Información tecnológica

Síntesis de Compuestos Inorgánicos y Organometálicos

Estudio Teórico de la Reactividad Química y Biológica de Cisplatino y algunos Derivados con Actividad Anticancerosa

Se investigó la estructura y reactividad química de algunos derivados del fármaco anticanceroso cisplatino coordinados a ligandos bioactivos al nivel mPW1PW/LANL2DZ en el marco conceptual de la teoría del funcional de la densidad. El conjunto de descriptores globales de la reactividad permitió analizar la naturaleza reactiva de estos complejos. La estabilidad de los complejos aumentó en la fase acuosa. Las geometrías predichas para cisplatino, carboplatino y cis-dicloro[L-N,O-Ornitina]platino(II) mostraron concordancia con los datos de difracción de rayos X experimentales. Asimismo, las geometrías optimizadas en fase acuosa mostraron mejores resultados que las predichas en fase gas. El índice de electrofilicidad global calculado para los complejos cis-dicloro[(L,D)-N,O-Ornitina]platino(II), fue mayor que el predicho para cisplatino, implicando que la unión de estos ligandos favorece la reactividad de estos complejos.

The structure and chemical reactivity of some derivatives of the anticancer drug cisplatin coordinated with bioactive ligands was investigated at mPW1PW/LANL2DZ level theory in the conceptual density functional theory. Global descriptors allowed analyzing the reactive nature of these complexes. The stability of the complexes increases in aqueous phase. Calculated geometries of the complexes cisplatin, carboplatín and cis-dichloro[(L,D)-Ornithine]platinum(II) are in agreement with their available X-ray data. The electrophilicity index calculated for the complexes were higher than those predicted for cisplatin, implying that the binding of these ligands favors the reactivity of these complexes.

Estudio Teórico de las Propiedades Electroconductoras de Oligómeros del Compuesto 4H-[1,2,4]-Triazol

Se estudiaron computacionalmente una serie de oligómeros de 2 a 30 anillos del compuesto 4H-[1,2,4]-Triazol al nivel B3LYP/6-31G(d), con el fin de evaluar sus propiedades electro conductoras y contribuir con el diseño de nuevos materiales poliméricos transportadores de electrones (dopado n). La brecha de energía prohibida predicha para el polímero mediante extrapolación binomial de segundo orden, mostró buen acuerdo con los reportes experimentales. Asimismo, los cálculos teóricos mostraron que los procesos de dopado mejoraron notablemente la conducción de los diferentes oligómeros y polímeros (1/n = 0), obteniéndose brechas de energía prohibida de 0.095 eV para el dopado n y 0.017 eV para el dopado p respectivamente. Además, se encontró que las distancias de enlace C-N, N-N y C-C, son fuertemente distorsionadas en los oligómeros cargados, implicando con ello la pérdida parcial de la aromaticidad en el anillo triazólico, probablemente por la formación de estructuras quinoides.

A series of oligomers of 2 to 30 rings of the compound 4H-[1,2,4]-triazole, were computationally studied at level 6-31G(d) in order to evaluate their electro-conductive properties and contribute to design of novel electron carrier polymers (n-type). The band-gap predicted for polymer by extrapolation approach adopted a binomial-fitting scheme of second order, showed good agreement with experimental data. Also, the theoretical calculations show that doping processes improved the conduction in oligomers and polymers (1/n = 0), obtaining band-gap of 0.095 eV for n-type and 0.017eV for p-type respectively. It was found that the C-N, N-N and C-C bond lengths in the oligomers are strongly distorted in the charged state, implying the partial loss of aromaticity on triazole ring, probably caused by the formation of quinoid-like structures.

Termólisis de 4-Hidroxi-3-Metil-2-Butanona y Análisis del Efecto de Solventes a Diferentes Temperaturas

Se realizó la termólisis del compuesto 4-hidroxi-3-metil-2-butanona solo y en solución con p-xileno, tolueno, benceno y dioxano, a cada 5 grados en el intervalo de temperaturas 463 a 483 K. Se determinaron las constantes de velocidad, el orden de reacción, y los parámetros de activación. Se propone también un mecanismo de termólisis para el compuesto en estudio, y se analiza el efecto del solvente. Las reacciones de termólisis fueron realizadas en un reactor químico pequeño (150 ml) y los productos fueron identificados en un cromatógrafo de gases acoplado a espectrometría de masas. Se encontró que la termólisis del compuesto obedece la ley cinética de primer orden. De acuerdo con sus productos (formaldehido y 2-butanona) y a las propiedades fisicoquímicas se propone un estado de transición cíclico de seis miembros concertado y semipolar. Las termólisis de los sistemas en solución presentaron efecto del solvente, los que aceleraron las velocidades de la reacciones.

The thermolysis of the compound 4-hydroxy-3-methyl-2-butanone was carried without solvent and in solution with p-xylene, toluene, benzene and dioxane, at every 5 degrees of temperatures in the range 463 to 483 K. The rate constants, the reaction order and the activation parameters were determined. Also, a thermolysis mechanism for the compound under study is proposed and the effect of the solvents is analyzed. Thermolysis was carried out in a small chemical reactor (150 ml) and the products were identified by gas chromatography coupled to mass spectrometry. The results showed that thermolysis of the compound obey a first order kinetics. According to the products (formaldehyde and 2-butanone) and to the physicochemical properties it is proposed a concerted, semi- polar six-member cyclic transition state. The thermolysis in solutions showed solvent effects, which accelerated the reaction rates.

Estudio Teórico sobre la Hidrólisis Ácida de Amidas Alifáticas y Aromáticas

Se realizó un estudio teórico comparativo de la reactividad de las amidas alifáticas Acetamida y N-metilacetamida y de las amidas aromáticas Benzamida y N-metilbenzamida, frente a la reacción de hidrólisis catalizada por ácido. Esto se hace a través del análisis de los intermediarios de reacción. Se modelaron y determinaron las geometrías de todas las especies que intervienen en la hidrólisis y se calcularon los parámetros geométricos y las energías de los reactivos y productos, empleando dos métodos de estructura electrónica, teoría del funcional de la densidad (DFT) y el modelo Austin (AM1). Los valores obtenidos se compararon con datos experimentales y de literatura observándose una gran concordancia. Siguiendo el mismo procedimiento se determinaron los parámetros geométricos y energías de los intermediarios de reacción, observándose una mayor estabilidad para el intermediario alifático, que reportó una energía inferior comparada con la del aromático.

A comparative theoretical study of reactivity of the aliphatic amides Acetamide and N-methylacetamide and of the aromatic amides Benzamide and N-methylbenzamide for the hydrolysis reaction catalyzed by acid. This is done through the analysis of intermediates of reactions. The geometry of all species involved in the hydrolysis was determined and the energies of all reagents and products were calculated. Two methods of electronic structure, density functional theory (DFT) and the Austin Model 1 (AM1) were used. The calculated values were compared with experimental and literature data. Following the same procedure, the geometric parameters and energies of reaction intermediates were determined, observing greater stability for the aliphatic intermediate, with lower energy compared with the aromatic substances.

Inactivación Térmica de Pectinmetilesterasa en Tomate de Árbol (Solanum betaceum)

El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto del procesamiento térmico a temperatura constante, sobre la actividad residual de la enzima pectinmetilesterasa (PME), causante de la separación de fases en néctar de tomate de árbol (Solanum betaceum). Se evaluó un rango de temperaturas entre 40 y 90°C y tiempos de exposición entre los 5 y 20s. La actividad enzimática residual se midió por espectrofotometría a una longitud de onda de 620 nm. Se determinó el contenido de proteína mediante el método de Bradford. El tratamiento térmico aplicado a 60ºC durante 20 segundos de exposición redujo la actividad residual de PME hasta un 10% evitando la separación de fases del néctar. Se concluye que el tratamiento aplicado disminuyó el contenido de enzima en un 28% con respecto al testigo sin tratar.

The effect of batch thermal processing on the residual activity of pectinmethylesterase enzyme (PME) in tree tomato (Solanum betaceum) was studied. Batch processes were conducted at temperatures between 40 and 90°C and exposure times from 5 to 20s. Residual enzyme activity was spectrophotometrically measured at 620 nm wavelength. The protein content was determined according to Bradford´s dye binding method. The thermal treatment applied to 60°C for 20 seconds exposure time, reduced the residual activity of PME to 10% avoiding phase separation. It is concluded that the thermal treatment applied caused a decrease on enzyme content to 28% from initial content.

Relación del Color y del Estado de Madurez con las Propiedades Fisicoquímicas de Frutas Tropicales

Se ha determinado la relación del color y estado de madurez con las propiedades fisicoquímicas de frutas tropicales (mango puerco y corazón, maracuyá, papaya y plátano). El color fue medido a partir de un sistema de adquisición de imágenes, expresado en el espacio cromático CIELAB. El pH e índice de madurez presentaron buen ajuste a modelos lineales y polinómicos con los parámetros de color. El pH aumentó levemente con el incremento del estado de madurez, mientras que la acidez titulable disminuye en el mango, maracuyá y papaya, debido al efecto amortiguador del ácido cítrico. En el plátano el pH disminuye con el aumento del estado de madurez y la acidez titulable aumenta. Esto ocurre como resultado de la degradación de almidones en azúcares reductores y su conversión en ácido pirúvico.

In this study, the relationships of color and maturity stage with the physicochemical properties of tropical fruits (puerco and corazón varieties of mango, passion fruit, papaya and plantain) were investigated. The color of tropical fruits was measured using image acquisition system, expressed in CIELAB color space. The pH and the maturity index showed good fitting with the color parameters using linear and polynomial models. The pH increased slightly with increasing maturity stage, while titratable acidity decreases in mango, passion fruit and papaya, due to cushioning effect of citric acid. In the plantain, the pH decreases with increasing maturity index. However, titratable acidity increases with increasing maturity stage. This occurs as result of the degradation of starch in sugars and their conversion into pyruvic acid.

Selección de Estrategias de Mejoramiento de las Condiciones de Trabajo para la Función Mantenimiento Utilizando la Metodología MCDA Constructivista

Se presenta una herramienta de análisis cuya finalidad es definir que estrategias son las más adecuadas para ser implementadas en una organización productiva a fin de producir un cambio efectivo en las condiciones de trabajo para las personas que están a cargo de la función mantenimiento. Para lograr tal efecto se combinaron herramientas de la Metodología Multicriterio de Apoyo a la Decisión-Constructivista (MCDA) para organizar y sintetizar la información recopilada desde el equipo de personas, del modelo DEMATEL (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) para jerarquizar las estrategias definidas y finalmente del análisis de regresión como herramienta de seguimiento de la evolución de las acciones que serán parte de las estrategias. Lo más relevante de la aplicación de este procedimiento es que la definición de las estrategias nace desde las personas que laboran en el área de mantenimiento lo que conlleva a que el compromiso con la implementación exitosa de estas acciones sea muy alto.

It's presented an analysis tool in order to define which strategies are most suitable for to be implemented, which would lead to an effective change in the actual working conditions for the people who are in charge of the maintenance function in a productive organization. To this purpose tools of the Constructivist Multicriteria Decision Aid Approach (MCDA) to organize and synthesize the information gathered from the maintenance working team, the DEMATEL model (Decision Making Trial and Evaluation Laboratory) to prioritize the defined strategies and the regression analysis as a tool for monitoring the evolution of the actions that will be part of the strategies. The most important aspect of this procedure is that the definition of the strategies comes from the same people who work in the maintenance area, fact which makes that the commitment with the successful implementation of such strategies be very high.

Programación de Máquinas Paralelas no Relacionadas con Tiempos de Montaje dependientes de la Secuencia y Entrada Dinámica usando Algoritmos Genéticos

Este trabajo describe una propuesta de solución al problema de procesar n trabajos en m máquinas paralelas no relacionadas. Es un problema de asignación generalizado de orden lineal y tipo combinatorial que considera tiempos de montaje dependientes de la secuencia y entrada dinámica de trabajos. Se propone un algoritmo genético con codificación entera y conformación de la población, selección de padres, cruzamiento y mutación aleatorios. Hay dos descendientes por generación que compiten contra el peor elemento existente para entrar a la población. Se itera un número de generaciones proporcional al producto de nxm para obtener la solución En cada máquina se secuencian los trabajos por fecha de entrega y los tiempos computacionales son aceptables. Se concluye que el problema pudo ser solucionado mediante el algoritmo genético propuesto de forma eficaz y eficiente y que las soluciones se enfocan en reducir el tiempo de procesamiento y cumplimiento de fechas de entrega.

This paper describes a solution method to the problem of processing n jobs on m non-related parallel machines. It is a linear and combinatorial generalized allocation problem that considered a sequence-dependent setup time and dynamic job entry. A genetic algorithm with integer coding and random generation of population, parent selection, crossover and mutation is proposed. There are two descendants per generation that are compared against the worst existing element to enter to population. After a number of generations that is proportional to the product of nxm the solution is generated. The jobs are sequenced on each machine by due date and computational times are acceptable. It is concluded that the proposed genetic algorithm is an effective and efficient solution that focuses on reducing processing time and on meeting deadlines.

Optimización de la Eficiencia Térmica de un Motor Robinson Aplicando el Modelo Senft-Schmidt-Petrescu

Se presentan los resultados de la optimización de la eficiencia térmica de un motor Robinson aplicando el modelo Senft-Schmidt-Petrescu. Este se fundamenta en el acoplamiento de los modelos de Senft-Schmidt y de Petrescu, usados para el cálculo de la potencia en motores de ciclo Stirling. El modelo propuesto involucra tanto parámetros termodinámicos como geométricos y permite estimar en su conjunto las pérdidas de presión por fricción y por estrangulamiento del flujo. Tomando como base los datos del prototipo de un motor Robinson de aproximadamente 2 W de potencia, se analizaron teóricamente sus parámetros principales y se optimizó su eficiencia térmica en función de la mínima generación de entropía. Después de realizada la optimización, la eficiencia térmica del motor aumentó a más del doble. Se concluye que el modelo Senft-Schmidt-Petrescu propuesto puede ser útil en el análisis y rediseño de motores Robinson.

The results of the optimization of the thermal efficiency of a Robinson engine applying the Senft-Petrescu-Schmidt model are presented. This is based on the coupling of the Senft-Schmidt and the Petrescu models, used for the calculation of power in Stirling cycle engines. The proposed model involves both thermodynamic and geometric parameters and allows estimating the overall pressure losses by friction and by flow throttling. Based on data from a prototype of a Robinson engine of about 2 W of power, a theoretical analysis of its main parameters and the optimization of thermal efficiency, based on the minimum entropy generation, were performed. After the optimization was done, the thermal efficiency of the engine increased to more than the double. It is concluded that the proposed Senft-Schmidt-Petrescu model may be useful in the analysis and redesign of Robinson engines.

Pérdida de Ozono en Líneas de Flujo Poliméricas: PVC y Silicona

El objetivo del presente estudio fue evaluar la interacción entre el ozono y el material de la tubería usada para su transporte, usualmente polimérica, a fin de determinar las pérdidas de ozono durante el proceso. Para este propósito, una mezcla gaseosa de ozono-oxígeno se hizo fluir a través de dos tipos de tubería, PVC y silicona, desde el generador de ozono hasta el punto de recolección. La concentración de ozono en la mezcla gaseosa y el flujo volumétrico de la corriente gaseosa fueron variadas para cada experimento. El flujo másico de ozono fue medido en el punto de recolección, aplicando el método yodométrico por titulación indirecta. La pérdida de ozono fue observada en ambas tuberías. Estas pérdidas están asociadas a la reacción química entre el ozono y el material de la tubería, como también a la auto descomposición del ozono.

The aim of this present study was to evaluate the interaction between the ozone and the pipe material used for transporting it, usually of polymeric material, to then determine ozone loss during the process. For this purpose, a mixture of ozone-oxygen was transported through two types of pipes, PVC and silicone, from the ozone generator to the point of collection. The ozone concentration in the gas mixture and volumetric flow of the gas stream were varied for each experiment. The ozone mass flow was measured at the point of collection, applying the iodometric method by indirect titration. Ozone loss was observed in both pipes. These losses are associated with the chemical reaction between ozone and the pipe material, as well as to the ozone self-decomposition.

Patrones de Diseño GOF (The Gang of Four) en el contexto de Procesos de Desarrollo de Aplicaciones Orientadas a la Web

Se presenta el análisis de identificación de Patrones de Diseño definidos por The Gang of Four (GOF) en procesos de desarrollo de software orientados a la Web. Inicialmente se construye un conjunto de criterios para evaluar y seleccionar procesos de desarrollo formales de gran envergadura. Se establece el tamaño de la muestra para aplicar los criterios con estricto rigor metodológico, se realiza la inspección del código fuente para identificar el uso de patrones de diseño y se lleva a cabo un proceso que permite identificar los patrones de diseño que son utilizados por expertos del área de la ingeniería del software. Los resultados permiten concluir que en el sector productivo los patrones de diseño han sido aplicados. Sin embargo, su uso es reducido por falta de conocimiento de la existencia de estos patrones o por falta de experiencia para lograr su correcta utilización.

This article presents the analysis of identification of Design Patterns defined by The Gang of Four (GOF), in processes of software development orientated to the Web. Initially a set of criteria is constructed to evaluate and to select formal processes of development of great importance. The size of the sample is established to apply the criteria with strict methodological rigor. The inspection of the source code is done to identify design patterns and there is carried out a process that it allows to identify design patterns that are used by experts of the area of the engineering of the software. The results allow concluding that in the productive sector the design patterns have been applied. However, its use is reduced for the lack of knowledge of the existence of these patterns or for the lack of experience to achieve its correct utilization.

Aprovechamiento de Biomasa Peletizada en el Sector Ladrillero en Bogotá-Colombia: Análisis Energético y Ambiental

En este estudio se compara el desempeño energético y ambiental del uso de combustibles a partir de dos tipos de biomasas peletizadas: residuos de madera, provenientes de podas y residuos de la producción de muebles, principalmente aserrín. La biomasa proveniente de residuos de madera es uno de los materiales más adecuados para utilizar como combustible alternativo. El sector ladrillero tiene una gran demanda energética para sus procesos de secado y cocción y el uso de combustibles alternativos a partir de biomasa permite obtener reducciones importantes en emisiones atmosféricas y no afecta las condiciones técnicas del proceso de producción de ladrillos. La biomasa con mejor desempeño, tanto en las variables energéticas como ambientales evaluadas, fue el aserrín.

This study compared the energy and environmental performance of fuels from two types of pelleted biomass: wood waste from pruning and waste from furniture production, mainly sawdust. Wood residues biomass is one of the most suitable materials for using as an alternative fuel. The brick manufacture sector has a high energy demand for its drying and firing processes and the use of alternative fuels from biomass allows significant reductions in emissions and does not affect the technical conditions of the process of brick production. The biomass with better performance was sawdust, which presented the optimum energy and environmental variables.