New chitosan-imine derivatives: from green chemistry to removal of heavy metals from water



Título del documento: New chitosan-imine derivatives: from green chemistry to removal of heavy metals from water
Revue: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Base de datos:
Número de sistema: 000563398
ISSN: 0120-6230
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad del Valle, Departamento de Química, Cali, Valle del Cauca. Colombia
Año:
Periodo: Oct-Dic
Número: 89
Paginación: 34-43
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Resumen en español Se sintetizaron tres nuevos derivados imino-quitosano por condensación entre los grupos amino terminales del quitosano y 4-bromometil-2-hidroxibenzaldehido A 1 , Ácido 4-formil-2-hidroxibenzoico A 2 , y (E)-6-((2-(piridin-2-il)hidrazono)metil)picolinaldehido A 3 . Es de destacar en este trabajo que las reacciones fueron llevadas a cabo en medio acuoso empleando condiciones suaves de reacción (70°C). Los nuevos compuestos fueron caracterizados por RMN-1H, FT-IR, análisis elemental, análisis termo gravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). Se realizó un estudio de solubilidad a diferentes valores de pH para los tres compuestos, estableciendo comportamientos diferentes a los obtenidos con el quitosano extraído. Por último, mediante medidas de absorción atómica, se investigó la capacidad de los derivados imino-quitosano en la remoción de iones de metales pesados en agua, tales como Pb(II) y Hg(II), el cual mostró un alto porcentaje de remoción a pH básicos pero uno a pH por debajo de 5. Adicionalmente la naturaleza del sustituyente determinó la solubilidad de los aductos resultantes ampliando así las potenciales aplicaciones de estos derivados de quitosano.
Resumen en inglés Three novel imine-chitosan derivatives were synthesized by condensation of the amino terminals of chitosan and 4-bromomethyl-2-hydroxybenzaldehyde A 1 , 4-formyl-2-hydroxybenzoic acid A 2 , and (E)-6-((2-(pyridin-2-yl)hydrazono)methyl)picolinaldehyde A 3 . Noteworthy, is the aqueous synthesis of imine-chitosan compounds using relatively mild conditions (70 °C) in a green chemistry fashion. The new compounds were characterized by 1H-NMR, FT-IR, elemental analysis, thermal gravimetric analysis (TGA), and differential scanning calorimetry (DSC). A solubility study at different pH values was performed for the three compounds, obtaining very different behaviors when compared to that of the pristine chitosan. Finally, by means of atomic absorption the ability to remove heavy metal ions, such as Pb(II) and Hg(II), was investigated for the imine-chitosan derivatives, which showed a high removal percentage at basic pH (between 8-10) but low removal percentage at pH lower than 5. Additionally, the nature of the substituent determines the solubility of the resulting adducts thus widening the potential applications of chitosan derivatives.
Disciplinas: Química,
Ingeniería
Palabras clave: Biopolímeros,
Quitosano,
Química verde,
Grado de desacetilación,
Tratamiento de aguas,
Química orgánica,
Ingeniería ambiental
Keyword: Biopolymers,
Chitosan,
Green chemistry,
Deacetilation degree,
Water treatment,
Organic chemistry,
Environmental engineering
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