JULIA MARÍA ORTÍZ REYES

RESUMEN

En el presente trabajo se estudia la síntesis de los compuestos del tipo 2-fenilamino-5-hidroxinaftaleno-l ,4-diona y se evalúa su capacidad complejante hacia el cobre a través de un estudio de extracción mediante la técnica de separación líquido-líquido. Este trabajo se  desarrollo en tres etapas: en la primera se realizó la síntesis de los compuestos 2-fenilamino-5-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, 2(3- clorofenilamino)-5-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, y (2,4-diclorofenilamino)-5-hidroxi-1 ,4-naftoquinona (NQI, NQ2 y NQ3, respectivamente); en la segunda etapa se realizó la síntesis de los complejos de estos compuestos con Cu (ll) y en la tercera etapa se realizó la evaluación de los compuestos NQI y NQ2 como agentes complejantes de cobre, a través de la técnica de separación líquido-líquido, investigando en un primer grupo de experimentos el efecto de las variables el pH, la relación de fases (fo/fa) y el tiempo de agitación sobre la extracción de cobre y en un segundo grupo se evaluó estadísticamente las variables tipo de agente complejante, concentración inicial de cobre y volumen de fase acuosa sobre la extracción de cobre utilizando un diseño factorial 2³

Los resultados obtenidos de la síntesis de los derivados NQI, NQ2 y NQ3 se encontró que la síntesis asistida por ultrasonido (SAU) ofrece los mejores resultados y para el derivado NQ2 la síntesis a temperatura ambiente (STA) dio el mayor rendimiento. El rendimiento obtenido usando STA fue de 58%, 89% y 65% respectivamente, mientras que los rendimientos obtenidos por SAU fueron de 74%, 79 y 81%. La caractrización mediante las espectroscopias de FTIR-ATR y UV-Visible indicó que los productos obtenidos fueron 2-fenilamino-5-hidroxi-1 ,4-naftoquinona, la 2(3-clorofenilamino)-5-hidroxi-l ,4-naftoquinona, y la (2,4-diclorofenilamino)-5-hidroxi-1 ,4-naftoquinona.

Los resultados de la caracterización por FTIR-ATR de los complejos de coordinación de Cu(NQ1), Cu(NQ2) y Cu(NQ3) se obtuvo que las  bandas de absorción más importantes que se ven modificadas son los alargamientos N-H y C=O, lo cual nos indica su capacidad de  coordinación de éstos grupos con el Cu²⁺. Para el complejo Cu(NQ1), la absorción de estiramiento N-H aparece a 3302 cm^-1, observándose un desplazamiento a menores frecuencias de absorción de 14 cm^-1en comparación con la absorción N-H del ligando indicando la  interacción del nitrógeno con el cobre. De la misma manera la absorción correspondiente al alargamiento del grupo C=O del ligando se encuentra en 1667 y 1639 cm^-1, ambas absorciones desaparecen en el complejo Cu(NQ1) lo que indica claramente la participación de los dos grupos carbonilo de la 1 ,4-naftoquinona en la formación de la esfera de coordinación con el Cu²⁺. Para el caso del complejo Cu(NQ2) se observa el mismo fenómeno, la absorción N-H se ve desplazada 9 cm^-1 a menores frecuencias, para NQ2 se tiene una absorción en 3327 cm^-1 y para el complejo correspondiente en 3218 cm^-1. La absorción C=O para NQ2 se encuentra en 1630 cm^-1 , y 1601 cm^-1 la cual desaparece para el complejo Cu(NQ2), indicando la participación de los átomos de nitrógeno y oxígeno en la esfera de coordinación con el Cu²⁺. Para el complejo Cu(NQ3), las absorciones de alargamiento para N-H y C=O no se ven modificadas, sin embargo se observa que disminuyen de intensidad.

En cuanto a la caracterización por espectroscopia UV-Visible los complejos de coordinación de Cu(NQ1), Cu(NQ2) y Cu(NQ3) se obtuvo que los espectros de absorción del compuesto NQI y del complejo con cobre, indican que la principal banda de absorción situada en 450 nm se ve modificada. Para el caso de la NQ2, el espectro de absorción en el UV-Vis no se ve modificada en cuanto a la longitud de onda máxima, sin embargo se ve un efecto hipercrómico importante, lo cual también se observa para el caso del compuesto NQ3 complejado con el  cobre.

De los resultados obtenidos de la evaluación de los compuestos NQI y NQ2 como agentes complejantes de cobre, a través de la técnica de separación líquido-líquido, se encontró lo siguiente: el tiempo de agitación y el pH y la relación de fases (fo/fa) afectan en la extracción de cobre de soluciones acuosas usando el derivado NQI; del análisis de varianza aplicado en los resultados obtenidos del estudio de  extracción de cobre usando un diseño factorial 2³, con 2 réplicas y totalmente al azar, se obtuvo que hay significancia estadística de un 99% de confianza, del tipo de agente extractante y del volumen de solución utilizado. La concentración inicial de cobre en la solución no

presentó significancia estadística. El porcentaje de extracción se ve favorecido al utilizar un volumen de 100 ml de fase acuosa. La mayor extracción de cobre se obtiene utilizando la NQ2 (A2), una concentración inicial de cobre de 100 ppm y 50 mL de fase acuosa.

Síntesis de derivados de 1,4-naftoquinona y evaluación como agentes complejantes de Cu (ll)