Electronic and electrochemical properties of grid-type metal ion complexes (Fe+2 and Co2+) with a pyridine-pyrimidine-pyridine based bis(hydrazone)

The synthesis of new grid-type complexes of Co2+ and Fe2+ based on a highly soluble double hydrazone framework is reported. The data obtained from 1H NMR, FT-IR, and elemental analysis indicate that the complexes adopted a grid-like structure. Electronic properties of the metallogrids were analyzed by UV-Vis spectroscopy in chloroform, methanol, and dichloromethane. Additionally, cyclic voltammetry and square wave voltammetry were carried out in N,N-dimethylformamide (DMF). These compounds exhibited two oxidation processes corresponding to the organic ligand and several reductions events, comprising the ligand and metal centers. Furthermore, the interplay between the metal nature and the ligand framework was also studied in detail. These results represent an advancement in the chemistry of metallogrids not only because of the few reports concerning to the electrochemical properties found in the literature, but also for the design of novel hydrazone ligands of high solubility and easy preparation.Se reporta la síntesis de nuevos complejos metálicos de Co2+ y Fe2+ tipo rejilla que contienen como ligando orgánico una doble hidrazona altamente soluble en solventes orgánicos. Los datos obtenidos de resonancia magnética nuclear (RMN 1H), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) y análisis elemental indican que los complejos adoptaron una estructura de tipo rejilla. Las propiedades electrónicas de las metalo-rejillas fueron analizadas a través de espectroscopía UV-Vis en cloroformo, metanol y diclorometano. Adicionalmente, se realizaron medidas de voltamperometría cíclica y voltametría de onda cuadrada en DMF. Los complejos exhibieron dos procesos de oxidación atribuidos al ligando orgánico y a varios eventos reductivos que comprometían al ligando y a los centros metálicos, por tanto, la interacción entre la naturaleza del ion metálico y la estructura del ligando fue analizada en detalle. Estos resultados representan un avance en la química de metalo-rejillas no solo por los escasos reportes de propiedades electroquímicas encontrados en la literatura, sino también por el diseño de nuevos ligandos hidrazónicos de alta solubilidad y fácil preparación.Neste trabalho relata-se a síntese de novos complexos de Co2+ e Fe2+ tipo grelha baseados na estrutura de uma hidrazona dupla altamente solúvel em solventes orgânicos. Os dados obtidos de ressonância magnética nuclear (1H RMN), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), e análise elementar indicam que os complexos adotaram a estrutura tipo grelha. As propriedades eletrônicas das grelhas metálicas foram analisadas por espectroscopia UV-Vis em clorofórmio, metanol e diclorometano. Adicionalmente, foram realizadas medidas de voltametria cíclica e voltametria de onda quadrada em DMF. Os compostos estudados exibiram dois processos de oxidação correspondentes ao ligando orgânico, e a vários eventos redutivos que envolvem o ligando orgânico e os centros metálicos. Além disso, a interação entre a natureza do metal e a estrutura do ligando foi estudada em detalhe. Estes resultados representam um avanço na química de metalo-grelhas não somente pelos escassos relatos de propriedades eletroquímicas encontrados na literatura, mas também pelo design de novos ligandos hidrazônicos de alta solubilidade e fácil preparação

Secondary reinforcement of portland cement pastes using nanofibers aggregated based on polyvinyl alcohol

En este artículo se presentan resultados de una investigación sobre la validación de nanofibras agregadas de PVA obtenidas por sol-gel electrohilado, para reducir la retracción y las fisuras por fraguado de pastas de cemento portland ultrafino. La metodología aplicada consistió en variar la longitud de las nanofibras agregadas de PVA en 6 y 12 mm. Este procedimiento permitió evaluar el desempeño de estas nanofibras y compararlas con el de la misma matriz cementicia reforzada con fibras comerciales de polipropileno (PP). Las técnicas de caracterización aplicadas sobre las pastas fibrorreforzadas fueron granulometría láser del cemento, ensayos a la compresión, a la flexión e impacto y observación de falla a través de microscopía electrónica de barrido (SEM). Igualmente se observó la retracción y el fisuración a edades tempranas. Los resultados mostraron que las pastas de cemento con fibras agregadas de PVA presentaron resultados mejorados comparados con las pastas de cemento que contenían fibras de PP. Este tipo de material compuesto podría ser utilizado en la elaboración de túneles, lechadas en la reparación de edificaciones, y en general, en aplicaciones que requieran la inyección o relleno debido a las características fluidas de este tipo de cementos.[EN] This work deals with the behavior of electrospun nanofibers aggregated of poly vinyl alcohol (PVA) as the secondary reinforcement for reducing the drying shrinkage of cement during the curing at early ages; these nanofibers were added as reinforcement to a matrix of ultrafine portland cement paste in two different lengths (6 mm and 12 mm); their behavior was similar to that of polypropylene (PP) fibers embedded in the same matrix. The pastes were characterized by cement laser particle sizer; compression, flexural and impact testing, and failure analysis through scanning electron microscope (SEM). Shrinkage and cracking were measured at early ages. The results showed that the cement pastes with addition of PVA fibers showed improved results compared to cement pastes containing PP fibers. Such composite materials may be useful in making tunnels, grouts for repairing buildings, and in general, in applications that require injection or filling fluid due to characteristics of this type of cement.Franco Medina, E.; Delvasto Arjona, S.; Zuluaga Corrales, HF.; Amigó Borrás, V.; Angarita Moncaleano, II. (2013). Refuerzo secundario de pastas de cemento portland ultrafino con nanofibras agregadas de poli (alcohol vinílico). Revista de la Construcción. 12(3):61-66. doi:10.4067/S0718-915X2013000300007S616612

Structural, spectroscopic, and theoretical analysis of a molecular system based on 2-((2-(4-chlorophenylhydrazone)methyl)quinolone

A novel molecular system based on 2-((2-(4-chlorophenylhydrazone)methyl)quinoline (1-E) was synthesized. Interconversion of 1-E to its configurational isomer 1-Z was achieved using UV radiation (250 W Hg lamp). Such isomerization was monitored by 1H-NMR. The results suggest that the hydrazone derivative can act as a chemical brake in solution. This molecular system was structurally (Single Crystal X-Ray diffraction and DFT calculations) and spectroscopically (NMR, UV, and IR) characterized. Electrochemical measurements showed that configurational changes induce differential redox behavior. In this regard, the reported quinoline system exhibits different dynamic absorption and electrochemical properties that are modulated by the UV-light induced configurational change. Therefore, 1-E can be regarded as potential photo-electrochemical switch.Se sintetizó un nuevo sistema molecular basado en 2-((2-(4-chlorofenilhidrazona)metil)quinolina. Del mismo modo, se evaluó la respuesta dinámica de este compuesto a radiación ultravioleta y formación de un enlace de hidrógeno intramolecular. Los resultados muestran que este derivado de hidrazona puede actuar como freno en solución. El sistema en mención es descrito estructural (Cristalografía de Rayos X y cálculos DFT) y espectroscópicamente (RMN, UV e IR). La interconversión de este sistema entre las configuraciones 1-E y 1-Z fue mediada por radiación UV y monitoreada a través de RMN-1H. El estudio electroquímico mostró un comportamiento diferencial en función de su configuración, aspecto fundamental en el desarrollo de sistemas foto- y electroquímicamente modulados.Neste trabalho é apresentado um novo sistema molecular baseado na 2-((2-(4-clorofenilhidrazona)metil)quinolina, capaz de responder dinamicamente à radiação ultravioleta formando uma ligação de hidrogénio intramolecular que atua como um freio na solução. Este sistema é descrito estruturalmente (cristalografia de raios-X e DFT) e por diferentes técnicas espectroscópicas (RMN, de UV e de IV). Radiação UV foi usada para fazer a interconversão da hidrazona 1-E no seu isômero configuracional 1-Z. Este processo foi monitorado pelo RMN. As medidas eletroquímicas mostraram que as mudanças configuracionais entre os isômeros induzem a comportamentos redox diferentes, o que é uma caraterística chave no desenvolvimento de interruptores fotoelectroquímicos

New chitosan-imine derivatives: from green chemistry to removal of heavy metals from water

Three novel imine-chitosan derivatives were synthesized by condensation of the amino terminals of chitosan and 4-bromomethyl-2-hydroxybenzaldehyde A1, 4-formyl-2-hydroxybenzoic acid A2, and (E)-6-((2-(pyridin-2-yl)hydrazono)methyl)picolinaldehyde A3. Noteworthy, is the aqueous synthesis of imine-chitosan compounds using relatively mild conditions (70 °C) in a green chemistry fashion. The new compounds were characterized by 1H-NMR, FT-IR, elemental analysis, thermal gravimetric analysis (TGA), and differential scanning calorimetry (DSC). A solubility study at different pH values was performed for the three compounds, obtaining very different behaviors when compared to that of the pristine chitosan. Finally, by means of atomic absorption the ability to remove heavy metal ions, such as Pb(II) and Hg(II), was investigated for the imine-chitosan derivatives, which showed a high removal percentage at basic pH (between 8-10) but low removal percentage at pH lower than 5. Additionally, the nature of the substituent determines the solubility of the resulting adducts thus widening the potential applications of chitosan derivatives

Avifauna en dos complejos de páramo de Antioquia, Colombia

We characterized bird communities in two paramo complexes (Frontino-Urrao and Sonsón) in the department of Antioquia, Colombia, including the transition zones and the upper boundaries of cloud forests. We recorded 197 bird species (40 families), of which 7 presented some threat category, 1 is almost threatened, 5 are endemic, 15 near endemic, 4 boreal migratory species and 1 austral migratory species. We point out 12 species that are relevant, either due to their degree of national threat or because they represent geographic or altitudinal range extensions.Hicimos caracterizaciones rápidas de avifauna en dos complejos de páramo (Frontino-Urrao y Sonsón) en el departamento de Antioquia, Colombia, en el límite superior de bosques nublados, zonas de transición y páramos. Registramos 197 especies de aves (40 familias), de las cuales 7 presentan alguna categoría de amenaza, 1 está casi amenazada, 5 son endémicas, 15 casi endémicas, 4 son migratorias boreales y 1 es migratoria austral. Señalamos 12 especies de importancia, ya sea por su grado de amenaza nacional o por presentar ampliación en su rango de distribución geográfica o altitudinal

Desarrollo de nanocompuestos de quitosano/óxido de grafeno como potenciales andamios para Ingeniería de Tejidos.

Uno de los grandes desafíos en el campo de la medicina, ha sido el relacionado con la regeneración del tejido óseo, ya que la pérdida de este, se da de manera constante por diferentes causas tales como, accidentes o enfermedades degenerativas. En esta investigación se desarrollaron andamios poliméricos basados en quitosano reforzado con óxido de grafeno con el fin de estudiar sus propiedades físicas, químicas, y biológicas para evaluar su posible aplicación en regeneración de tejido óseo. Estos se prepararon mediante las técnicas de electrospinning y liofilización. Para el electrospinning se empleó CS comercial con un peso molecular promedio viscoso (Mv) de 144900 g/mol y un grado de desacetilación (DA) de 90 % calculado por análisis elemental y resonancia magnética nuclear protónica (RMN 1H) y GO sintetizado mediante un método modificado de Hummers. Por otro lado, los andamios obtenidos por liofilización fueron preparados con CS extraido experimentalmente del micelio del hongo Aspergillus Niger con un rendimiento del 11,5%, un peso molecular promedio viscoso (Mv) y promedio en peso (Mn) de 18715 g/mol y 6482 g/mol, respectivamente y un grado de desacetilación (DA) de 55,7% y 66,7% calculados por el método potenciométrico y por RMN-1H respectivamente. Tanto los andamios electrohilados como los liofilizados fueron preparados con tres formulaciones que presentaban diferente porcentaje de GO (0, 0.5 y 1 %); estos fueron analizados mediante SEM, FTIR, degradación hidrolítica en fluido biológico simulado, pruebas antibacterianas y experimentación in vivo mediante implantación subcutánea en biomodelos ratas Wistar. Los resultados demostraron que los andamios son biocompatibles, biodegradables y poseen propiedades antibacterianas, confirmando su potencial para ser aplicados en ingeniería de tejidos y regeneración celular

Electronic and electrochemical properties of grid-type metal ion complexes (Fe+2 and Co2+) with a pyridine-pyrimidine-pyridine based bis(hydrazone)

The synthesis of new grid-type complexes of Co2+ and Fe2+ based on a highly soluble double hydrazone framework is reported. The data obtained from 1H NMR, FT-IR, and elemental analysis indicate that the complexes adopted a grid-like structure. Electronic properties of the metallogrids were analyzed by UV-Vis spectroscopy in chloroform, methanol, and dichloromethane. Additionally, cyclic voltammetry and square wave voltammetry were carried out in N,N-dimethylformamide (DMF). These compounds exhibited two oxidation processes corresponding to the organic ligand and several reductions events, comprising the ligand and metal centers. Furthermore, the interplay between the metal nature and the ligand framework was also studied in detail. These results represent an advancement in the chemistry of metallogrids not only because of the few reports concerning to the electrochemical properties found in the literature, but also for the design of novel hydrazone ligands of high solubility and easy preparation

"Síntesis, determinación estructural por difracción de rayos X de monocristal, y diseño racional de fenil benzamidas sustituidas a partir del ácido pícrico. Análisis biológico preliminar para la evaluación de su potencial aplicación en el tratamiento de leucemia mielógena crónica y estudios en paralelo de las propiedades del ácido pícrico como promotor de reacciones de polimerización".

El proyecto realizado permitió la síntesis de un gran número de nuevos sistemas moleculares a partir del ácido pícrico utilizando un nuevo camino sintético. Se realizaron, 279 reacciones de síntesis orgánica, utilizando la química combinatoria, buscando, la formación primero de los ésteres de picrato y después, a partir de ellos, la obtención de los sistemas amida. La obtención de sistemas cristalinos y monocristalinos fue un poco más difícil debido que muchos de los productos eran amorfos, líquidos aceitosos o eran difíciles de purificar. Se obtuvo sin embargo una buena cantidad de sistemas éster y de amidas en estado cristalino

Síntesis de nanoestructuras fullerénicas multicapas, funcionalización y dopaje con Boro para aplicaciones optoelectrónicas y catalíticas.

El uso de materiales de carbono ha sido extremadamente popular e a fabricación de supercapacitores (SC), especialmente de capacitores electroquímicos de doble capa (EDLC). Algunos factores que caracterizan a este tipo de material son su alta conductividad, alta área superficial, resistencia a la corrosión, estabilidad a la temperatura y su porosidad; siendo el carbón activado, carbón templado, fullereno, grafeno y nanotubos de carbono los materiales más comunes para la construcción de SC. Se ha evidenciado que las nanocebollas de carbono (CNOs), fullerenos concéntricos multicapa, llegan a ser competitivos por su alta mesoporosidad, alta área superficial, buena conductividad eléctrica y estabilidad térmica y electroquímica. Una de las formas de preparar CNOs utiliza como precursor nanodiamantes de carbono (valor comercial USD 400 -500) su producción se llea en menor escala comparado a sus contrapartes alotrópicas. Por otro lado, se ha reportado que las propiedades intrínsecas de las CNOs son mejoradas a través de la funcionalización de la superficie externa de la nanopartícula, lo cual puede incurrir en un aumento en la capacitancia específica del material

Synthesis and characterization of chitosan hydrogels cross-linked with dicarboxylic acids

Chitosan hydrogels cross-linked with dicarboxylic acids were prepared. Succinic, glutaric and adipic acid were used as cross-linking agents, the goal being to compare the effect of the length of the chain on the behavior of the material obtained. The swelling properties were studied at different pHs and temperatures, and it was discovered that these properties depend particularly on the pH of the environment. Creep-recovery and stress-relaxation studies were performed to determine mechanical properties and the chitosan/succinic acid hydrogels exhibited a completely viscous behavior. Thermal studies were carried out using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). DSC results revealed that the materials obtained are completely amorphous. Acetaminophen was used as a positive control for the release kinetics studies. Upon fitting the results to a specific mathematical model, it was determined that the release process is controlled by diffusion and relaxation of the polymer network