FCE - Trabajos de Titulación Pre-Grado

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Exploring the final stages of massive stars through type iin supernova precursors and LBV variability
(Universidad Andrés Bello, 2023) Reguitti, Andrea; Pignata, Giuliano; Pastorello, Andrea; Mehner, Andrea; Moriya, Takashi; Facultad de Ciencias Exactas
Current panoramic astronomical surveys are discovering events that challenge the existing stellar evolutionary models. Among them, Type IIn supernovae (SNe) are a class of transients that show evidence of interaction between the SN ejecta and pre-existing H-rich circumstellar medium. Massive stars are known to lose large amount of mass, and a prolonged phase of mass loss is needed to explain the observables of interacting transients. In an increasing number of cases, bright non-terminal events, dubbed SN impostors, are observed a few years before the explosion of some SNe IIn. Luminous Blue Variable (LBV) are massive, evolved H-rich stars that lose mass through eruptive episodes of variability known as LBV giant eruptions, which may explain the SN impostors phenomena. Therefore, LBVs are often proposed to be the progenitors of SNe IIn. However, other evidences point to multiple explosion channels for SNe IIn. Hence it is debated whether LBVs are indeed good candidates as their progenitors. In this thesis, we want to test this hypothesis via two approaches: by studying the variability of known LBVs and the properties of pre-explosion variability observed prior to SNe IIn. To do this, we analyse a sample of 20 LBVs in nearby galaxies by reconstructing their light curves over a very long (>100 years) time. Then, we search in the archives of major astronomical observatories and surveys for images of the fields of 27 close-by (within 60 Mpc) SNe IIn taken years before the explosion, with the goal of detecting progenitor’s precursor variability. We find pre-SN variability for 7 out of the 27 SNe IIn. We study the properties of the SN precursors, estimate their frequency (which we find to be in line with previous estimations) and compare them to the variability of LBVs to verify if they are similar. While we note that the pre-SN events are generally brighter and shorter than the eruptions from LBVs, it is possible that we are only detecting the brightest peaks of the progenitor variability. Instead, they are more similar to the short but luminous LBV outbursts. We cannot confirm that LBVs are indeed the progenitors of SNe IIn, although there are some similarities between SN impostors and LBV eruptions, for instance their red colours. Within the context of massive stars which experienced former activity before the final explosion, we study the interacting transient SN 2021foa, a Type IIn/Ibn SN which matches the criteria with which we constructed the sample of 27 SNe, and indeed we observe a luminous outburst before the explosion. Its light curve and spectra are similar to those of SN 2009ip-like events, though with stronger He I lines. Based on the velocity of the wind and the strength of the He I lines, we suggest an LBV star transitioning towards a Wolf-Rayet as the progenitor, providing a clue in support of the LBV-SNe IIn connection. The structure of the thesis is as follows: in Chapter 1, we introduce the concept and the classification scheme of SNe, including interacting SNe, the Luminous Blue Variables, the SN precursor and impostor events. The datasets and data reduction techniques are described in Chapter 2. Chapter 3 is dedicated to the study of the photometric variability of LBV stars, while Chapter 4 is focused on the search and characterisation of precursor events prior to the explosion of SNe IIn. In Chapter 5, we report our research on the interacting transient SN 2021foa. Finally, we present our discussion and conclusive remarks in Chapter 6.
Electrodos modificados basados en materiales carbonosos y su uso en la reacción de evolución de hidrógeno
(Universidad Andrés Bello, 2021) Peña Carrasco, Matías Hernán; Arce, Roxana; Facultad de Ciencias Exactas
Los electro-catalizadores que constan de nanotubos de carbono de paredes múltiples (MWCNT), líquido iónico (IL) hexafluorofosfato de N-octilpiridina (OPyPF6) como aglutinante, materiales multifuncionales (MCM) y la introducción de complejos aza-macrocíclicos se utilizaron para el estudio de desprendimiento de hidrógeno. En la búsqueda bibliográfica, todos los sistemas se caracterizaron por ciclos de Voltamperometría que determinaron que son altamente electrocatalíticos (E inicial = -0.30 V vs Ag / AgCl). Los electro-catalizadores se caracterizaron mediante XRD, FESEM y RAMAN, confirmando la presencia de todos los componentes del sistema en la superficie electródica y por cronoamperometría se confirmó que al utilizar IL son estables. La eficiencia de los electrodos, determinado por la actividad electrocatalítica, se confirma mediante la cuantificación por la cromatografía de gases del hidrógeno producido. Esta investigación proporciona información relevante para emplear electro-catalizadores eficientes y de bajo costo para reacciones electroquímicas.
Síntesis y propiedades de perovskitas híbridas orgánicas e inorgánicas
(Universidad Andrés Bello, 2021) Villafuerte Cofré, Katherine del Pilar; Paredes García, Verónica; Cruz Herrera, Carlos; Facultad de Ciencias Exactas
El propósito de esta unidad de investigación es revisar las principales características, propiedades y aplicaciones de las perovskitas híbridas. En los últimos años, estos materiales handespertado un gran interés por su alto rendimiento en la conversión de energía solar en corriente eléctrica, así como también, por las propiedades estructurales y magnéticas que esta familia de compuesto presenta. Al mismo tiempo, este tipo de materiales permite combinar diferentes propiedades en una sola estructura, lo que le confiere características multifuncionales. Es decir, el tener dos o más propiedades en un mismo compuesto, conlleva un desafío sintético importante en el área fisicoquímico del estado sólido. Las propiedades que tienen y ofrecen las perovskitas están estrechamente relacionadas con la composición química, la pureza de sus fases, los defectos superficiales, la estructura cristalina, la morfología y las condiciones de síntesis. Por tanto, el control de estos parámetros en los procesos de síntesis es fundamental. Esta unidad de investigación está centrada en el marco teórico de perovskitas, y en el cual específicamente se analizarán y caracterizarán perovskitas híbridas de tipo organo-inorgánicas. El trabajo se centrará, en describir los métodos sintéticos y los efectos de la temperatura en la estructura final del material, reconociendo que este factor tiene un efecto en la disposición de los átomos en el espacio y por ende en sus propiedades.
Evaluación de la partición de los grupos fosfatos en la coordinación del ión metálico en el mecanismo de reacción de la DNAzima 8-17
(Universidad Andrés Bello, 2021) Aedo Valdivia, Francisco Antonio Samuel; Cepeda Plaza, Marjorie; Facultad de Ciencias Exactas
En la presente unidad de investigación, se han tratado las temáticas de las DNAzimas, sus características generales y aplicaciones. Las DNAzimas son oligonucleótidos que se caracterizan por ser sintéticos, elaboradas en el laboratorio mediante un proceso llamado selección in vitro. En forma aleatoria y simultánea se descubrieron la DNAzima 8-17 que se ha utilizado para investigar los mecanismos estructurales y catálisis químicas y la DNAzima 10-23, que se ha estudiado para el desarrollo de aplicaciones de silenciamiento genético. Estos son biopolímeros que se caracterizan por ser muy estables, de fácil obtención y de bajo costo, por este motivo son difíciles de degradarse y se necesita de enzimas específicas para hacerlo . En consecuencia, han sido estudiadas y están siendo aplicadas en diversas áreas científicas tanto a nivel de su mecanismo estructural como en el silenciamiento de genes. A grandes rasgos he abarcado estos temas especialmente de la DNAzima 8- 17, muy especialmente en los avances en su mecanismo de reacción. Nuestros objetivos de la investigación bibliográfica es comprobar la hipótesis y llegar teóricamente a evaluar la factibilidad esperando que la aplicación de tecnologías experimentales nos dé la razón. Nuestro enfoque será en el estudio la DNAzima 8-17, específicamente junto al grupo funcional del fosfato y evaluar el mecanismo estructural de catálisis (β) en la coordinación de un ión metálico, evaluando la DNAzima dado que por experimentos anteriores los grupos metálicos (5) son más afines a esta enzima. La DNAzima junto al ión metálico Pb2+ produce una eficiente aceleración en la reacción de velocidad de la catálisis, se ha postulado recientemente que el Na+ podría tener alguna participación. La DNAzima 8-17 escinde al RNA usando como cofactor un ión metálico. La obtención de la estructura cristalina de la DNAzima 8-17 sugiere que la enzima adopta un plegamiento en forma de V, y que el Pb2+ está unido en el bolsillo reorganizando de la DNAzima 8-17 , la estructura captura el estado precatalítico de la reacción ayudada por el ión metálico Pb2+, como también por interacciones terciarias intrínsecas, lo que implicaría que acelera la reacción ayudada por el ión metálico Pb2+ , como también por interacciones terciarias intrínsecas que conforman el sitio activo. Estudios de dinámica molecular han sugerido cuatro estados a lo largo de la vía de reacción para la DNAzima 8-17 exponiendo los posibles roles que desempeñan los iones Na+ y Pb2+ en el sitio activo, el cual está tensado electrostáticamente, y cómo impactan las cuatro estrategias catalíticas fundamentales.
Estudio mecanístico de la reacción fotoquímica de complejos tricarbonilos de renio generadores de oxígeno singlete o liberadores de monóxido de carbono
(Universidad Andrés Bello, 2021) Antipán Becker, Javier Adolfo; Pizarro U., Nancy; Facultad de Ciencias Exactas
Los compuestos de renio Re(I) con ligandos diiminas han concitado especial interés debido a la gran cantidad de aplicaciones que se han ido descubriendo durante las últimas décadas, tanto en aplicaciones ambientales, como medicinales. Existe gran cantidad de información acerca del comportamiento fotofísico de complejos de Re(I) durante los últimos años, sin embargo se encuentran pocos reportes de generación de fotoproductos o de especies reactivas, lo cual podría tener aplicaciones prácticas en síntesis, remediación o Terapia Fotodinámica (PDT). Complejos de Re(I) con ligando híbrido P,N-bidentado como el 2-piridil difenilfosfina, se han preparado con propósitos sintéticos o catalíticos. Nuestro grupo recientemente sintetizó y caracterizó las propiedades fotofísicas de complejos tricarbonilos de Re(I) con ligandos fosfina-imina: [P,N-{(C6H5)2(C5H4N)P}Re(CO)3Br] (RePNBr), [P,N-{(C6H5)2(C5H4N)P}Re(CO)3(O-CF3SO3)] (RePNTfO) and [P,N- {(C6H5)2(C5H4N)NHP}Re(CO)3Br] (RePNNBr) (Esquema 1), pero su comportamiento fotoquímico no había sido explorado. Por lo anterior es de suma importancia conocer cuál es su mecanismo de fotodegradación, ya que que abre un camino para el entendimiento de su comportamiento y la mejor aplicación posterior de sus propiedades. Para lograr entender este mecanismo se utilizó el estudio fotoquímico, irradiando los compuestos y por medio del cambio en sus espectros de absorción, obtener parámetros termodinámicos que nos orienten a dilucidar como ocurre este proceso fotodegradativo. Los resultados de la entropía del complejo activado nos llevan a proponer un camino en donde se produce una fotoisomerización del complejo y/o una fotodimerización.
Síntesis y caracterización de 4-(4-etinilfenil)-2,2’bipiridna para funcionalización de complejos de Renio (I) tricarbonil
(Universidad Andrés Bello, 2021) Casas Fuentes, Islavo Esteban Antonio; Cepeda Plaza, Marjorie; Facultad de Ciencias Exactas
Los complejos de renio (I) tricarbonil diimina han jugado un rol importante en la innovación de compuestos organometálicos enfocados a su aplicación en la biología, ya que, los compuestos obtenidos mediante síntesis pueden ser funcionalizados a moléculas con actividad biológica (proteínas, azucares, ADN, etc.), las cuales son utilizadas para dirigir los complejos a lugares específicos dentro de los medios biológicos. El objetivo de esta metodología es desarrollar aplicaciones como captura de imágenes celulares colocalizadas de alta resolución mediante la luminiscencia que presentan estos complejos o aprovechar su potencial citotóxico frente a células cancerígenas entre algunas posibilidades La funcionalización de los complejos de renio (I) tricarbonil con moléculas con actividad biológica se realiza generalmente a través de los ligandos orgánicos que acompañan al metal central, los cuales son generalmente derivados de diiminas. Estos compuestos N-heterocíclicos pueden ser funcionalizados mediante reacciones orgánicas que permiten obtener diiminas mono-sustituidas con grupos reactivos. Una ruta sintética simple para obtener estas uniones es utilizando chalconas como precursores. Estos compuestos tienen la ventaja de tener bajos costos de síntesis y pueden ser utilizados para formar aductos de Diels-Alder, los cuales pueden derivarse para obtener bipiridinas mono-sustituidas. En esta unidad se presenta la síntesis de la bipiridina mono-sustituida 4-(4-etinilfenil)-2,2’- bipiridina, a partir de una chalcona, con el fin de conseguir bipiridinas con potencialidad de unirse tanto a centros metálicos para formar complejos o bien, en simultáneo a moléculas con actividad biológica que permitan ampliar las aplicaciones de complejos organometálicos como los complejos de renio (I) tricarbonílico. Además, en este trabajo se incluye la síntesis y caracterización de un complejo de renio que posee un ligante bipiridina.
Estudio de sensores electroquímicos para la determinación de Dopamina
(Universidad Andrés Bello, 2021) Ramírez Cofré, Eduardo Ignacio; Arce, Roxana; Facultad de Ciencias Exactas
La determinación de Dopamina en muestras farmacológicas es esencial para mantener la calidad de los medicamentos con los estudios de dosis y principio activo para el tratamiento de enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer, ya que estas conllevan a diferentes problemas en la salud con manifestaciones no motoras, como por ejemplo los siguientes síntomas: apatía, depresión, alteraciones del sueño o disfunción autonómica, descontrol de la motricidad fina, entre otros. El objetivo de la investigación es evaluar un sensor electroquímico que pueda determinar Dopamina de una manera más rápida, simple y económica en comparación a los métodos tradicionales, como HPLC, el método de centelleo, etc. Para ello se darán a conocer diferentes métodos electroquímicos como la Voltamperometría cíclica y la Voltamperometría de onda cuadrada. Ambos se basan en la medición del proceso redox de la sustancia que se quiere cuantificar, mediante un electrodo de referencia y un electrodo de trabajo, donde ocurren los procesos de difusión y adsorción.
Electrodos modificados utilizados para la electro-oxidación de hidracina y su potencial uso en celdas de combustible
(Universidad Andrés Bello, 2021) Gallardo Frohlich, Emmanuel; Arce, Roxana; Facultad de Ciencias Exactas
La hidracina ha sido ampliamente estudiada debido a sus excelentes propiedades cuando se usa en celdas de combustible directo es por eso por lo que el principal objetivo de esta investigación es evaluar un sistema de electrodos modificados que logre una electro oxidación optima de este compuesto para aprovechar el máximo de sus propiedades. Para poder encontrar dicho sistema se realizara un a análisis bibliográfico a 4 trabajos que exponen un sistema de electrodos modificados para la electro-oxidación de hidracina mediante voltamperometría cíclica los cuales se obtuvieron de fuentes bibliográficas de carácter científico como los son sciencedirect, ebsco host, etc. dentro de los cuales se analizara los materiales con los que cada experimento se llevó a cabo y los resultados electroquímicos de interés para posterior mente concluir como dicho sistema cumple o no con las características que se buscan obtener.
Efecto del sustituyente en la barrera de energía para la reducción de dióxido de carbono mediante el complejo [PY5Me2Mo(H)(OH)]+
(Universidad Andrés Bello, 2021) Contreras Sánchez, Bastián; Martínez Araya, Jorge I.; Facultad de Ciencias Exactas
El presente trabajo se enfoca en investigar la influencia ejercida por un grupo sustituyente en la posición -para de uno de los anillos de piridina ecuatorial sobre la barrera de energía del proceso de reducción de dióxido de carbono mediante el complejo de basado en molibdeno [(p-G PY)PY4Me2Mo(H)(OH]+ siendo G el grupo sustituyente mencionado y que corresponderá, en una primera parte de esta investigación al grupo ciano (-CN) y en una segunda parte, al grupo amino (- NH2). El complejo basado en molibdeno se caracteriza por tener una carga neta +1 y una multiplicidad de espín 2. Para el cálculo de la barrera de energía se realizarán cálculos computacionales de mecánica cuántica molecular mediante el programa Gaussian 16 en un clúster de super computo para determinar el estado de transición a consecuencia de la interacción entre el complejo de Mo y la molécula de CO2 para cada grupo sustituyente. Una vez hallados los estados de transición, se procederá a la realización de un cálculo de coordenada de reacción intrínseca (IRC) a fin de revelar el mecanismo de la reacción en fase gas que conducirá a la determinación de las respectivas barreras energéticas. El mecanismo de la reacción se basa en la hidrogenación del CO2 asistida por el complejo de Mo lo que conducirá finalmente a la formación de ácido fórmico.
Caracterización teórico-experimental de compuestos de coordinación d6 Y d10 con ligantes tipo base de Schiff
(Universidad Andrés Bello, 2020) Núñez Marcoleta, Rocío Janet; Paredes García, Verónica; Martínez Araya, Jorge I.; Facultad de Ciencias Exactas
Durante los últimos años, se ha desarrollado un gran interés en la química de coordinación de metales de transición, especialmente en aquellos pertenecientes al primer período con ligantes de tipo base de Schiff debido a las múltiples propiedades que presentan estos compuestos. Esto último es lo que hace interesante, desde el punto de vista teórico, realizar un estudio mecano-cuántico de estos complejos para luego analizar e interpretar sus comportamientos ópticos y electrónicos, y cómo se generan propiedades catalíticas, luminiscentes, anticancerígenas, etc. Los compuestos de coordinación a estudiar en este proyecto de Investigación son [Co(HL1 )2] NO3·H2O·THF y Na2[Zn(L2 )2] (H2O)2·(EtOH)2. Para realizar el estudio teórico de estos complejos, se utilizó el método DFT (Density Functional Theory) debido a que lo reportado por literatuta es una herramienta computacional eficiente, económica y considera la correlación electrónica de la molécula (a diferencia del método Hartree-Fock), lo que nos permite llevar a cabo los cálculos mecano-cuánticos necesarios. Además, se implementó por primera vez en dos complejos con distintos centros metálicos de transición, el método KID (Koopmans in DFT) donde a través del valor del índice de desviación del Teorema de Koopmans (JHLS), se concluyó que la funcional más adecuada a utilizar para estos cálculos es la CAM-B3LYP, permitiendo que la elección de la funcional fuese más práctico y eficiente. Dentro de los objetivos propuestos se encuentra: caracterizar de forma experimental y computacionalmente, estos dos compuestos de coordinación en base a cationes de transición y base de Schiff. Una vez logrado esto, se procedió a elucidar las estructuras de los compuestos obtenidas por medio de la técnica de difracción de rayos-X, determinar descriptores de reactividad como lo son: potencial de Ionización, dureza molecular, funciones de Fukui y Potencial electroestático molecular. Finalmente se elaboró un espectro UV-Vis por medio del programa Chemissian, lo que nos permite deducir si las transiciones son de tipo ligante-metal o metal-metal, etc; y hacer una comparación con el espectro de [Co(HL1 )2]NO3·H2O·THF obtenido experimentalmente.
Indagando estrategias catalíticas de las Dnazimas 8-17 y 10-23
(Universidad Andrés Bello, 2020) Parra Meneses, Virginia Paz; Cepeda Plaza, Marjorie; Facultad de Ciencias Exactas
Este trabajo de investigación se enfocó en el estudio y revisión bibliográfica de las DNAzimas 8-17 y 10-23, las cuales son cadenas simples de DNA con funciones catalíticas. Estas enzimas aceleraran la velocidad de reacción de ruptura de una cadena de ARN.Las DNAzimas tienen múltiples aplicaciones tanto en terapias de silenciamiento génico, biosensores o en el campo de la nano biotecnología. Estas aplicaciones abren paso al interés científico de querer desarrollar nuevas tecnologías o promover mejoras en las ya existentes. Para esto, es crucial dilucidar el mecanismo de reacción empleado por las DNAzimas. La estructura secundaria de las DNAzimas 8-17 y 10-23 es bien conocida. Para la DNAzima 8-17 hay variados estudios funcionales y estructurales que han permitido ir construyendo el mecanismo que utilizaría esta enzima, aunque aún no se encuentra del todo resuelto. Sin embargo, el caso de la DNAzima 10-23, los estudios han estado enfocados en el desarrollo de aplicaciones y aún son muchos los puntos que se desconocen en torno sula relación función-estructura, lo que dificulta el mejoramiento racional de estas aplicaciones. En este trabajo se enfocó en el estudio bibliográfico para entender los conceptos de catálisis enzimática, en conocer y familiarizarse con las enzimas de DNA y las estrategias catalíticas que utilizan en sus mecanismos de reacción. Específicamente, enfocándose en los estudios realizados con las DNAzimas 8-17 y 10-23para establecer posibles comparaciones y encontrar similitudes en las estrategias catalíticas empleadas por ambas enzimas, tomando como referencia la más estudiada DNAzima 8-17
Exploración del efecto sustituyente en la formación de enlaces C-C en reacciones 2-aza Diels-Alder
(Universidad Andrés Bello, 2018) Fuentes Jerez, Cristóbal Ignacio; Pérez López, Patricia; Duque Noreña, Mario Alberto; Araya, Eyleen; Martínez Araya, Jorge I.; Facultad de Ciencias Exactas
La reacción hetero-Diels-Alder es una reacción de cicloadición [4+2], la cuál contiene heteroátomos (O, S, N) en su estructura (en el dieno o en el dienófilo). Los productos obtenidos por medio de estas reacciones son generalmente utilizados como intermediarios en síntesis de productos naturales. En esta investigación se estudia el efecto sustituyente, presente en el dienófilo, en la formación de los enlaces sencillos C-C en la reacción de etileno con 2- aza-dienos para formar el cicloaducto 2-aza-Diels-Alder (2-aza-DA) a lo largo de un camino de reacción. Para ello se utilizan herramientas conceptuales de la teoría de funcionales de la densidad (CDFT), y análisis topológicos de la función de localización electrónica (ELF), usando elementos de la teoría de la evolución del enlace (BET) y de la teoría de catástrofes (CT) en el camino de reacción. De acuerdo a nuestros resultados, la reacción entre etileno y 2-aza-dienos es de carácter no polar (no hay transferencia de carga), resultado que es consistente con el análisis de los índices globales de reactividad en los reactivos. Adicionalmente se puede observar que el mecanismo de reacción de las cinco cicloadiciones estudiadas en la presente unidad siguen el mismo patrón: la formación de los enlaces simples C-C ocurre en una sola etapa, no concertada y ligeramente síncrona observándose que no existe efecto significativo del sustituyente.
Evaluación de la participación de Mg2+ en el mecanismo de catálisis de la dnazima 8-17
(Universidad Andrés Bello, 2020) Rojas Hernández, Francisca Catalina; Cepeda Plaza, Marjorie; Millán, Daniela; Tiznado, William; Facultad de Ciencias Exactas
Las DNAzimas son hebras monocaternarias de ADN obtenidas en laboratorio a través de un proceso llamado selección in vitro, las cuales son capaces de catalizar diversas reacciones químicas, entre ellas la ruptura de ARN. En esta reacción, la DNAzima acelera la transferencia interna del fosfodiéster, utilizando un ion metálico como cofactor. Entre la gran variedad de enzimas de ADN seleccionadas hasta la fecha, la DNAzima 8-17 ha sido, sin duda, la más estudiada en términos catalíticos. Esta es una metaloenzima que tiene la particularidad de ser activa con una serie de metales divalentes, pero que muestra su mayor actividad en presencia de Pb 2+ . Sin embargo, la participación específica del cofactor metálico en la catálisis no ha sido aún del todo dilucidada, aunque en base a la evidencia colectada, una de las posibilidades podría ser la existencia de un evento de transferencia de protones que involucra al ion metálico hidratado. Por esta razón, este trabajo propone evaluar la influencia del pH en el mecanismo de reacción de la DNAzima 8-17, a través del estudio de perfiles de actividad (log (kobs) vs pH). Para ello es necesario estudiar la actividad de la enzima en un amplio rango de pH. No obstante, a altos valores de pH, la DNAzima tiene la particularidad de tener constantes de velocidad elevadas que dificultan su determinación por las técnicas disponibles. Para superar esta limitación, se plantea estudiar los perfiles de actividad de un análogo menos activo de la DNAzima 8-17. De esta manera, se compararán los perfiles de actividad de la DNAzima nativa y la análoga en presencia del ion metálico divalente. Para esto se realizarán ensayos de actividad a diferentes pHs con la DNAzima y un sustrato marcado con la sonda fluorescente FAM en la terminación-5Ꞌ, bajo condiciones de single-turnover. Las hebras correspondientes al sustrato y a los productos de reacción serán separados mediante electroforesis, en un gel denaturante de poliacrilamida al 20% (PAGE), la imagen obtenida será visualizada en un G:box Syngene Imager System, y la cuantificación se realizará por medio del software GeneTools Syngene. A partir de los datos de formación de producto en el tiempo, se calcularán las kobs para cada reacción, a cada uno de los pH bajo estudio. Estos datos cinéticos, permitirán evaluar la influencia del pH sobre la actividad de la DNAzima 8-17.
Estudio teórico y experimental de la reacción de retro diels-alder para la liberación de carboxifluoresceína funcionalizada a nanobarras de oro
(Universidad Andrés Bello, 2018) Urrutia Fernández, Kevin Brian; Araya, Eyleen; Jaque O., Pablo; Pérez López, Patricia; Pizarro U., Nancy; Facultad de Ciencias Exactas
La nanotecnología es un área de la ciencia que se dedica al estudio de la materia a escala nanométrica, las dimensiones de las partículas ocupadas en esta área oscilan entre 1 y 100 nm. Debido a este tamaño, poseen la capacidad de penetrar en las células de manera eficiente, por lo que estas nanopartículas (NPs) son usadas como transportadores de compuestos bioactivos para el suministro eficiente de fármacos a los sitios deseados. En especial, las nanopartículas de oro (NPAu) son utilizadas para la liberación de fármacos debido a que aumenta la selectividad y previenen efectos secundarios adversos. Asimismo, las NPAu poseen la capacidad de absorber y disipar radiación electromagnética de manera local en forma de calor, provocando la destrucción selectiva de células malignas o agregados de tóxicos proteicos sin afectar tejidos sanos. La interacción entre estas NPAu con la radiación electromagnética causa la oscilación coherente de electrones en la superficie de la nanopartícula (NP), fenómeno denominado resonancia de plasmón de superficie (SPR) (SPR; del inglés Surface Plasmon Resonance). Este fenómeno ocurre en diferentes longitudes de onda y depende de la forma el tamaño y la composición de la NPAu. Las nanobarras de oro (NbAu) presentan bandas SPR en longitudes de onda en infrarrojo cercano. Mediante la liberación y disipación de la energía en forma de calor aportada por el fenómeno de SPR es posible producir liberación de compuestos con actividad farmacológica, principalmente, a través de la reacción de retro-Diels-Alder. Un modelo apropiado para el tratamiento mecano-cuántico de las NPAu son los clústers de oro (Aun). Estos toman distintas geometrías dependiendo del número de átomos con la que se encuentran conformadas. objetivo de esta unidad de investigación es caracterizar la reacción de retroDA, produciendo la liberación de carboxifluoresceína que se encuentra unida a espaciadores de distintos largos de cadena que están funcionalizadas a una NPAu, mediante estudios experimentales al irradiar estas NPAu y por estudios teóricos computacionales al optimizar modelos que se asemejan al aducto de DA y a las NPAu utilizando clústers de oro.
Estudio teórico de la determinación selectiva de cobre mediante el uso de un sensor basado en ferroceno
(Universidad Andrés Bello, 2020) Mc Phee Cruz, Christopher James; Santos Vargas, Juan Carlos; Paredes García, Verónica; Cepeda Plaza, Marjorie; Duque Noreña, Mario Alberto; Martínez Araya, Jorge I.; Facultad de Ciencias Exactas
La búsqueda de sensores metálicos altamente selectivos es un área de gran interés. Aunque el ((E)-2-[(3-(2-ferrocenil) vinil)-5,5-dimetilciclohex-2-enylidene]malononitrilio) (S) ha sido reportado como un compuesto altamente selectivo en la determinación de cobre, los aspectos involucrados en su alta selectividad son aún desconocidos, por lo tanto en este trabajo se estudió de forma teórica, la interacción de dicho compuesto con algunos cationes metálicos (Cu2+, Zn2+ , Ca2+ y Na + ), dentro del marco de la Teoría de Funcionales de la densidad. La selectividad fue evaluada por la formación de los complejos entre el compuesto de interés y los cationes indicados. Se evaluaron las diferentes posibilidades de interacción del ligando con el metal y se compararon las energías de formación de los complejos obtenidos. Adicionalmente, se realizó un estudio estructural caracterizando la distancia de interacción entre el centro metálico y la región más próxima del ligando y estimando la transferencia de carga entre los dos fragmentos involucrados. Se obtuvieron complejos de diferente índole, donde la mayor selectividad hacia cobre fue determinada por la interacción de cobre con los pares libres del átomo de Nitrógeno del grupo CN, interacción que fue menor o no se encontró con el resto de los metales involucrados en el estudio. En todos los complejos obtenidos el ligando actuó como dador de densidad electrónica, siendo más favorable la transferencia de carga hacia cobre que hacia cinc, calcio y sodio, respectivamente. Estas evidencias electrónicas guardan coherencia con parámetros geométricos y energéticos obtenidos en el presente trabajo.
Estudio de polímeros de coordinación porosos que presenten transición de espín
(Universidad Andrés Bello, 2020) Galdames Contreras, Jorge Abraham; Cruz Herrera, Carlos; Paredes García, Verónica; Páez Hernández, Dayán; Martínez Araya, Jorge I.; Facultad de Ciencias Exactas
En el presente trabajo se realizó una investigación exhaustiva en polímeros de coordinación porosos (PCPs) capaces de expresar un comportamiento multifuncional gracias a las interacciones anfitrión-huésped, produciendo cambios en las propiedades físicas tales como color, conductividad, fluorescencia, magnetismo, entre otras. De esta manera, se estudió la posibilidad de modular propiedades físicas como la transición de espín o SCO (spin crossover) en PCPs frente a la adsorción/desorción dinámica de analitos. Los polímeros con transición de espín presentan dos estados de espín intercambiables de forma reversible, controlable y detectable como respuesta a estímulos externos como temperatura, irradiación de luz, presión e inclusive por la sorción de moléculas huéspedes. El fenómeno de SCO conlleva a cambios estructurales en sus propiedades macroscópicas como el magnetismo, el color, entre otras. Por lo tanto, el estudio y desarrollo de nuevos PCPs que exhiban el fenómeno de SCO podría ser un método adecuado para la búsqueda de nuevos materiales multifuncionales con posibles aplicaciones tecnológicas. La correcta elección de los componentes básicos de un PCPs, catión metálico y ligante, serán cruciales no solo en la topología sino también en las propiedades que tendrá el sistema. Así, el centro metálico debe ser uno que pueda presentar la transición de espín, como es el caso de los sistemas basados en cetros de Fe(II) con geometría octaédrica. Por su parte, los ligantes que se emplean deben generar conectividades adecuadas para otorgar un campo cristalino adecuado en torno al catión central y así favorecer transiciones de espín. Sumado a esto, el ligante debe servir como espaciador para generar la porosidad necesaria para albergar moléculas huésped, y así, poder estudiar el potencial efecto que tendrá la interacción huésped-anfitrión en el fenómeno de transición de espín En este contexto, los PCPs tipo Hofmann, {Fe(L)[M(CN)n]}⸱nG, corresponden a redes heterometálicas formadas por Fe(II), un ligante puente L y cianometalatos de cationes de transición. Se analizaron tres redes de Hoffman {Fe(pz)[Pt(CN)4]}⸱nG, {Fe(4,4’-bipiridina)[Au(CN)2]2}n∙nG y {Fe(II)(pina)[M(I)(CN)2]2}⸱xMeOH, los cuales fueron obtenidos por tres ligantes diferentes: pirazina, 4,4’-bipiridina y ligante N-(piridil-4-il)isonicotinamida. Usando estos tres sistemas se analizará el efecto que tiene la longitud y complejidad de ligante en el fenómeno de transición de espín y como la interacción con moléculas huéspedes puede ser una potencial estrategia para generar nuevos materiales que respondan a su entorno.
Estudio computacional de la espectroscopía de compuestos carboxilatos de Re(I) tricarbonildiimina mono y bimetálicos
(Universidad Andrés Bello, 2020) Donoso Vásquez, Duval Alejandro; Vega Carvallo, Andrés; Paredes García, Verónica; Soto Delgado, Jorge; Facultad de Ciencias Exactas
Este trabajo de tesis se centra en un estudio computacional, para la obtención de las propiedades estructurales y espectroscópicas de los complejos tricarbonil diimina de ReI con diferentes tipos de ligantes carboxilatos. En dichos compuestos carboxilados, se varía en la utilización de la diimina coordinada al centro metálico. Estas diiminas son: la 1,10- fenantrolina y la 3,6-bis-(N-pirazolil)-piridazina. Los resultados del estudio muestran que, se encontró en promedio distancias atómicas Re-O de 2,166 Å en los compuestos mono metálicos con ligante 3,6-bis-(N-pirazolil)- piridazina, 2,161 Å en los compuestos bimetálicos con ligante 3,6-bis-(N-pirazolil)- piridazina, 2,172 Å para los mono metálicos con ligante 1,10-fenantrolina, y 2,162 Å para lo bimetálicos con ligante tipo 1,10-fenantrolina, con ángulos entre los ligantes típicos de una geometría octaédrica para el centro metálico de ReI . En el estudio de orbitales moleculares se encontraron unas brechas entre el HOMO y el LUMO, muy similares para los compuestos, como es el caso del monómero [(bdppz)Re(CO)3(COOCOOH)] con 3,02 eV, o del dimero [(bdppz)2Re2((CO)3)2(COOCOO)] con 3,09 eV. Estas representan las brechas más grandes para los 2 grupos de moléculas con ligante 3,6-bis-(N-pirazolil)-piridazina. Con el análisis que contiene el resumen de la energía principal, la longitud de onda y la fuerza del oscilador calculada teóricamente, se pudo establecer que; la gran mayoría de compuestos estudiados solo poseen una banda de absorción que proviene de la MLCT entre Redπ → π*. Esto se refleja en los espectros que, con respecto al compuesto con ligante bromo en vez de carboxilato, este se desplaza a través del espectro UV-Vis en dirección al rojo.
Electrodos modificados basados en materiales de carbono-líquidos iónicos y su actividad electrocatalítica hacia la reacción de reducción de oxígeno
(Universidad Andrés Bello, 2020) Henríquez Torres, Juan Luis; Arce, Roxana; Torres Muñoz, Cecilia; De La Nuez, Luis Raúl; Facultad de Ciencias Exactas
En la búsqueda de nuevos materiales que puedan catalizar algunas reacciones electroquímicas, se ha trabajado en la generación de electrodos basados en materiales carbonosos, entre los que destacan el grafito, grafeno y nanotubos de carbón (CNTs), los cuales presentan excelentes características mecánicas y eléctricas. Sus redes de átomos de carbono con propiedades únicas de acuerdo a su organización espacial, les permiten ser interesantes candidatos para ser empleados como sustrato o base de modificación, por lo que son altamente atractivos para mediar diversas reacciones electroquímicas. Otros compuestos como los líquidos iónicos aumentan la actividad electrocatalítica cuando se mezclan con bases carbonosas, debido a la conductividad iónica que estos presentan. Los líquidos iónicos pueden actuar como electrocatalizadores eficientes para mediar diferentes reacciones, mostrando importantes desplazamientos de potencial, así como también aumentos en los valores de corriente, dando cuenta de su importante actividad electrocatálica. Además, la actividad de estos sistemas puede verse incrementada significativamente cuando se emplean algunos materiales modificadores como los complejos macrocíclicos. Estos complejos funcionan como electrocatalizadores eficientes para mediar diferentes reacciones, mostrando importantes desplazamientos de potencial, así como también aumentos en los valores de corriente, además, su actividad electrocatalítica depende del metal central que estos presentan. En base a los antecedentes mencionados, en este trabajo se propone realizar un estudio bibliográfico exhaustivo de materiales electródicos diseñados con sustratos carbonosos empleando líquidos iónicos y complejos macrocíclicos y su uso como posible electrocatalizador. Se realizará un estudio completo bibliográfico en cuanto se refiere a las propiedades fisicoquímicas de cada componente, preparación de los electrodos modificados, caracterización electroquímica y electrocatálisis hacia la reacción de reducción de oxígeno.
Determinación y validación de un método de rastreo de drogas Z (Zopiclona) usada frecuentemente en agresión sexual facilitada por drogas
(Universidad Andrés Bello, 2018) Barrera Chinga, Judith Ornella; Guerrero Rosen, Ethel; Paredes García, Verónica; Santos Vargas, Juan Carlos; Jara Ulloa, Paola; Facultad de Ciencias Exactas
Zopiclona, pertenece a una clase de medicamentos denominados Drogas Z, que presenta variadas propiedades farmacológicas tales como hipnótico y sedante. El interés forense por esta sustancia no es menor y más que nada se relaciona con algunos hechos delictuales. De acuerdo con la gran importancia que presenta esta sustancia, este trabajo consistió en validar la metodología analítica para la determinación de Zopiclona, utilizando cromatografía gaseosa. Para ello se utilizó un cromatógrafo de gases acoplado a un detector de captura de electrones, y realizando previamente una extracción líquida/líquida. Se recopiló información bibliográfica referente a validación, extracción líquida/líquida y extracción líquida/líquida de Zopiclona. La primera etapa es la realización de un denominado protocolo de validación, que nos indicará los pasos a seguir. Los parámetros evaluados fueron selectividad, linealidad, precisión, exactitud, límites de detección y cuantificación y robustez. Como resultado final se puede decir que la metodología se encuentra validada y para ser usada en el análisis de Drogas Z.
Efecto del sustituyente en la barrera de energía para la producción de dihidrógeno a partir del complejo [(PY5Me2)Mo(H)(OH)]+
(Universidad Andrés Bello, 2020) Jáuregui Polanco, Sebastián Alexis; Martínez Araya, Jorge I.; Facultad de Ciencias Exactas
En búsqueda de nuevas opciones para reemplazar los combustibles fósiles, se sabe que el hidrógeno molecular (o dihidrógeno) corresponde a una de esas opciones. La producción de hidrógeno molecular a partir del agua tiene una barrera de energía elevada, por lo que también se buscan nuevas alternativas para su producción. En el 2010 Hermamala J. Karunadasa, Christopher J. Chang y Jeffrey R. Long, detectaron que a partir de un compuesto de molibdeno, específicamente [(PY5Me2)Mo(CF3SO3)]+ , al intercambiar (CF3SO3) por una molécula de agua, forma su respectivo acuocomplejo [(PY5Me2)Mo(H2O)]+ el cual conlleva una liberación de hidrógeno molecular, existiendo evidencia experimental de la influencia que pueden ejercer los grupos sustituyentes que se pueden localizar en posiciones -para de los anillos de piridina (PY). Al variar la naturaleza del sustituyente en una posición -para de un solo anillo de piridina ecuatorial, desde grupos donadores de electrones a grupos aceptores de electrones, la barrera de energía se verá afectada, los resultados esperados de este cambio de sustituyente es que influya en la barrera de energía de una manera lineal, relacionando los resultados con los parámetros de Hammett el cual indica que la energía de activación es proporcional al cambio en la energía libre de Gibbs. Se calculará la energía de estado de transición y complejo reactante en los cuales se llevará a cabo la sustitución por estos grupos sustituyentes {NH2, CH3, H, F, CF3 y CN} en una posición - para de un anillo de piridina ecuatorial, para luego calcular barreras de energía electrónica, barrera de entalpía y barrera de energía libre de Gibbs, usando la teoría del funcional de la densidad o DFT, empleando la funcional BP86 de intercambio-correlación, y el conjunto de funciones de base del tipo 6-31+G para los átomos no metálicos más el pseudopotencial MWB28 para el centro metálico.

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