FOTOFÍSICA Y FOTOQUÍMICA DE ÁCIDO CARMÍNICO Y PIGMENTOS RELACIONADOS

ZUCCHELLI, MARGHERITA ; COSTANTE, MARIANA R. ; GARCÍA EINSCHLAG, FERNANDO S.; VILLARRUEL, FERNANDO D. ; TASCÓN, MARCOS ; CABRERIZO, FRANCO M.; DAVID GARA, PEDRO MAXIMILIANO; MARTE, FERNANDO

Simposio; XXII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2019

El ácido carmínico (AC) es un colorante natural rojo, extraído de la cochinilla y otros insectos, constituido por una hidroxiantraquinona unida a una unidad de glucosa. Históricamente ha sido utilizado como pigmento para productos textiles y obras de arte, aunque actualmente también se utiliza en las industrias cosmética, farmacéutica y alimenticia. La laca carmínica (LC), por su parte, corresponde a un metal, típicamente Alumnio, complejado por dos moléculas de AC a través de su carbonilo central y sus grupos hidroxilo adyacentes. Esta sal ha demostrado ser más resistente a altas temperaturas y a la presencia de O2 que el AC. En consecuencia, el estudio de las propiedades, tanto del AC como de la LC, bajo fotoexcitación es de gran relevancia. El siguiente trabajo presenta un estudio exhaustivo de las propiedades fotofísicas y fotoquímicas del AC, de la LC y de pigmentos relacionados (índigo y alizarina).En cuanto a las propiedades fotofísicas, los rendimientos cuánticos de producción de 1O2 (ΦΔ) observados para los compuestos estudiados (en solución de D2O y acetonitrilo) resultaron estar por debajo del límite de detección. Por otra parte, mediante Espectroscopía Optoacústica Inducida por Láser (LIOAS), se observó que los pigmentos presentaron señales optoacústicas similares a la referencia calorimétrica, implicando que estos compuestos liberan la energía absorbida mayormente en forma de calor.El estudio de la fotoquímica del AC y de la LC se realizó en soluciones acuosas ácidas. En estos ensayos se investigó la evolución temporal de la fluorescencia (matrices de excitación/emisión) para distintas longitudes de onda de irradiación (300 y 420 nm) tanto en presencia de aíre como en atmósfera de N2. La aplicación del algoritmo PARAFAC permitió descomponer las señales de fluorescencia registradas y obtener los perfiles cinéticos y los espectros de emisión y excitación de tres factores principales, uno de los cuales corresponde al AC. Para la irradiación en atmósfera de N2, por su parte, se observó un cuarto factor. Los fotoproductos generados absorben, mayormente, en la región UV del espectro, por lo que podría corresponderse a cromóforos con menor grado de conjugación. Por otro lado, la irradiación en presencia de O2 da lugar a la formación de H2O2 con una eficiencia comparable a la de la fotodegradación de AC.Los resultados obtenidos permiten concluir que los procesos no radiativos representan las vías de desactivación más eficientes para los compuestos estudiados sin producción detectable de 1O2. Bajo irradiación continua, el oxígeno molecular juega un rol central en la fotodegradación tanto del AC como de la LC. Finalmente, el análisis multivariado empleado ha permitido postular un posible mecanismo de fotodegradación