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LA QUIMICA Y LOS SENTIDOS
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LA QUIMICA Y LOS SENTIDOS

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TEMA PARA LA MATERIA DE QUIMICA BASICA CON LABORATORIO...INSTITUTO TECNOLOGICO DE SONORA...t&t

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  • 1. La Química de lo cotidiano. La Química y los sentidos. Bernardo Herradón 15 de abril de 2009 La Química y los sentidosLa Química y los sentidos
  • 2. La RETINA recibe las impresiones luminosas y las transmite al cerebro. Está constituida por: CONOS, unas células sensibles a la intensidad de la luz y a la visión de los colores, y BASTONES, células que detectan el blanco y el negro y los distintos tonos del gris. Mecanismo de la visión Mecanismo molecular de la visión CH3 H3C H H3C CH3 O CH3 CH3 H3C CH3 CH3 CH3 O H 11-cis retinal todo-trans retinal hν H. K. Hartline, Premio Nobel, 1967
  • 3. El espectro electromagnético c = λν E = hν LA QUÍMICA Y LOS COLORES El color es un fenómeno físico relacionado con las diferentes longitudes de onda en la zona visible del espectro electromagnético, que perciben las personas y algunos animales a través de los órganos de visión
  • 4. LA QUÍMICA Y LOS COLORES Interacción de la materia y la energía EL COLOR DE LOS OBJETOS Todo cuerpo iluminado absorbe todas o parte de las ondas electromagnéticas y refleja las restantes. Las ondas reflejadas son analizadas por el ojo e interpretadas cómo colores según las longitudes de onda correspondientes Los colores complementarios son aquellos que, en el espectro, se encuentran justo uno frente al otro. Así, el complementario del verde es el rojo, el del azul es el naranja y del amarillo el morado.
  • 5. El color blanco resulta de la superposición de todos los colores, mientras que el negro es la ausencia de luz. La luz blanca puede ser descompuesta en todos los colores (espectro) por medio de un prisma. En la naturaleza esta descomposición da lugar al arco iris. EL COLOR DE LOS OBJETOS LA QUÍMICA Y LOS COLORES Algunos colorantes naturales
  • 6. Colores en la Naturaleza β-CAROTENO (C40H56)Hidrógeno (H) Carbono (C) El color y la estructura de las moléculas
  • 7. El color y la estructura de las moléculas Hemoglobina CLOROFILA (C55H72MgN4O5) Mg N N O N N O O O O O Hidrógeno (H) Oxígeno (O) Nitrógeno (N) Carbono (C) Magnesio (Mg)
  • 8. THE TOTAL SYNTHESIS OF CHLOROPHYLL R. B. Woodward y col. J. Am. Chem. Soc., 1960, 82, 3800-3802 Mg N N O N N O O O O O Síntesis de clorofila. Estrategia.
  • 9. Síntesis de clorofila Tetrahedron 1990, 26, 7599-7659 46 etapas Fotosíntesis
  • 10. Fotosíntesis artificial. Conversión de energía lumínica en energía química. Conversión de energía química en lumínica
  • 11. Colorantes LÁSER N B N F F O O Aplicaciones: Pinturas Colorantes Tintes Pigmentos Fotografía Química y color Usos en alimentos, cosmética, contrucción, material escolar, industria textil, etc.
  • 12. Química y color. Aplicaciones en cosmética. Otro aditivos: TiO2 (protege de la radiación UV y blanquea el color) Aceites y ceras (para darle consistencia) Agentes balsámicos Componentes minoritarios: vitamina E, aromatizantes, profiláctico antimicrobiano, protectores solares. O CO2H OHO Fluoresceina O CO2H OHO Br Br Br Br Eosina von Baeyer, 1871 Colorantes sintéticos
  • 13. Colorantes sintéticos Reacción de Perkin: SENTIDO DEL OLFATO El sistema olfatorio es muy complejo. En los animales también puede detectar feromonas, la presencia de depredadores, etc. Detección de 10000 a 100000 compuestos químicos con diferentes olores. Las sustancias odorantes tienen un serie de características físico-químicas determinadas: Sustancia volátil. Ligeramente soluble en agua. Soluble en lípidos. Contacto con los receptores durante un tiempo mínimo. Odorante: Sustancia capaz de provocar una respuesta olfativa. Olor: la sensación que resulta de la estimulación de los órganos olfativos.
  • 14. SENTIDO DEL OLFATO SENTIDO DEL OLFATO
  • 15. SENTIDO DEL OLFATO. RELACIONES ESTRUCTURA-ACTIVIDAD. Teoría del olor: Sólo importa la forma (el tamaño). Esta teoría no puede ser correcta, pues compuestos muy similares tienen olores muy distintos o compuestos muy distintos tienen olores similares. La estereoquímica (forma en el espacio tridimensional) y el carácter electrónico (distribución de electrones) tienen mucha importancia. O O (S)-(+)-carvona (olor a eneldo) (R)-(-)-carvona (olor a menta suave) SENTIDO DEL OLFATO
  • 16. Isómeros del mentol. Olor a menta y efecto refrescante. Algo de estereoquímica Quiralidad: concepto topológico. Un objeto es quiral si no es superponible con su imagen especular. Un objeto quiral no posee planos de simetría. Cedidas por Juan José Vaquero (Universidad de Alcalá)
  • 17. QUIRALIDADQUIRALIDAD “El universo es disimétrico; si todo el conjunto de cuerpos celestes que componen el sistema solar se emplazase delante de un espejo manteniendo sus movimientos individuales, la imagen especular no podría ser superpuesta con la realidad...” (Louis Pasteur, 1858) LUZ POLARIZADA α = rotación optica Biot (1815)Biot (1815) ROTACION OPTICA ESPECIFICA (α) = α/cxl l = longitud tubo muestra (dm) c = concentración g/mL QUIRALIDAD Y ACTIVIDAD OPTICAQUIRALIDAD Y ACTIVIDAD OPTICA
  • 18. vant´t Hoft y le Bel (1874) QUIRALIDAD Y ESTEREOQUQUIRALIDAD Y ESTEREOQUÍÍMICAMICA Vant´t Hoft “Propuesta espacial para las formulas estructurales utilizadas en química y la relación de la actividad óptica y la constitución química de los compuestos orgánicos” QUIRALIDADQUIRALIDAD--TERMINOLOGIATERMINOLOGIA Los enantiomeros tienen todas sus propiedades químicas y físicas iguales. Solo difieren en su comportamiento frente a la luz polarizada. Los enantiomeros son ópticamente activos y uno de ellos desvía el plano de polarización hacia la derecha (+) y el otro la misma magnitud hacia la izquierda (-) Un racémico o racemato es una mezcla al 50% de cada enantiomero. Un racémico es ópticamente inactivo
  • 19. LOS TERPENOS Y LA INDUSTRIA DE LA PERFUMERÍA LOS TERPENOS Y LA INDUSTRIA DE LA PERFUMERÍA
  • 20. LOS TERPENOS Y LA INDUSTRIA DE LA PERFUMERÍA La perfumería moderna es una mezcla de arte, ciencia y tecnología. La Química es la ciencia central en esta industría, dónde colaboran químico físicos, analíticos, químicos orgánicos sintéticos y bioquímicos COMPUESTOS QUÍMICOS USADOS EN LA INDUSTRIA DE LOS PERFUMES Y FRAGANCIAS
  • 21. Preparación de componentes de perfúmes y fragancias Componente de esencia de rosa y de geranio LA REACCIÓN DE DIELS-ALDER EN LA PRODUCCIÓN DE PERFUMES Muguet Olor a ámbar Floral
  • 22. DERIVADOS DE JASMONA. COMPONENTES DE PERFUMES NO TERPÉNICOS. COMPUESTOS AROMÁTICOS
  • 23. Otros productos de la industria de los perfumes y fragancias: Jabón Champú Gel de baño y ducha Desodorante Antitranspirante
  • 24. Sentido del gusto quinina HOOC COOH HO COOH ácido cítrico COOH NH2 HOOC ácido glutámico SACAROSA (C12H22O11 ) Hidrógeno (H) Oxígeno (O) Carbono (C) La Química y los sabores dulces O HO HO OH OH O OH OH O HO OH
  • 25. SACARINA (C7H5O3NS) S N O H O O Hidrógeno (H) Oxígeno (O) Nitrógeno (N) Carbono (C) Azufre (S) La Química y los sabores dulces H2N N H OCH3 O O CH3O O Aspartamo La Química y los sabores dulces
  • 26. Sentido del tacto Canales iónicos. Proteínas que forman parte de las membranas celulares Sentido del tacto Es difícil erradicar del dolor crónico procedente de un accidente o de enfermedades degenerativas, como la artritis. La analgesia eficaz es una de los asuntos pendientes de la investigación en Química Médica. Una posible via para tratar estas dolencias es con compuestos químicos que producen la sensación de frío. HN N HO NO2 O Icilin OH Mentol Current Biology 2006, 16, 1591

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