EQUILIBRIO PROTONACION-DEPROTONACIÓN DE GLIFOSATO Y SUS DERIVADOS EN SOLUCIÓN

MARCELO ALBORNOZ; JAVIER FUHR; MARIA LUZ MARTIARENA; GRACIELA P. ZANINI

Tucumán

Congreso; XXI CONGRESO ARGENTINO DE FISICOQUIMICA Y QUIMICA INORGÁNICA; 2019

Asociación Argentina de Fisicoquímica

El pesticida glifosato (PMG) es ampliamente utilizado. La posibilidad desu migración en el ambiente depende, entre otras cosas, de los procesos deprotonación-deprotonación en solución acuosa, ya que estos afectan sus propiedadesfísico-químicas y modifican sus interacciones con el medio. Existe una controversia eneste punto, recientemente se han publicado artículos que discuten la secuencia dedeprotonación para esta molécula en solución. Con el objetivo de intentar aclarar dichacontroversia, se llevaron a cabo tareas teóricas y experimentales del equilibrio deprotonación-deprotonación no sólo del PMG, sino de sus posibles derivados productode la ruptura de sus enlaces covalentes. Así considerando que la estructura molecularde PMG es PO3H2-CH2-NH-COOH, se estudió por espectroscopia infrarroja ensolución acuosa los equilibrios ácido-base en un amplio rango de pH de: PMG,metilfosfonato (PO3H2-CH3), AMPA (PO3H2-CH2-NH3), sarcosina (CH3-NH2-COOH) ytambién iones fosfato (PO 3-)4. Dichos datos experimentales se acompañaron de cálculosteóricos.Resultados: Los experimentos se llevaron a cabo por espectroscopía infrarroja con elaccesorio de reflectancia total atenuada (ATR-FTIR) variando el pH. Para fosfato,metilfosfato, AMPA y PMG se utilizó una celda de flujo con cristal de ZnSe saturada enatmósfera de nitrógeno. Se tomaron espectros cada 0,5 unidades de pH variando de 4a 9. Debido a la naturaleza del cristal no fue posible alcanzar valores más extremos.Para sarcosina se utilizó un accesorio de ATR con cristal de diamante y se varió así elpH desde 1 a 11 con el fin de evaluar la deprotonación del grupo N-H. Se identificaronlas bandas correspondientes a las vibraciones principales y fundamentalmente deaquellas que sufrían variación con los cambios en el pH. Los cambios espectrales secontrastaron con las curvas de distribución de especies de cadamolécula.El modelado molecular de todas las especies y el solvente se realizó basado en lateoría del funcional densidad usando NWCHEM., se calculó las geometrías másestables, cargas atómicas y frecuencias vibracionales para cada molécula.Conclusiones: Para fosfato, metilfosfato, AMPA y PMG se observa, en el rango depHs estudiados, cambios espectrales atribuidos fundamentalmente a la protonacióndeprotonación del grupo fosfonato. Utilizando las variaciones en la intensidad de lasprincipales bandas a 1160 cm-1 y 1076 cm-1, al variar el pH se pudo construir el gráficode distribución de especies correspondientes al equilibrio mencionado.-En el caso de Sarcosina, se observan cambios a 1737 cm-1 correspondientes a ladeprotonación del grupo ?COOH y a 1569 cm-1 correspondientes a la deprotonacióndel grupo NH2. No se observaron cambios en otra región delespectro.-Los cálculos teóricos permitieron determinar la secuencia de deprotonaciónenergéticamente más favorable.