IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA ELECTROCATALITCO PARA LA DETECCION DE ETANOL Y MONOSACARIDOS EN MEDIO ACUOSO

MARÍA A. LUNA, FERNANDO MOYANO, JUANA J. SILBER, FABIANA D´ERAMO, LEONIDES SERENO

Santa Fe

Congreso; VI Congreso Argentino de Química Analítica; 2011

Asociación Argentina de Quimicos Analiticos

Las metaloporfirinas presentan gran interés dado que combinan estabilidad química con características electroquímicas como: transiciones redox rápidas y una capacidad electrocatalítica muy versátil. En este trabajo se emplean soluciones acuosas de cloruro de Manganeso(III)5,10,15,20-tetrakis(N-metil-4-piridil)porfirina (Mn(III)P) como electrocatalizador de la oxidación de etanol y glucosa. Se estudió la oxidación de Mn(III)P con un oxidante químico (“oxono”) a pH 7 y 10, siguiendo la evolución de la reacción por espectrofotometría. En ambos casos se observó un intermediario, oxoMn(V), con un máximo de la banda de Soret a 443 nm el cual se transforma en oxoMn(IV), cuyo máximo de absorbancia se encuentra a 428 nm  El complejo oxoMn(IV) decae lentamente para regenerar la Mn(III)P. Estas experiencias demostraron que la cinética de reacción entre Mn(III)P y “oxono” a pH 10 es mas lenta que a pH 7, lo que permite detectar el intermediario oxoMn(V) siendo el complejo oxoMn(IV) también mas estable. Se realizaron ensayos similares a los anteriores, a pH 10, incluyendo etanol y glucosa para estudiar la capacidad catalítica de la porfirina sobre estos sustratos. Las experiencias se llevaron a cabo haciendo reaccionar cantidades equimolares de Mn(III)P y “oxono”, para generar la especie reactiva oxoMn(V), y luego se agregaron diferentes concentraciones de los sustratos. Cada una de las reacciones se siguieron en el tiempo tomando espectros cada 10s. Se observó que después de agregar el sustrato la absorbancia a 443 nm disminuyó drásticamente recuperándose parcialmente la banda de Soret correspondiente a Mn(III)P, lo que daría indicios de que la reacción entre oxoMn(V) y los sustrato ocurre. En el mismo medio se oxidó la porfirina electroquímicamente observandose dos picos de oxidación. El primer a 0,5 V corresponde a la oxidación del metal (MnIIIMnIV) y el segundo a 1,5 V correspondería a una segunda oxidación del metal (MnIVMnV) y/o oxidaciones en el anillo porfirínico . El agregado de etanol a una solución de blanco produjo un aumento en la corriente al potencial 1,5 V. La carga de etanol se obtuvo de la ecuación: Qtotal= Qblanco+Qetanol. El agregado de etanol a una solución de porfirina también produjo aumento de corriente a este potencial. Se realizo un tratamiento de datos para obtener la carga catalítica, Qcatalítica. Cuando se grafican Qetanol y Qcatalitica vs la concentración de etanol se observa que la Qcatalitica resulta mucho mayor sugiriendo que la porfirina cataliza la oxidación de este sustrato. El mismo efecto se observa con el agregado de glucosa.