La naturaleza es como es, no como nosotros queremos que sea

“La naturaleza es como es, no como nosotros queremos que sea.” Digamos que nos “adaptamos” a este mundo; pero nos gusta avanzar, crecer, evolucionar... Para mí, la ciencia va asociada a esta necesidad de evolución, de investigar, de descubrir, de conocer... Pero mientras estudiamos, no podemos dejar a un lado lo humano que encierra todo esto.
Las personas tendemos a creer inconscientemente que la situación que nos rodea se mantendrá en el tiempo. Vivimos sin darnos cuenta muchas veces de que todo lo que a día de hoy nos puede parecer habitual e indispensable es el producto de muchos años de esfuerzo.
Los comienzos del petróleo no fueron fáciles. Sin embargo, ahora que es como “uno más de la familia”. No pensamos en otra alternativa más que en él. Creo que es hora de dar paso a otras fuentes de energía. Aún no hemos encontrado, y no sé si lo haremos alguna vez, la solución perfecta; la que nos ofrezca sólo beneficios. Sin embargo, ello no implica que debamos rechazar nuevas opciones. Además en el petróleo no son todos ventajas.
El biodiésel ocupa un lugar importante en esta era de nuevas investigaciones. Tal como planteaba uno de mis compañeros, Enrique, en una de sus entradas, no hay concienciación; pero también es cierto que la situación económica de este momento no lo pone nada fácil. Si nos vendieran el biodiésel como un sustituto del petróleo, que no nos va a plantear dificultades, sino beneficios tanto en lo ambiental como en lo económico, seguro que nadie se opondría a ello. Sin embargo, para la gente del pueblo, se nos muestra el biodiésel como algo que no hará más que darnos problemas... “La cesta de la compra más cara y dicen que es por unos señores que se están llevando parte de los cultivos para que mi coche ande... Pues, ¿no va bien con gasolina? ¿Que no va durar mucho? Bueno... pues hasta que dure, ya luego se nos ocurrirá algo...” Sea cierto o no, esto es lo que se conoce y no resulta nada atractivo.
Por otra parte, cuando nos situamos ante un proyecto una cuestión interesante sería a costa de qué vamos a conseguir algo, es decir, ¿podemos dañar a más personas de las que beneficiaremos? Muchos reportajes de revistas con cierto prestigio han mostrado la cara fea del biodiésel, hombres que mueren cada día de agotamiento por cortar a machete la caña de azúcar en Brasil, inseguridad alimentaria...
El biodiésel me parece una buena alternativa siempre y cuando no perjudique a las personas. Sería interesante obtenerlos a partir de cultivos que no sean fuentes tradicionales de alimentos, o de seres como las algas y seguir indagando en otros recursos.Creo que no es justo ni acertado rechazar una alternativa que está siendo investigada. Debemos confiar en los científicos que día a día luchan por encontrar la solución más beneficiosa para todos, la que mantenga de la mejor manera posible el equilibrio entre evolución y ética.

Algunos usos biológicos de las poliamidas

Las poliamidas forma parte del sistema fiológico de los seres vivos, asi como forma parte de reacciones muy importante para nuestro cuerpo como pueden ser: sintetizacion de ADN, crecimiento y diferenciacion celular, biosíntesis, durante el embarazo de la mujer y se está estudiando a los inhibidores de poliaminas para tratar el cáncer.
La participación fisiológica de las poliaminas ha sido conocida mediante la realización de estudios
en células incapaces de biosintetizar poliaminas, empleando inhibidores de la síntesis
de estos compuestos y usando animales de laboratorio, como ratones transgénicos. Las poliaminas son aminas alifáticas de bajo peso molecular que se encuentran en todos los seres
vivos.

Las poliaminas son compuestos relacionados con el crecimiento y diferenciación celular. El
efecto de las poliaminas sobre el crecimiento se debe a que estimulan la replicación del ADN y,
por tanto, favorecen la síntesis de proteínas.

Durante el embarazo normal la espermina aumenta en el plasma de la madre debido a la
rápida proliferación celular en la unidad fetoplacentaria; en tanto, disminuyen las concentraciones de putrescina y espermidina en plasma y en orina. Los niveles de poliaminas en sangre, de poliamina oxidasa y sus productos, son variantes que probablemente cambian con el
crecimiento del feto.8 En el tejido placentario aumenta la biosíntesis de poliaminas debido a la extensiva producción de proteínas requeridas para el crecimiento del feto y la producción de hormonas.

Se ha postulado que la unidad fetoplacentaria sobrevive a pesar de la incompatibilidad inmunológica con la madre, debido a que el suero de una mujer embarazada posee un factor
que convierte a las poliaminas sanguíneas en un inhibidor de transformación linfocítica. El
suero de la madre se vuelve marcadamente inmunosupresor después de la décima quinta semana de embarazo.

Que sirva para contraindicar el cáncer no significa que lo cure, lo que significa es que se puede deducir con antelación si una persona tendrá cáncer de prostata todo esto ha sido base de un estudio realizado desde 1971, desde entonces se ha señalado la posible relación de los niveles de poliaminas en orina con tumores humanos. A partir de entonces varios trabajos han sido llevados a cabo, como el estudio de la relación entre el carcinoma de próstata y la excreción de poliaminas, en el cual se encontró niveles más elevados de putrescina, espermidina y espermina en pacientes con cáncer grado II y neoplasias diversas. Las observaciones anteriores sugieren que la determinación de los niveles de poliaminas en la orina puede ser una prueba útil para identificar la malignización de la próstata y otras neoplasias en una etapa potencialmente curable.

¿¿Son Utiles las poliamidas??

Las poliamidas son compuestos muy versatiles, lo que nos da una amplia oportunidad de usos. las poliamidas están compuestas por uniones de moleculas lineales de acido carboxilico amida, lo que no s da un fuerte carácter polarla ventaja de estos grupos resulta de una unión del hidrógeno entre las moléculas vecinas que tiene como consecuencia la rigidez y la resistencia mecánica y térmica de estos materiales.

La presencia de segmentos suaves de hidrocarburo alifático entre los grupos OCNH hace que las poliamidas sean altamente cristalizables.

Las sobresalientes características mecánicas de las poliamidas les abren campos de aplicación muy variados, en los que destacan por su resistencia al golpe, su perfecta moldabilidad y su rendimiento en aplicaciones críticas.

Las poliamidas homopoliméricas resisten a casi todos los disolventes orgánicos, carburantes, grasas y aceites minerales, ácidos inorgánicos diluídos y álcalis hasta concentraciones del 20 % de NaOH(hidróxido de sodio) y KOH(hiudróxido de potasio), amoniaco líquido(NH3) y dióxido de azufre(SO2). Son disolventes de las poliamidas: el ácido sulfúrico concentrado, el ácido fórmico al 90% y el fenol.

Transición Vítrea

¿Alguna vez habéis dejado un balde u otro objeto de plástico a la intemperie durante el invierno y notásteis que se rompe con mayor facilidad que durante el verano? Es el fenómeno conocido como la TRANSICIÓN VÍTREA. Es una de las cosas que hacen diferente a los polímeros.

La transición vítrea es muchísimo más de lo que parece. Hay una cierta temperatura, distinta para cada polímero, que se llama temperatura de transición vítrea (Tg). Cuando el ploímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y quebradizo, lo mismo que el vidrio. Los plásticos duros, como el poliestireno, son usados en su estado vítreo, es decir, por debajo de sus temperaturas de transición vítrea. Sus temperaturas están muy por encima de la temperatura ambiente. Así, los cauchos elastómeros, como el poliisopreno y el poliisobutileno, son empleados en su estado caucho, donde son blandos y flexibles.

Sin embargo, la transición vítrea no es lo mismo que el fundido. Esto último es una transición que se manifiesta en los polímeros cristalinos. Ocurre cuando las cadenas poliméricas abandonan sus estructuras cristalinas y se transforman en un líquido desordenado. La transición vítrea es una que se manifiesta en los polímeros amorfos, es decir, aquellos cuyas cadenas están esparcidas en cualquier ordenamiento, aún en estado sólido.

Pero los polímeros cristalinos tienen alguna porción amorfa, por ello explica cómo una muestra de un polímero puede tener tanto una temperatura de transición vítrea como una temperatura de fusión. Ante todo, sabemos que la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.

Cuando la temperatura es alta, las cadenas pueden moverse con facilidad. De modo que cuando tomamos una porción de polímero y la doblamos, las moléculas, que ya están en movimiento, no tendrán problemas en moverse hacia nuevas posiciones, a fin de aliviar la tensión que nosotros estamos ejerciendo sobre ellas. Pero si tratamos de doblar una muestra de polímero por debajo de su Tg, las cadenas ya no podrán desplazarse hacia otras posiciones. Y sucederá dos cosas: o bien, las cadenas serán lo suficientemente resistentes como para soportar la fuerza que se está ejerciendo y la muestra no se doblará, o bien, la fuerza que se está aplicando es demasiado grande para que las inmóviles cadenas poliméricas puedan resistirla y ya que no pueden moverse a su alrededor para aliviar dicha tensión, la muestra se quebrará o se romperá en sus manos.

Este cambio de movilidad con la temperatura ocurre porque el fenómeno, el calor, es en realidad un tipo de energía cinética, o sea, la energía de los objetos en movimiento. En otras palabras, es un efecto del movimiento caótico de las moléculas. Las cosas están "frías" cuando sus moléculas no tienen energía cinética y se mueven lentamente o no se mueven, y viceversa.

La temperatura exacta a la cual las cadenas poliméricas experimentan este gran cambio en su movilidad depende de la estructura del polímero. Para ver cómo un pequeño cambio en la estructura puede significar un gran cambio en la Tg.

AMINAS Y CÁNCER

Según un artículo de Alejandra Frutos publicado en el anuario 2005 de "El País", en 2002 Montevideo era la ciudad con la tasa más alta del mundo de cáncer de mama. El médico Álvaro Ronco, especialista en epidemiología nutricional, aseguraba "Hay evidencia epidemiológica, experimental y clínica de que éste es un problema complejo hormonal, metabólico y, por ende, multifactorial."

Se llegaron a diversas conclusiones, entre ellas destaco una que me parece de especial importancia, dado la investigación que estamos realizando. Ronco expuso que comer carne a la brasa, frita o a la plancha varias veces a la semana aumenta hasta cinco veces el riesgo de padecer cáncer de mama, ya que ese tipo de preparación genera una película alrededor de las proteínas, de una sustancia llamada amina heterocíclica cuyo consumo excesivo es potencialmente carcinógeno.

Por otra parte, un artículo publicado por Javier Marco el 23 de agosto de 2005 en el diario "El Mundo", planteaba que las posibilidades de padecer un tumor maligno de vejiga aumentan en personas con un determinado perfil genético y que algunos factores que favorecen el desarrollo de estos tumores son el consumo de tabaco y la exposición laboral a determinadas sustancias químicas utilizadas en la industria química como las aminas.

Se estudiaron determinados genes que codifican las proteínas encargadas de metabolizar las aminas como el GSTM1 ó el NAT2, que pueden variar en un individuo, y la posibilidad de que exista un mayor riesgo de desarrollar este tipo de cáncer por un peor manejo de la actividad tóxica de las aminas en individuos con determinadas combinaciones de estos genes.

Para comprobar esta teoría, un consorcio de hospitales españoles reclutó a 1.150 pacientes con carcinoma vesical y a 1.149 sujetos sanos que se utilizaron como control.

Los resultados demostraron que el tipo de gen GSTN1 y NAT2 que posea un sujeto influye claramente en sus posibilidades de padecer cáncer de vejiga.

Así, dos personas que se expongan de igual manera a las aminas no tendrán la misma predisposición de padecer un tumor.

Nitrosaminas

Cuando un nitrógeno y un oxígeno de un compuesto nitrosante se unen al nitrógeno del grupo amino de un compuesto amínico, se forman las nitrosaminas.

Según un artículo de Beth Donovan Reh, durante el metabolismo de los alimentos con nitratos y nitritos, se forman nitrosaminas. Algunas nitrosaminas detectadas en los baños de sal son: nitrosodimetilamina (NDMA), nitrosopiperidina (NPIP), nitrosomorfolina (NMOR), nitrosodietilamina (NDEA) y nitrosopirrolidina (NPYR).

Habiéndose realizado estudios de unas 40 especies animales (mamíferos, aves, peces y anfibios), aproximadamente el 90% de las 300 nitrosaminas ensayadas demuestran efectos cancerígenos en los animales de laboratorio. Se han mostrado diferentes efectos en diversos órganos; dependiendo la localización del tumor de la nitrosamina específica, las especies ensayadas y la vía de administración.

Se sabe que los tejidos humanos metabolizan las nitrosaminas para formar compuestos que se unen al ADN, proceso considerado como el primer paso en el desarrollo de muchos cánceres.

La IARC (Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer) ha clasificado NDMA y NDEA como cancerígenos del grupo 2A (probables cancerígenos humanos), y NMOR, NPIP y NPYR como cancerígenos del grupo 2B (posibles cancerígenos humanos). El National Toxicology Program (NTP) de Estados Unidos ha clasificado estas cinco nitrosaminas como sustancias que pueden considerarse razonablemente cancerígenos humanos. En los Estados Unidos, la Occupational Safety and Health Administration (OSHA) y el National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) consideran la nitrosodimetilamina (NDMA) como un cancerígeno profesional, pero no se ha establecido ningún límite de exposición. En Alemania, el Der Ausschub für Gefahrstoffe (AGS) se aplican normas rigurosas en materia de exposición profesional a las nitrosaminas.

La exposición total a nitrosaminas en la industria no puede sobrepasar 1 mg/m3, en general.

EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS... (2)

Para empezar, cuando hablamos de polímeros, ¿a qué nos referimos exactamente? ¿Qué es un polímero y qué no lo es? En su mayor parte, nos referimos a moléculas con pesos moleculares de cientos de miles, o aún millones. Generalmente, también hablamos de polímeros lineales, siendo éstos moléculas poliméricas en las cuales los átomos se arreglan más o menos en una larga cadena (cadena principal). Normalmente, algunos de estos átomos de la cadena están enlazados, a su vez, a pequeñas cadenas de átomos (grupos pendientes), que son mucho más pequeñas que la cadena principal y que, normalmente, tienen unos pocos átomos de longitud.

Los polímeros son como la TV: tienen montones y montones de repeticiones. Los átomos que constituyen la cadena principal están arreglados según un ordenamiento regular, que se va repitiendo indefinidamente a lo largo de toda la cadena polimérica.

Por ser tan grandes y por su forma particular, estas moléculas en forma de cadenas se comportan de modo distinto a las moléculas pequeñas. Para ello, hay tres razones:

• Enredo de cadena: Sabiendo que la mayoría de los polímeros son lineales, generalmente, su cadena es flexible. Estas cadenas tienden a torcerse y envolverse entre sí, de modo que las moléculas del polímero formarán colectivamente una enorme maraña enredada. Cuando un polímero se funde, las cadenas se comportan como tallarines enredados en un plato. Si tratamos de retirar uno del plato, veremos que éste se deslizará sin ningún problema. Sin embargo, cuando se enfrían o permanecen en estado sólido, las cadenas se encuentran tan enrolladas entre sí, que es muy difícil desenrollarlas. Por eso, es lo que hace tan fuertes a muchos polímeros en materiales como plásticos, pinturas, elastómero y compósitos.

• Adición de Fuerzas intermoleculares: Con los polímeros, estas fuerzas se combinan extensamente. Cuanto más grande sea la molécula, mayor habrá para ejercer una fuerza intermolecular. Aún cuando sólo las débiles fuerzas de Van der Waals estén en juego, pueden resultar muy fuertes para la unión de distintas cadenas poliméricas. Por esta razón, los polímeros pueden ser muy resistentes como materiales.
  

• Escala de tiempo del movimiento: Los polímeros se mueven más lentamente que las moléculas pequeñas. Un grupo de éstas últimas puede moverse mucho más rápido y más caóticamente cuando éstas no se encuentran unidas entre sí. Si se las une a lo largo de un extensa cadena, se desplazarán más lentamente.

Se requiere un cierto ensamble. Porque, originalmente, los polímeros no son grandes, comienzan como monómeros (pequeñas moléculas minúsculas). Así que, para hacer un polímero, todo un grupo de monómeros se enlaza entre sí, para formar una larga cadena polimérica.

EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS...

¡Los polímeros están por todas partes...!
Caminamos sobre ellos; muchos de los zapatos están fabricados con cuero, que es un polímero natural, con nylon, poliuretano, poliisopreno o polietileno, y revestidos con PVC. Los cordones de los zapatos están hechos con nylon y algodón, que es también un polímero natural.
Sin polímeros no habría coches... Muchos de los componentes de la carrocería están fabricados con un polímero llamado plástico acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), que hace que el vehículo produzca menos contaminación. Las rodaduras de los neumáticos están fabricadas con un caucho especial llamado poli(estireno-butadieno-estireno). Los laterales de poliisopreno, el revestimiento interior de poliisobutileno, las escobillas de los limpiaparabrisas de poliisopreno.
Los polímeros son muy importantes en la industria textil. Muchas prendas están formadas por algodón, lana, poliacrilonitrilo, rayón o poliuretano. Los hilos se hacen con materias primas como nylon, poliéster y poliacrilonitrilo.
Cuando pensamos en electrónica, se nos suele venir a la mente materiales que conducen la electricidad. La mayoría de los polímeros son aislantes en lugar de conductores, así son buenos para aislar cables. Nos encontramos con el polietileno y el poliisopreno, entre otros.
Cando los teléfonos inalámbricos no eran tan comunes, ¿a quién no le ha ocurrido que ha querido caminar con su teléfono fijo hasta que éste caía al suelo con un gran estruendo? Seguía funcionando porque estaba protegido con una carcasa de poliestireno de alto impacto.
En el mundo de la fotografía...
En la farmacia: Los pañales están hechos con polietileno. Tienen elástico para impedir filtraciones, fabricado con caucho natural, y están rellenos con poli(ácido acrílico), capaz de absorber agua muchas veces su propio peso. El cabezal de los cepillos de dientes están fabricados con nylon y el mango de polietileno. Existen almohadones de polietileno, plantillas con recubrimiento de poliuretano, vendas elásticas flexibles de poliisopreno.
En las tiendas de deportes podemos encontrarnos con pelotas recubiertas con cuero y poliisobutileno, guantes de béisbol de cuero cosido con hebras con fibras poliméricas (algodón, nylon o poliésteres), los mangos de las raquetas de tenis, los pantalones de ciclismo hechos de spandex.
En casa, tenemos alfombras de nylon, de politetrafluoroetileno y poliuretano, por todas partes nos encontramos con PVC, algunas mesas de cocina se fabrican con resina melamina formaldehído (formica).
En los instrumentos de música, en las piscinas, hamacas, juguetes...
¡Y hasta los comemos en alimentos como las patatas fritas, repletas de almidón, las pizzas, con gran cantidad de proteínas...!

En esta página podéis encontrar una forma muy interesante de aprender sobre los polímeros:
http://pslc.ws/spanish/index.htm

Catalizador

Las aminas metiladas sencillas se producen al hacer reaccionar el amoniaco con metanol en presencia de un catalizador de alúmina. La reacción produce una mezcla de compuestos mono-, di- y trimetilados, pero a pesar de ello tiene utilidad industrial, por es fácil la separación de los tres productos por destilación.

TESIS DE M. J. PEREZ MENDOZA

Como hemos dicho en las entradas anteriores, la producción de metilaminas se hace por catatalizadores y creo que sería importante que supiéramos qué catalizadores utilizan para ello. Así que creo haber encontrado algo importante: una tesis de Manuel José Pérez Mendoza de la Universidad de Granada (2000).

PREPARACION, CARACTERIZACION Y USO DE MATERIALES CARBONOSOS COMO ADSORBENTES Y CATALIZADORES DE LA SINTESIS DE METILAMINAS

"El uso de materiales carbonosos en procesos industrial de adsorción y catálisis no cesa de incrementarse dado el número de aplicaciones en las que estos materiales satisfacen las necesidades requeridas. Si bien la aplicación de estos materiales en procesos de adsorción es amplísima, se ha investigado su uso como catalizadores en sí mismos, a pesar de que éste es un campo que posee una gran proyección, ya que son materiales muy rentables debido al reducido costo de su obtención, pues provienen [...] de subproductos agricolas y materiales de desecho.

Para poder explicar el comportamiento de los materiales carbonosos en cualquiera de sus aplicaciones, es necesario conocer profundamente tanto su textura porosa como sus características químicas. En esta Tesis Doctoral se han preparado y caracterizado varios de estos materiales carbonosos para su aplicación como adsorbentes y catalizadores de la síntesis de metilaminas, productos que, además de ser agentes contaminantes atmosféricos, son imprescindibles como intermedios en un gran número de procesos industriales importantes.

Los resultados ponen de manifiesto que tanto las propiedades de adsorción de metilaminas de los materiales, como su actividad catalítica en la sintesis de dichos compuestos, están íntimamente relacionadas con la textura porosa y la presencia de grupos químicos superficiales de naturaleza ácida. Algunos de los materiales utilizados en esta Tesis Doctoral se han mostrado más selectivos a la hora de producir monometilamina que los catalizadores tradicionales empleados por la industria, lo que constituye un resultado interesante de cara a mejorar el proceso actual de síntesis de este tipo de compuestos."

Nylons

Los nylons son unos de los polímeros más comunes usados como fibra. En todo momento encontramos nylon en nuestra ropa, pero también en otros lugares en forma de termoplástico. El verdadero éxito del nylon vino primeramente con su empleo para la confección de medias femeninas, alrededor de 1940. Pero antes de eso, el primer producto de nylon fue el cepillo de dientes con cerdas de nylon.

Los nylons también se llaman poliamidas, debido a los característicos grupos amida en la cadena principal. Las proteínas, tales como la seda a la cual el nylon reemplazó, también son poliamidas. Estos grupos amida son muy polares y pueden unirse entre sí mediante enlaces por puente de hidrógeno. Debido a ésto y a que la cadena de nylon es tan regular y simétrica, los nylons son a menudo cristalinos y forman excelentes fibras.

[O=C(CH2)4-C=O-NH-(CH2)6-NH]n

El nylon se llama nylon 6.6, porque cada unidad repetitiva de la cadena polimérica, tiene dos extensiones de átomos de carbono, cada una con una longitud de seis átomos de carbono. Otros tipos de nylon pueden tener diversos números de átomos de carbono en estas extensiones.

Los nylons se pueden sintetizar a partir de las diaminas y los cloruros de diácido. El nylon 6.6 se hace con los monómeros cloruro del adipoilo y hexametilén diamina.

N,N- Dimetilformamida

APLICACIONES

Su uso primario es como disolvente con un bajo índice de evaporación. Es usada en la fabricación de fibras acrílicas y plásticos. Es también usada como acoplador de péptidos en la síntesis de productos farmacéuticos, en el desarrollo, en el desarrollo de pesticidas y en la fabricación de adhesivos, cuero sintético, fibras y películas.

Es usado como reactivo en la síntesis de aldehídos de Bouveault y en la reacción de Vilsmeier-Haack.

La dimetilformamida penetra en plásticos y los hace inflamables. Es además utilizado frecuentamente como quitapinturas.

PRECAUCIONES

La reacción del hidruro de sodio con la dimetilformamida como disolvente es peligroso: Se han detectado reacciones exotérmicas a temperaturas bajas como 26 ºC.

TOXICIDAD

La dimetilformamida se ha relacionado con ciertos casos de cáncer en humanos y se especula que cause defectos congénitos. En algunos sectores de la industria se prohíbe a mujeres trabajar con DMF. Para algunas reacciones se puede sustituir por dimetilsulfóxido. Algunos fabricantes de DMF la han establecido en la Ficha de datos de seguridad como peligroso para la salud debido a que no es dispuesto fácilmente por el cuerpo. De acuerdo a la IARC el DMF puede ser un posible agente cancerígeno, pero la EPA no lo considera como tal.

Artículo muy interesante

TOXICIDAD Y RIESGO QUÍMICO

En estos días se oye y se lee mucho acerca de los peligros de los "productos químicos", acerca de residuos de plaguicidas, desechos tóxicos, medicinas inseguras, etc. ¿Qué hay de cierto?


La vida no carece de riesgos; cada día corremos muchos. A veces preferimos andar en bicicleta y no en automóvil, aunque hay una probabilidad seis veces mayor, por kilómetro recorrido, de morir en un accidente de bicicleta que en uno de automóvil. Decidimos subir por las escaleras en lugar de subir en elevador, aunque siete mil personas mueren por caídas cada año en Estados Unidos. Hay quienes optan por fumar, aunque aumente un 50 % su probabilidad de enfermar de cáncer. Elaborar juicios que afectan nuestra salud es algo que sucede cada día, sin siquiera pensarlo.


Pero, ¿qué hay de los riesgos originados por sustancias químicas? El riesgo se evalúa exponiendo animales de prueba (por lo general ratas) a una sustancia y luego se determina si sufrió daños. Para limitar los gastos y el tiempo necesario, las cantidades que se les administran son cientos o miles de veces mayores que las que alguien normalmente encontraría. Una vez que se cuenta con los datos, hay que interpretarlos. A continuación, los datos se reducen a un solo número, el valor LD50, la cantidad de sustancia por kilogramo de peso corporal que resulta letal para 50% de los animales de la prueba. En la tabla 1.4 se muestran los valores de LD50 de algunas sustancias. Cuanto menor es el valor, más tóxica es la sustancia.

Aunque se disponga de información sobre sus efectos en animales, aún es necesario evaluar el riesgo. Si una sustancia es dañina para los animales, ¿necesariamente lo será para los seres humanos? ¿Cómo puede traducirse una dosis grande para un pequeño animal en una dosis pequeña para un ser humano grande? Todas las sustancias son tóxicas para algunos organismos, en cierta medida, y la diferencia entre beneficio y daño suele ser cosa de grado. Por ejemplo, la vitamina A es necesaria para la vista, pero puede causar cáncer en dosis más elevadas. El trióxido de arsénico es el más clásico de los venenos, pero trabajos recientes han demostrado que resulta efectivo para inducir la recuperación de ciertos tipos de leucemia. Además, la manera en que evaluamos el riesgo está muy influida por la familiaridad. Muchos alimentos contienen ingredientes naturales mucho más tóxicos que los aditivos sintéticos o los residuos de plaguicidas, pero se ignoran porque los alimentos nos resultan familiares.

Toda decisión entraña compromisos. ¿Los beneficios de una mayor producción de comida son mayores que los riesgos que entraña el uso de un plaguicida? ¿Los efectos benéficos de un nuevo medicamento sobrepasan un efecto colateral potencialmente dañino en una fracción de los usuarios? No siempre son obvias las respuestas, pero debemos hacer el intento de basar nuestras respuestas en hechos más que en emociones.

John McMurry

POLIAMIDAS

Las poliamidas son tipos de polímeros (macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas denominadas monómeros) con enlaces de tipo amida. Pueden ser naturales, como la lana o la seda, o sintéticas, como el nailon.
Las poliamidas se consideran como polímeros versátiles y con grandes posibilidades de aplicación por sus características: termoplásticos, excelentes propiedades mecánicas, resistentes a los rayos X y a los carburantes, impermeables a los olores y a los gases.
Se utilizan en sectores muy variados, destacando las siguientes aplicaciones: envases para productos alimenticios, mecanismos de contadores de agua, gas y electricidad, canalización de carburantes, botas y fijaciones de esquí, sillines de bicicleta; porque la variedad de monómeros, aditivos, cargas, refuerzos y modificantes disponibles permiten adaptarlas a los requisitos específicos.

Ejemplo :
— NH — (CH2)a — CO —
siendo a un número entero natural

Fuente industrial de las aminas

Algunas de las aminas más sencillas e importantes se preparan a escala industrial mediante procesos que no tienen aplicación como métodos de laboratorio. La amina más importante de todas, la anilina, se prepara de varias maneras:

• por reducción de nitrobenceno con hierro y ácido clorhídrico, que son reactivos baratos (o bien, por hidrogenación catalítica,)
• por tratamiento del clorobenceno con amoniaco

Temperaturas y presiones elevadas, en presencia de un catalizador. Veremos que el segundo proceso es una sustitución nucleofílica aromática. La metilamina, dimetilamina y trimetilamina se sintetizan industrialmente con metanol y amoniaco:

Los halogenuros de alquilo se emplean para hacer algunas alquilaminas superiores, lo mismo que en el laboratorio. Los ácidos obtenidos de las grasas.

Pueden convertirse en 1-aminoalcanos de cadena larga con número par de carbonos por la reducción de nitrilos.

Basicidad de las aminas

Una amina puede comportarse como un nucleófilo, debido al par de electrones no enlazantes sobre el átomo de nitrógeno. Una amina puede actuar también como base de Bronsted-Lowry aceptando el protón de un ácido.






Siendo las aminas bases fuertes, sus disoluciones acuosas son básicas. Una amina puede sustraer un protón del agua, formando un ión amonio y un ión hidroxilo. A la constante de equilibrio de esta reacción se le llama constante de basicidad de la amina y se representa por Kb.





Los valores de Kb para la mayoría de las aminas son del orden de 10-3 y el equilibrio de la reacción de disociación se encuentra desplazado hacia la izquierda.

Estructura de las aminas

Se pueden considerar a las aminas como compuestos nitrogenados derivados del amoniaco (:NH3), en el que uno o más grupos alquilo o arilo están unidos al nitrógeno. El átomo de nitrógeno de la molécula de amoniaco contiene un par de electrones no enlazantes, de manera que la forma de esta molécula es tetraédrica ligeramente distorsionada, donde ese par electrónico no enlazante ocupa en una de las posiciones de esta geometría. El ángulo del enlace H-N-H del amoniaco es de 107°, y tanto la forma de la molécula como el valor anterior se pueden explicar admitiendo una hibridación sp3 en el átomo de nitrógeno. El par electrónico libre provoca una compresión del ángulo que forman entre sí los orbitales híbridos sp3, reduciéndolo de 109° a 107° grados. En las aminas, como la trimetilamina ((CH3)3N:), el ángulo del enlace C-N-C no está tan comprimido como en el amoniaco porque los grupos alquilo, más voluminosos que los átomos de hidrógeno, abren ligeramente el ángulo.

La consecuencia más importante es que una amina, formada por tres sustituyentes distintos enlazados al átomo de nitrógeno, contendría un centro esterogénico y, en consecuencia, no se podría superponer con su imagen especular, por lo que debería ser ópticamente activa. Sin embargo, una amina con tres sustituyentes diferentes no presenta actividad óptica debido a la interconversión de enantiómeros. Este fenómeno se conoce como inversión del nitrógeno y se produce a través de un estado de transición en el que el átomo de nitrógeno presenta hidridación sp2 y el par de electrones no enlazantes ocupa el orbital p.

AMINAS ALIFÁTICAS: usos, riesgos

AMINAS

Se producen al sustituir uno o más átomos de hidrógeno del amoníaco por uno, dos o tres radicales alquil o alcanol. Mientras que las aminas alifáticas inferiores son gases como el amoníaco y solubles en agua, las superiores son insolubles en agua.

Las aminas alifáticas son básicas disoluciones y forman sales, que son sólidos no volátiles, inodoros y solubles en agua.

Las aminas puden ser primarias (NH2R), secundarias (NHR2) o terciarias (NR3).

USOS

Se emplean en:

• Industria química.

• Industria farmacéutica.

• Industria de caucho, pláticos, colorantes, tejidos, cosméticos y metales.

Se utilizan como:

• productos químicos intermedios.

• disolventes.

• aceleradores del caucho

• Catalizadores.

• emulsionantes.

• lubricantes sintéticos para cuchillas

• inhibidores de la corrosión

• agentes de flotación

• fabricación de herbicidas, pesticidas y colorantes.

Concretamente:

• METILAMINA: en la industria fotográfica como acelerador para reveladores, agente reblandecedor de pieles y cuero
  

• DIETILAMINA: como inhibidor de la corrosión en las industrias metalúrgicas y como disolvente en la industria del petróleo.

• TRIETILAMINA: en la industria fotográfica como acelerador para reveladores.

• HEXAMETILENTETRAMINA: como conservante de curtidos

• ETANOLAMINA: agente reblandecedor de pieles y cuero

• DIISOPROPANOLAMINA: agente reblandecedor de pieles y cuero

• 2-DIMETILAMINOETANOL: controlador de la acidez del agua de las calderas.

• TRIETANOLAMINA: en jabones para la limpieza en seco, en la industria para la fabricación de tensoactivos, ceras, barnices, herbicidas y lubricantes para cuchillas, para recuperar el sulfuro de hidrógeno de gas natural y crudo de petróleo con grandes proporciones de azufre, extrae tanto el dióxido de carbono como el sulfuro de hidrógeno del gas natural.
  

• ISOPROPANOLAMINA: en jabones para la limpieza en seco

• CICLOHEXILAMINA: en jabones para la limpieza en seco

• DICICLOHEXILAMINA: en jabones para la limpieza en seco

• ETILAMINA: estabilizante para látex de caucho y como producto intermedio de tintes

• BUTILAMINA: pesticida y líquido alcalino fuerte utilizado en las industriasdel caucho, productos farmacéuticos y colorantes.

• ETILENDIAMINA: líquido alcalino fuerte utilizado en la preparación de colorantes, aceleradores del caucho, fungicidas, ceras sintéticas, productos farmacéuticos, resinas, insecticidas y agentes humectantes para asfaltos

• DIMETILAMINA: en la industria del caucho como acelerador de la vulcanización, en la industria de curtidos y en la fabricación de jabones detergentes.
  

• ISOBUTANOLAMINA: en la industria del caucho como acelerador de la vulcanización.

• ETILENIMINA: en las industrias de papel, tejidos, petróleo, lacas y barnices, cosméticosy fotografía.

• DIETANOLAMINA: agente depurante de gases, un producto químico intermedio y un emulsionante de productosagroquímicos, cosméticos y farmacéuticos.

RIESGOS

Pueden ser dañinas si salpican los ojos o si contaminan la piel. Carecen de propiedades tóxicas específicas, y las aminas alifáticas inferiores son constituyentes normales de los tejidos corporales, estando presentes en un gran número de alimentos, como el pescado, al que dan su olor característico.

Una preocupación actual es la posibilidad de que algunas aminas alifáticas puedan reaccionar con nitratos o nitritos in vivo para formar compuestos nitrosos, muchos de los cuales son cancerígenos potentes en animales.

Concretando:

• ALILAMINA: Sus vapores son muy irritantes.
  

• En animales se ha demostrado que afecta al corazón y al sistema circulatorio, con lesiones miocárdicas y vasculares.

• Parte de la toxicidad de la alilamina se atribuye a la formación de acroleína in vivo.

• Hay también un riesgo claro de explosión con un amplio rango de concentraciones en el aire.

• BUTILAMINA
• Sus vapores tienen efectos graves en el sistema nervioso central de los animales expuestos y produce efectos intensos en el ser humano.
  
• Es extremadamente irritante para los ojos y el tracto respiratorio.
  
• Afecta también al SNC y puede causar depresión e incluso inconsciencia.
  
• Se han descrito dolores torácicos y tos intensa.
• La butilamina se absorbe fácilmente a través de la piel y se metaboliza en seguida.
• Uno de los principales efectos tóxicos de la ciclohexilamina es su acción irritante.
  
• Puede lesionar y sensibilizar la piel.
  
• La ciclohexilamina es un débil inductor de la metahemoglobina. Esta amina es también el principal metabolito del ciclamato.
  

• DIEANOLAMINA: es irritante para la piel y mucosas. La exposición a esta sustacncia puede ocasionar náuseas y vómitos.

• DIMETILAMINA: sus vapores son inflamables e irritantes. Las soluciones que forma son muy alcalinas.

• ETANOLAMINA: produce una ligera irritación, pero no se asocia a efectos tóxicos importantes en el ser humano.

• ETILAMINA: puede provocar irritación ocular. Las personas expuestas a sus vapores pueden sufrir daños en la córnea. En el ser humano, el compuesto se excreta sin modificar.

• ETILENDIAMINA: daña los ojos, la piel y el tracto respiratorio. La exposición a sus vapores puede provocar reacciones de sensibilización.

• METILAMINA:
  
• Sus vapores irritan los ojos y el tracto respiratorio.
  
• Se han descrito casos de sensibilización (bronquial).
  
• Las propiedades de advertencia de este compuesto no son buenas, ya que provoca fatiga olfatoria.
  

• PROPILAMINA
• Su vapor puede lesionar los ojos y el tracto respiratorio. Se han descrito alteraciones visuales transitorias.

• TRIETANOLAMINA: es poco tóxica para el ser humano y se añade habitualmente a muchos cosméticos y productos similares.

REACCIONES DE AMINAS

Alquilación y acilación

• Las alquilaciones de las aminas primarias y secundarias dan frecuentemente mezclas de productos. Las aminas terciarias se alquilan dando sales cuaternarias de amonio.

• Las aminas primarias y secundarias se pueden acilar al reaccionar con cloruros de ácido o con anhídridos de ácido, para dar amidas.

Eliminación de Hofmann

Las aminas se pueden convertir en alquenos mediante una reacción de eliminación. Debido a que el ión amididuro, NH2-, ha de convertirse en un mejor grupo saliente. En la reacción de eliminación de Hofmann, se metila una amina mediante una reacción con exceso de yodometano para producir una sal cuaternaria de amonio, la cual experimenta una eliminación pque da lugar a un alqueno por calentamiento con óxido de plata como base.

• EJEMPLO: la hexilamina se convierte en 1-hexeno con un rendimiento del 60%.

El óxido de plata actúa intercambiando el ión yoduro por el ión hidróxido en la sal cuaternaria, lo que da la base se necesita para la eliminación.

La eliminación de Hofmann da productos diferentes a los de la mayor parte de las reacciones E2. En las reacciones E2 de un halogenuro de alquilo predomina el alquenon más sustituido; en la eliminación de Hofmann de una sal cuaternaria de amonio prevalece el alqueno menos sustituido.

• EJEMPLO: el hidróxido de (2-metilbutil)trimetilamonio da como producto principal el 1-penteno más que el 2-penteno. Esto se podría explicar según efectos estéricos. Debido al gran tamaño del grupo saliente trialquilamina, la base debe extraer un átomo de hidrógeno de la posición menos impedida.

*CONTINUACIÓN "SÍNTESIS DE AMINAS"

TRANSPOSICIONES DE HOFMANN Y DE CURTIUS

Los derivados de ácidos carboxílicos se pueden convertir en aminas primarias al perder un átomo de carbono por las transposiciones de Hofmann y de Curtius.

• La transposición de Curtius involucra a una azida de acilo.

• La transposición de Hofmann se efectúa cuando se trata una amida primaria, RCONH2, con Br2. Es común obtener altos rendimientos de alquilaminas y arilaminas.

Tanto en la transposición de Curtius como en la de Hofmann un grupo –R migra del átomo de carbono del doble enlace carbono oxígeno al nitrógeno vecino, a la vez que se pierde un grupo saliente. La reacción se efectúa por calentamiento de una azida de acilo que se prepara mediante la sustitución núcleofílica de grupo acilo de un cloruro de ácido.