MANUAL DE EXPERIMENTOS PARA EL CURSO DE QUÍMICA ORGÁNICA III (1628) CARRERA QUÍMICA DE ALIMENTOS

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Título :	MANUAL DE EXPERIMENTOS PARA EL CURSO DE QUÍMICA ORGÁNICA III (1628) CARRERA QUÍMICA DE ALIMENTOS
Autor :	LEON CEDEÑO, FERNANDO ROMERO AVILA,MARGARITA
Fecha de publicación :	2017
Resumen :	En estos momentos la materia Química Orgánica III, clave 1628, de la carrera Química de Alimentos, no cuenta con un manual de prácticas de laboratorio, enfocado a la carrera a la cual se imparte, esto es la Química de Alimentos. Con la implementación de los nuevos planes de estudio, esta materia se empezó a impartir en el 2º. Semestre del 2008, y en su momento se propuso que los alumnos realizaran prácticas en las que se llevan a cabo la síntesis de compuestos que estuvieran relacionadas con los temas que se revisan en el curso de teoría. Para elaborar el programa de este curso de laboratorio, se hizo uso de las prácticas que ya se realizaban en nuestro departamento, con el inconveniente de la cantidad de sustancia empleada para llevar a cabo dichas síntesis, además de que en todas ellas se hace uso del calentamiento a reflujo, empleando como fuente de calefacción parrillas con agitación magnética. La finalidad de este proyecto es la de optimizar las prácticas que se realizan en este curso, aplicando en esta optimización el mayor número de los principios de la química sostenible (12 principios de la química verde), para que los alumnos de este curso conozcan y apliquen estos principios. Además, en la medida de lo posible, que sinteticen moléculas heterocíclicas que estén más relacionadas con su carrera.
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/7057
metadata.dc.contributor.responsible:	LEON CEDEÑO, FERNANDO
metadata.dc.coverage.temporal:	2017-2019
metadata.dc.description.objective:	OBJETIVOS Son los logros que queremos alcanzar en un proyecto. Deben ser claros, factibles y pertinentes. 1) Implementar los principios de la química sostenible en las síntesis que se llevan a cabo en este laboratorio. 2) Optimizar las 10 prácticas que se realizan en este laboratorio, tratando de que la escala de trabajo sea a nivel de micro, pero con la limitante que establece el equipo con el que se dispone en el laboratorio. Con este objetivo, se pretende minimizar los riesgos inherentes al trabajar con sustancias químicas, además del ahorro en las cantidades de reactivos y disolventes. 3) Llevar a cabo la síntesis de compuestos heterocíclicos relacionado con química de alimentos a) Obtención de Hidroximetilfurfural (HMF) en lugar de la práctica de obtención de furfural, ya que, no obstante que las dos son prácticas de deshidratación de carbohidratos, pensamos que es importante que un químico de alimentos obtenga en el laboratorio el HMF, el cual se podrá usar como estándar en determinaciones del mismo en alimentos como la miel o en purés infantiles de frutas. Hay una NOM que establece los contenidos mínimos de este compuesto en dichos alimentos. b) Obtención de la octametilporfirina. Esta reacción se lleva a cabo a baja temperatura y permite ejemplificar la reacción de alquilación del pirrol con una cetona. Como se lleva a cabo a baja temperatura y a alta dilución se forma la estructura cíclica, pero si la reacción se llevara a cabo a temperatura ambiente, se formaría un polímero. Con esta reacción se ilustra la formación de melanoidinas, las cuales se forman en la reacción de carbohidratos y proteínas.
metadata.dc.description.hypothesis:	Es posible optimizar las prácticas de laboratorio que se llevan a cabo en la materia Química orgánica III clave 1628 de la Carrera Química de Alimentos, aplicando uno o varios de los principios de la química sostenible (química verde): Es posible optimizar las prácticas de laboratorio que se llevan a cabo en la materia Química orgánica III clave 1628 de la Carrera Química de Alimentos, aplicando uno o varios de los principios de la química sostenible (química verde): Principio 1: Prevención. Principio 2: Economía atómica. Principio 3: Uso de sustancias no tóxicas. Principio 4: Generar productos eficaces, pero no tóxicos. Principio 5: Reducir el uso de sustancias auxiliares. Principio 6: Disminuir el consumo energético. Principio 7: Utilización de materias primas renovables. Principio 8: Evitas la derivatización innecesaria. Principio 9: Potenciación de la catálisis. Principio 10: Generar productos biodegradables. Principio 11: Desarrollar metodologías analíticas para la monitorización en tiempo real. Principio 12: Minimizar el potencial de accidentes químicos. Nos hemos planteado aplicar principalmente los siguientes principios: 1, 2, 5, 6, 8 y 12.
metadata.dc.description.strategies:	1.Revisión bibliográfica para proponer experimentos en los que se apliquen los principios de la química sostenible. 2.Se ha planteado el llevar a cabo las reacciones, cuando sea posible, en ausencia de disolvente (principio 5), a temperatura ambiente (principio 6). Seguir el avance de la reacción por monitorización por CCF (principio 11). También se deberá probar el efecto de la catálisis, ya sea ácida o básica (principio 9). Al optimizar estas reacciones, se cumplirá con el principio 1, ya que al optimizar la formación del producto se verán disminuir los residuos generados. 3.Análisis de los resultados obtenidos y en función de estos, si se considera que sea necesario, proponer las modificaciones que se consideren apropiadas para mejorarlos. 4.Redacción de los protocolos de cada experimento 5.Elaboración del manual correspondiente.
metadata.dc.description.goals:	1er. Año: 1) Optimizar las reacciones que se efectúan en las 10 prácticas de las que consta este laboratorio, empleando la cantidad mínima de sustrato que permita trabajar al alumno con el material con el que se cuenta en el laboratorio. 2) Aplicar en dichos experimentos el mayor número de los principios de la química sostenible. 3) roponer cuando menos tres prácticas relacionadas con la química de alimentos. 2º.Año: 1) Redactar los protocolos de las 10 prácticas. Llevar a cabo una revisión de la redacción de las 10 prácticas. 2) Someter el manual a la aprobación del Comité Editorial de la Facultad de química.
metadata.dc.description.selfAssessment:	Consideramos que se alcanzaron los objetivos y las metas establecidas para los dos años de duración del proyecto. En este Manual se muestran 10 experimentos en los que se ilustra la síntesis de compuestos orgánicos heterocíclicos, con base en el programa oficial de la Materia Química orgánica III clave 1628, de la Carrera de Química de Alimentos. Se debe destacar que no existe una obra que integre los contenidos temáticos orientados hacia la reacción de Maillard, por lo que consideramos que será de gran utilidad tanto para los docentes que la imparten y así mismo para motivar a los estudiantes en el estudio de la química orgánica heterocíclica orientada a la síntesis y reacciones de derivados similares a los que se forman durante los procesos de cocción de los alimentos. El contenido del manual es el siguiente: 1) Síntesis de Furanos. Obtención de hidroximetilfurfural a partir de L-fructosa. 2) Síntesis de Pirroles. Obtención del 1-fenil-2,5-dimetilpirrol. 3) Reactividad de Pirroles. Obtención de la 5,5,10,10,15,15,20,20-octametil-porfirinógeno. 4) Síntesis de Indoles. Obtención de 1,2,3,4-tetrahidrocarbazol. 5) Síntesis de isoxazoles, Obtención de la 3-fenil-5-isoxazolona. 6) Síntesis de Imidazoles. Obtención de 2,4,5-trifenilimidazol. 7) Reactividad de Azoles. Obtención de la furoína a partir de furfural, utilizando al clorohidrato de tiamina (Vitamina B1) como catalizador. 8) Síntesis y oxidación de 1,4-dihidropiridinas. Obtención de la 3,5-dietoxicarbonil-2,6-dimetil-1,4-dihidropiridina y oxidación de ésta, para obtener 3,5-dietoxicarbonil-2,6-dimetilpiridina. 9) Síntesis de Pirazinas. Obtención de la 2,3-difenilquinoxalina. 10) Síntesis de Pirimidinas. Obtención de la 5-carbetoxi-4-fenil-6-metil-2-oxo-1,2,3,4-tetrahidropirimidina. De las 10 prácticas que se describen en este Manual, 9 de ellas se llevan a cabo empleando técnicas de la química sostenible (aplicando algunos de los 12 principios de la química verde) y en cada una de ellas se muestran los mecanismos de reacción que explican la formación de los productos obtenidos; además de incorporar los diagramas de flujo que ilustran de manera esquemática las principales operaciones unitarias que se llevan a cabo durante cada uno de los experimentos, así como la disposición final de los residuos generados, para facilitar el aprendizaje y comprensión por parte de los alumnos,. Finalmente, para cada uno de los anillos heterocíclicos sintetizados, se da un panorama de los derivados, los cuales ya se ha demostrado que presentan aroma y sabor y que se forman en la reacción de Maillard.
metadata.dc.description.goalsAchieved:	1er. año Metas logradas 1) Se cumplieron, ya que se optimizaron las 10 prácticas que forman parte del manual, empleando el equipo vidrio con el que cuenta el laboratorio 2F, edificio A, 2o piso, Facultad de Química. 2) Se aplicaron en 9 de las 10 practicas el mayor número de de los 12 principios de la química verde. No logramos incorporar estos principíos en la práctica 4, obtención de indoles. 3) Se propusieron 6 prácticas relacionadas con química de alimentos, siendo éstas la Práctica 1 Obtención de hidroximetilfurfural. Práctica 2 obtención de pirroles por la reacción de Paal-Knorr. Práctica 3 Obtención de octametilporfirinógeno que ilustra la obtención indirecta de melanoidinas. Práctica 6. Obtención de imidazoles. Práctica 9. Obtención de derivados de quinoxalina Práctica 10 Obtención de derivados de pirimidinas 2o año 1) Ya están redactadas y revisadas las 10 prácticas. 2) Ya está aprobado el Manual por el Comité Editorial de la Facultad de Química de esta Universidad, En estos momentos, (11 de abril de 2019) el Manual ya está revisado y editado por la Jefatura del Departamento Editorial de la Coordinación de Comunicación de la Facultad de Química de esta Universidad
metadata.dcterms.provenance:	Fac. Química
metadata.dc.subject.DGAPA:	Química
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
metadata.dc.contributor.coresponsible:	ROMERO AVILA,MARGARITA
Aparece en las colecciones:	2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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