Química verde: desarrollo de nuevos fosfolípidos biodegradables para usos y aplicaciones como agentes coadyuvantes en el sector agrícola.

Abstract

Publicaciones científicas recientes han evidenciado el desarrollo sintético de nuevas estructuras tensioactivas denominadas gemini. El estudio y desarrollo de estos compuestos, con respecto a los surfactantes convencionales, se ha incrementado notablemente tanto a nivel académico como industrial. Esto último, se debe a la singularidad de sus estructuras, comportamientos y propiedades fisicoquímicas. Además, la naturaleza estructural de estos compuestos les otorga una alta actividad superficial debido a las interacciones hidrofóbicas intra- e intermoleculares; pudiendo formar agrupaciones tridimensionales como micelas, vesículas y bicapas. En cuando a la aplicabilidad de los mismos, se ha demostrado que este tipo de estructuras son mucho más eficientes como agentes microbianos respecto a los surfactantes monoméricos de simples cadenas hidrocarbonadas. Estudios previos de retrosíntesis, permiten establecer estrategias a partir de reactivos asequibles comercialmente, de fácil provisión y, cuya composición química sea lo menos perjudicial para el medio ambiente. De este modo, en el presente proyecto se procura que los fosfolípidos monoméricos y diméricos a sintetizar sean biodegradables. Estas características aumentan las posibilidades de generar nuevos compuestos bioactivos de relevancia comercial y que a esta potencialidad como nuevos tensioactivos se suman las siguientes ventajas: (i) los fosfolípidos mono- y diméricos (gemini) pueden ser preparados en el laboratorio por síntesis química, evitando fermentaciones bacterianas; (ii) la variedad de macromoléculas que pueden ser preparadas por síntesis es versátil y grande; (iii) los métodos de preparación no están agotados y ofrecen un amplio campo para la investigación; (iv) los rendimientos de las secuencias de síntesis, en general, prometen ser altas, y las aislaciones constan de simples filtraciones cromatográficas; (v) la posibilidad de preparación de formulaciones más sencillas y estables que los compuestos comerciales preexistentes. En virtud de estos antecedentes, el interés académico-tecnológico del presente trabajo es profundizar el estudio de esta familia de compuestos y generar una librería de nuevos tensioactivos biodegradables para su aplicación en la agricultura.

Recent scientific publications have evidenced the synthetic development of new surfactant structures called gemini. The study and development of these compounds, with respect to conventional surfactants, has increased markedly both academically and industrially. The latter is due to the uniqueness of its structures, behaviors and physicochemical properties. Furthermore, the structural nature of these compounds gives them a high surface activity due to intra- and intermolecular hydrophobic interactions; being able to form three-dimensional groups such as micelles, vesicles and bilayers. Regarding their applicability, these types of structures have been shown to be much more efficient as microbial agents compared to monomeric surfactants with simple hydrocarbon chains. Previous retrosynthesis studies allow strategies to be established from commercially available reagents that are easy to supply and whose chemical composition is least harmful to the environment. Thus, in the present project, it is sought that the monomeric and dimeric phospholipids to be synthesized are biodegradable. These characteristics increase the possibilities of generating new bioactive compounds of commercial relevance and that to this potential as new surfactants the following advantages are added: (i) mono- and dimeric phospholipids (gemini) can be prepared in the laboratory by chemical synthesis, avoiding bacterial fermentations; (ii) the variety of macromolecules that can be prepared by synthesis is versatile and large; (iii) the preparation methods are not exhausted and offer a wide field for research; (iv) the yields of the synthesis sequences, in general, promise to be high, and the isolations consist of simple chromatographic filtrations; (v) the possibility of preparing simpler and more stable formulations than the pre-existing commercial compounds. By virtue of these antecedents, the academic-technological interest of this work is to deepen the study of this family of compounds and to generate a library of new biodegradable surfactants for their application in agriculture.