000152170 001__ 152170 000152170 005__ 20250401114418.0 000152170 037__ $$aTESIS-2025-112 000152170 041__ $$aspa 000152170 1001_ $$aBergua Peña , Fernando José 000152170 24500 $$aDisolventes Eutécticos Hidrofóbicos: Caracterización y Aplicación 000152170 260__ $$aZaragoza$$bUniversidad de Zaragoza, Prensas de la Universidad$$c2023 000152170 300__ $$a466 000152170 4900_ $$aTesis de la Universidad de Zaragoza$$v2025-111$$x2254-7606 000152170 500__ $$aPresentado: 10 03 2023 000152170 502__ $$aTesis-Univ. Zaragoza, , 2023$$bZaragoza, Universidad de Zaragoza$$c2023 000152170 506__ $$aby-nc$$bCreative Commons$$c3.0$$uhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/es 000152170 520__ $$aDesde finales del siglo XX se ha promovido la implementación de la Química Verde en diferentes ámbitos de nuestra sociedad, ha trascendido del laboratorio de investigación a la industria, la educación y el medio ambiente. La Química Verde se define como el diseño de productos y procesos químicos que buscan reducir o eliminar el uso y generación de sustancias peligrosas. Busca nuevos procesos y productos que sean rentables y sostenibles a la vez que inocuos para la salud humana y el medio ambiente. Se basa en doce principios básicos, siendo los principios 4) diseño de productos químicos más seguros y 5) utilización de disolventes y auxiliares más seguros, en los que se fundamenta esta Tesis doctoral. <br />Una de las áreas más activas de la química verde es la investigación en nuevos disolventes o disolventes verdes, ya que la mayoría de los disolventes utilizados en la industria química acostumbran a ser tóxicos, inflamables y no biodegradables. Los disolventes verdes buscan un aumento de la eficacia del proceso, una disminución de los residuos generados o una reducción de los efectos adversos del propio disolvente. Algunas de las familias de disolventes verdes más estudiadas son: fluidos supercríticos, líquidos iónicos, disolventes procedentes de la biomasa y disolventes eutécticos profundos (DES).<br />La presente Tesis doctoral expone la caracterización termofísica y estructural de quince disolventes eutécticos hidrofóbicos diferentes. Los disolventes eutécticos surgieron como una alternativa sostenible a los líquidos iónicos, debido a su bajo coste, biodegradabilidad y capacidad para moldear sus propiedades fisicoquímicas. Se consideran mezclas de dos o más compuestos cuya temperatura de fusión es inferior a la de sus constituyentes por separado (en estado puro). El descenso de la temperatura de fusión se encuentra relacionado con el establecimiento de fuertes interacciones intermoleculares entre los constituyentes de la mezcla. <br />En esta Tesis se han preparado quince disolventes eutécticos diferentes basados en terpenos y ácidos grasos. Se han obtenido mezclas compuestas por timol y ácido octanoico; timol y ácido decanoico; L-mentol y ácido octanoico; L-mentol y ácido decanoico y timol y L-mentol, en composiciones molares (2:1), (1:1) y (1:2). Para cada uno de estos sistemas se ha determinado su diagrama de fases sólido líquido (ESL) el cual ha permitido clasificarlos como disolventes eutécticos profundos (DES) o ideales (ES). Para cada una de las mezclas se han determinado una serie de propiedades termofísicas a presión atmosférica y en un amplio rango de temperaturas, las cuales han arrojado información acerca de su organización estructural, empaquetamiento molecular y polaridad. Las propiedades termofísicas estudiadas han sido: densidad (¿), velocidad propagación del sonido (u), índice de refracción (nD), permitividad estática relativa (¿r), capacidad calorífica isóbara (Cp,m), tensión superficial (¿) y viscosidad dinámica (¿). Esta información se ha completado con la determinación de una serie de propiedades termodinámicas derivadas. La determinación de todas estas propiedades fisicoquímicas va a ayudar en la creación de bancos de datos, esenciales para la posterior aplicación de estos disolventes en la industria química y en el desarrollo de modelos predictivos. <br />El estudio de su organización estructural a nivel molecular se ha llevado a cabo mediante experimentos de resonancia magnética nuclear (RMN) y simulaciones por dinámica molecular (MD). Los experimentos llevados a cabo por RMN han permitido desarrollar una metodología capaz de estudiar el carácter ¿deep¿ de las mezclas. Para ello se llevaron a cabo estudios de relajación y difusión que demostraron la presencia de heterogeneidades dinámicas y estructurales en estos sistemas. También se llevaron a cabo experimentos de tipo NOESY. Por otro lado, la dinámica molecular ha permitido profundizar en las interacciones intermoleculares establecidas entre los constituyentes. Mediante la determinación de funciones de distribución radial (RDF) y el cálculo del número de puentes de hidrógeno ha sido posible identificar la tendencia de los compuestos de la mezcla eutéctica a actuar como aceptores de puentes de hidrógeno (HBA) o donores de puentes de hidrógeno (HBD). En esta sección también se ha calculado el índice de interacción no covalente (NCI) que ha permitido obtener la visualización 3D de las interacciones no covalentes entre los constituyentes de la mezcla. <br />Por último, se ha estudiado la aplicación de las mezclas eutécticas caracterizadas en la solubilización de ingredientes activos farmacéuticos (API). Se ha determinado la solubilidad de quercetina, nitrofurantoina y tetraciclina en las diferentes mezclas a 298,15 K. Además, aprovechando el carácter hidrofóbico de las mezclas eutécticas, se ha evaluado su capacidad extractora de los APIs mencionados disueltos en agua.<br />Los resultados obtenidos en esta Tesis proporcionan información necesaria para la aplicación de estos disolventes en diferentes áreas de investigación, así como arrojan luz en la comprensión de su estructura a nivel molecular.<br /> 000152170 520__ $$a<br /> 000152170 521__ $$97080$$aPrograma de Doctorado en Química Física 000152170 540__ $$9info:eu-repo/semantics/openAccess 000152170 6531_ $$atermodinámica 000152170 6531_ $$aestructura molecular 000152170 6531_ $$aquímica física 000152170 691__ $$a0 000152170 692__ $$a 000152170 700__ $$aLafuente Dios, Carlos Enrique $$edir. 000152170 700__ $$aArtal Lerín, Manuela$$edir. 000152170 7102_ $$aUniversidad de Zaragoza$$b 000152170 830__ $$9492 000152170 8560_ $$fcdeurop@unizar.es 000152170 8564_ $$uhttps://zaguan.unizar.es/record/152170/files/TESIS-2025-112.pdf$$zTexto completo (spa) 000152170 909CO $$ooai:zaguan.unizar.es:152170$$pdriver 000152170 909co $$ptesis 000152170 9102_ $$aCiencias$$b 000152170 980__ $$aTESIS