Thesis:

Medición experimental y modelado de la solubilidad de compuestos fluorados derivados de diclona (2,3-dicloronaftaleno-1,4-diona) en dióxido de carbono supercrítico

El compuesto químico 2,3-dicloronaftaleno-1,4-diona, conocido como diclona, es una sustancia orgánica sólida empleada en el campo de la agricultura por sus propiedades fungicidas y como retardante de la descomposición vegetal. Las propiedades bioactivas de la diclona pueden ser mejoradas mediante la modificación de su estructura, específicamente a través de la síntesis de nuevos derivados logrados al reemplazar los grupos funcionales dentro de su estructura molecular. Este trabajo es parte de un proyecto a largo plazo destinado a determinar la relación entre la estructura del soluto y su solubilidad en CO2 supercrítico de compuestos derivados de naftaleno-1,4-diona, incluyendo menadiona (2-metilnaftaleno-1,4-diona) y diclona, así como sus derivados sintetizados. En esta investigación, se sintetizaron dos nuevos derivados sólidos de diclona, 2-cloro-3-((4-fluorobencil)amino)naftaleno-1,4-diona (dCl-2B-F) y 2- cloro-3-((4-fluorofenetil)amino)naftaleno-1,4-diona (dCl-3P-F) y se midió su solubilidad en dióxido de carbono supercrítico a 313, 323 y 333 K y presiones entre 9 y 32 MPa. Los resultados indicaron que la solubilidad varió entre 30.5 y 47.9 µmol de soluto/mol de CO2 para dCl-2B-F, y de 2.2 a 243.5 µmol de soluto/mol de CO2 para dCl-3P-F. Se compararon los datos de solubilidad de la diclona y sus derivados sintetizados (dCl-2B-F, dCl-3P-F, 2- cloro-3-((4-clorobencil)amino)naftaleno-1,4-diona (dCl-2B-Cl), 2-cloro-3-((4- clorofenetil)amino)naftaleno-1,4-diona (dCl-3P-Cl), 2-(bencilamino)-3-cloronaftaleno-1,4- diona (dCl-2B) y 2-cloro-3-(fenetilamino)naftaleno-1,4-diona (dCl-3P)) utilizando la correlación de Chrastil (basada en la temperatura y en la densidad del solvente) y la ecuación de estado (EdE) de la Teoría de Asociación Estadística de Fluidos de Rango Variable Mie (SAFT-VR Mie), para comprender mejor los efectos de las diferencias estructurales entre los solutos en la solubilidad. Como resultado, para la solubilidad, el modelo de Chrastil obtuvo (...).

The chemical compound 2,3-dichloronaphthalene-1,4-dione, known as dichlone, is a solid organic substance used in agriculture for its fungicidal properties and its ability to retard plant decomposition. The bioactive properties of dichlone can be enhanced by modifying its structure—specifically, by synthesizing new derivatives through the replacement of functional groups within its molecular framework. This work is part of a long-term project aimed at determining the relationship between solute structure and solubility in supercritical CO2 for compounds derived from naphthalene-1,4-dione, including menadione (2-methylnaphthalene-1,4-dione), dichlone, and their synthesized derivatives. In this study, two new solid derivatives of dichlone—2-chloro-3-((4-fluorobenzyl)amino)naphthalene-1,4-dione (dCl-2B-F) and 2-chloro-3-((4-fluorophenethyl)amino)naphthalene-1,4-dione (dCl-3P-F)—were synthesized, and their solubility in supercritical carbon dioxide was measured at temperatures of 313, 323, and 333 K and pressures ranging from 9 to 32 MPa. The results indicated that solubility varied between 30.5 and 47.9 µmol of solute per mole of CO2 for dCl-2B-F, and between 2.2 and 243.5 µmol of solute per mole of CO2 for dCl-3P-F. The solubility data for dichlone and its synthesized derivatives (dCl-2B-F, dCl-3P-F, 2-chloro-3-((4-chlorobenzyl)amino)naphthalene-1,4-dione (dCl-2B-Cl), 2-chloro-3-((4-chlorophenethyl)amino)naphthalene-1,4-dione (dCl-3P-Cl), 2-(benzylamino)-3-chloronaphthalene-1,4-dione (dCl-2B), and 2-chloro-3-(phenethylamino)naphthalene-1,4-dione (dCl-3P)) were compared using the Chrastil correlation (based on temperature and solvent density) and the SAFT-VR Mie (Statistical Associating Fluid Theory for potentials of variable range of the Mie type) equation of state (EoS), in order to better understand the effects of structural differences among the solutes on their solubility. As a result, regarding solubility, the Chrastil model yielded (...).