasco, simbolización del proceso). Se observa que los estudiantes logran en su gran mayoría identificar el rol de los reactivos (combustible y comburente), no así los factores energéticos. Aproximadamente la mitad logra representar gráficamente las sustancias implicadas y un poco menos de la mitad logra representar formalmente a través de fórmulas y/o nombres de sustancias. Aparentemente existe una correlación entre la utilización del lenguaje simbólico y la comprensión macroscópica del proceso.Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educació

Long-range anisotropic effects in a V–shaped Tröger's base diformanilide: Conformational study by NMR assignment and DFT calculations

Herein we describe the synthesis and conformational analysis of a Tröger's base diformanilide whose distinctive NMR spectra was fully assigned via DFT calculations. The complexity of the spectra originated by the presence of three conformers in equilibrium shows that the nuclei in each side of the molecule are sensitive to the configuration not only of the closest formamide moiety but also of the farthest one, due to long–range anisotropic effects. The temperature and the solvent polarity influence were analyzed to determine the different conformer populations and the corresponding rotational activation parameters.Fil: Trupp, Leandro Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Laurella, Sergio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Tettamanzi, M. Cristina. University of the Sciences; Estados UnidosFil: Barja, Beatriz Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaFil: Bruttomesso, Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentin

¿Ciencia y ficción? Una propuesta de formación docente

Este trabajo es una actividad que fue desarrollada para docentes de ciencias en formación, a quienes se les planteó pensar, debatir y justificar -o no- la actitud de Víctor, en la novela de Frankestein , al dar vida y desafiar así a un poder superior, abandonando luego su creación con las consecuencias que ese acto provocó. Se analizó, éticamente, esa acción y se la trajo al presente, comparándola con las posibilidades y los límites que cabrían -o no, nuevamente- plantearle a la ciencia actual. La propuesta áulica se desarrollo en la Cátedra de Química General e Inorgánica de la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación, como una actividad particular cuyo principal objetivo fue relacionar los contenidos científicos adquirido desde distintas disciplina y ponerlos en contexto histórico-epistémico para que provoquen la criticidad, las valoraciones éticas y estéticas de la Ciencia en los estudiantes de Profesorado de Química, Profesorado de Física y Profesorado de Biología. La metodología de trabajo fue tipo taller, donde los docentes y estudiantes pudieron interactuar intercambiando sus opiniones. Esta modalidad de trabajo generó en los estudiantes la posibilidad de pensarse en sus futuras prácticas áulicas y les dio una herramienta innovadora, creativa, integradora y a la vez formativa de intervención didáctica que puede ser llevada a cabo desde distintas disciplinas en relación con las ciencias.Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educació