proyecto terminal iq ferrer vega rita cecilia 200302755

Obtención de Niacinamida a partir de Acido Nicotínico

Proyecto Terminal

Presenta: Rita Cecilia Ferrer Vega

México D. F. Septiembre 2011

Asesores:

Dr. José Luis Contreras Larios (UAM-A) M. en E. Leticia Nuño Licona (UAM-A)

División de Ciencias Básicas e Ingeniería

Para obtener el Título de

Ingeniero Químico

CONTENIDO

Lista de Tablas…………………………………………………………………………………………………..……. iv

Lista de Figuras…………………………………………………………………………………………………..…… v

Resumen…………………………………………………………………………………….………………………….. 1

Introducción……………………………………………………………………………………….……….………….. 2

Objetivos……………………………………………………………………………………………………………….. 5

Justificación………………………………………………………………………………………….…………………. 6

CAPÍTULO I

I MARCO TEORICO

I.1 Antecedentes……………………………………………………………………………………..……………… 8

I.2 Propiedades físicas y químicas……………………………………………………………………………. 15

I.3 Reacción de neutralización……………………………………………………………….…………………. 17

CAPÍTULO II

II PARTE EXPERIMENTAL

II.1 Descripción de reacción en fase gaseosa…………………………………………………………….. 18

II.1.a Reacción 1 fase gas………………………………………………………………………………. 19

II.1.b Reacción 2 fase gas………………………………………………………..…………………….. 21

II.1.c Reacción 3 fase gas………………………………………………………..……………………… 21

II.1.d Reacción 4 fase gas……………………………………………………………………………… 21

II.1.e Reacción 5 fase gas……………………………………………………………………………… 22

II.2 Descripción de la reacción en fase líquida………………………………………………………….. 22

II.2.a Reacción 1 fase líquida…………………………………………………………………………. 25

II.2.b Reacción 2 fase líquida…………………………………………….……………………………. 25

II.3 Método analítico………………………………………………………………………………………………. 26

II.3.a Reacción de König……………………………………………….………………………………. 26

II.3.b Método por colorimetría………………………………………………….……………………. 27

II.3.c Curva de calibración……………………………………………………………………………... 29

CAPÍTULO III

III RESULTADOS Y DISCUSIÓN

III.1 Análisis de conversiones para reacción en fase gaseosa……………….………………..... 32

III.1.a Resumen de resultados…………………………………….…………………………………. 39

III.2 Análisis de productos de reacción para fase líquida.………………………..……………….. 41

III.2.a Análisis en Equipo UV……………..…………………………………………………………… 44

III.2.b Análisis en Cromatógrafo de Gases……………………………………………………… 50

CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………... 56

REFERENCIAS………………………………………………………………………………………………………. 57

APENDICE A . ESTUDIOS ESPECTROSCÓPICOS DE ACIDO NICOTINICO Y DE

NIACINAMIDA PARA TENER UN MÉTODO ANALITICO………….…

59

Lista de Tablas

TABLA PAG.

1. Importaciones Mexicanas de Ácido Nicotínico……………………………………………………. 6

2. Importaciones Mexicanas de Niacinamida…………………………………………………………. 6

3. Cantidad diaria recomendada de equivalentes de Ácido Nicotínico………………………… 9

4. Ingestión diaria de nutrimentos recomendada para niños en México…………………….. 10

5. Propiedades físicas de Niacinamida……………………………………………………………………. 16

6. Propiedades físicas de ácido nicotínico………………………………………………………………. 16

7. Solubilidades de Ácido Nicotínico en Metanol……………………………………………………… 23

8. Solubilidades de Ácido Nicotínico en Metanol-Agua……………………………………………… 23

9. Mezclas de reacción para valoración de Niacinamida…………………………………………… 28

10. Absorbancia de tubo 2……………………………………………………………………………………. 29




14. Absorbancia de tubo 10………………………………………………………………………………….. 30

15. Absorbancia al tiempo de 2 minutos para cada concentración……………………………. 31

16. Lectura de absorbancia para cada producto de reacción……………………………………. 39

17. Variación de la presión de amoniaco en las corridas de reacción…………………………. 39

18. Concentraciones de niacinamida en diferentes corridas de reacción………………….. 40

19. % de Conversión de niacinamida de cada producto de reacción…………………………. 40

20. Conversión de niacinamida en gramos…………………………………………………………….. 40

21. Rampa de temperaturas…………………………………………………………………………………. 50

A1. Ácido nicotínico en agua…………………………………………………………………………………. 61

A2. Metanol mas ácido nicotínico…………………………………………………………………………… 62

A3. Metanol con amoniaco……………………………………………………………………………………. 62

A4. Metanol con niacinamida………………………………………………………………………………… 63

A5. Datos de Reacción 1 Fase Liquida……………………………………………………………………. 63

A6. Datos de Reacción 2 Fase Liquida……………………………………………………………………. 63

A7. Datos de la reacción 1 Fase Gas……………………………………………………………………… 64

TABLA PAG.



A10. Datos de la reacción 4 Fase Gas……………………………………………….…………………… 65

A11. Datos de la reacción 5 Fase Gas…………………………………………….……………………… 66

Lista de Figuras

FIGURA PAG.

1. Estructuras moleculares de NAD y NADP……………………………………………………………. 2

2. Molécula de niacinamida………………………………………………………………………………….. 3

3. Fuentes e intermediarios para la síntesis de Niacinamida………………………………..…… 4

4.Mólecula de Piridina………………………………………………………………………………………….. 12

5.Principales compuestos con Piridina……………………………………………………………………. 13

6.Reacción para obtención de niacinamida…………………………………………………………….. 17

7. Sistema de válvulas para alimentación de amoniaco al reactor…………………………….. 19

8. Sistema propuesto para reacción………………………………………………………………………. 19

9. Ácido nicotínico colocado dentro del microreactor………………………………………………. 20

10. Antes de cerrar el microreactor………………………….……………………………………………. 20

11.Microreactor cerrado con sistema de enfriamiento…………………………………………….. 20

12. Sistema para reacción en fase líquida………………………………………………………………. 24

13.Sistema de válvulas para alimentar amoniaco al microreactor……………………………… 24

14. Reacción de König…………………………………………………………………………………………. 26

15. Equipo espectro visible y agitador vortex…………………………………………………………. 28

16. Gráfica de absorbancia para concentración 0.2 mg/ml………………………………………. 29

17. Gráfica de absorbancia para concentración 0.1 mg/ml………………………………………. 29

18. Gráfica de absorbancia para concentración 0.05 mg/ml…………………………………….. 29

19. Gráfica de absorbancia para concentración 0.025 mg/ml…………………………………… 30

20. Gráfica de absorbancia para concentración 0.01 mg/ml…………………………………….. 30

21. Reacción de König para diferentes concentraciones…………………………………………… 31

22. Curva de calibración para método colorimétrico……………………….…………….………… 31

23. Gráfico de variación de presión contra el tiempo de reacción 1……………………………

32

24. Gráfico de variación de temperatura contra el tiempo de reacción 1…………………… 32

25. Producto de reacción en el fondo del microreactor………………………………….………… 33

26. Producto de reacción 1…………………………………………………………………………………… 33

27. Producto de reacción 1 después de una primera destilación……………………………….. 33

28. Gráfico de variación de presión contra el tiempo de reacción 2…………………………… 34

29. Grafico de variación de temperatura contra el tiempo de reacción 2...……..………… 34



32. Gráfico de variación de temperatura contra el tiempo de reacción 3...……..………… 35








40. Consumo de amoniaco en lascorridas de reacción…………………………………………….. 41

41. Pruebas de CNBr y ácido sulfanilico con ácido nicotínico……………………………………. 42

42. Pruebas de CNBr y ácido sulfanilico con niacinamida…………………………………………. 42

43. Gráfica de tiempo contra presión para la reacción 1 fase líquida…………………………. 43

44. Gráfica de tiempo contra temperatura para la reacción 1 fase líquida…………………. 43

45. Resultado cualitativo de obtención de niacinamida……………………………………………. 44

46. Ácido nicotínico conc=0.05 mg/ml…………………………………………………………………. 45

47. Niacinamida conc=0.05 mg/ml………………………………………………………………………. 45

48. Ácido nicotínico y Niacinamida conc=0.05 mg/ml…………………………………………….. 46

49. Mezcla de ácido nicotínico mas niacinamida conc=0.05 mg/ml…………………………… 46

50. Producto de reacción 1 fase líquida…………………………………………………………………. 47

51. Curva de calibración de ácido nicotínico………………………………………………………….. 48

52. Curva de calibración de ácido nicotínico a bajas concentraciones……………………….. 48

53. Producto de reacción 2 fase líquida…………………………………………………………………. 49

54. Cromatograma de niacinamida pura…………………………………………………………………

50

55. Cromatograma de ácido nicotínico puro……………………………………………………………. 51

56. Cromatograma de mezcla de ácido nicotínico y niacinamida………………………………. 52

57. Cromatograma de la primera muestra a los 60 minutos de la reacción 2……………… 53

58. Cromatograma de la segunda muestra a los 120 minutos de la reacción 2…………… 54

59. Cromatograma de la tercera muestra a los 180 minutos de la reacción 2…………….. 55

A1. Espectro visible del ácido nicotínico en una solución en metanol………………………… 59

A2. Gráfica de máxima disolución de ácido nicotínico en mezcla de agua-metanol……… 59

A3. Gráfica de ácido nicótico disuelto en mezcla de agua-metanol……………………………. 60

A4. Gráfica de espectro visible de niacinamida en metanol………………………………………. 60

A5. Espectro visible real de Niacinamida………………………………………………………………… 61

1

Resumen

La Niacinamida que se consume en México es importada y nuestro país requiere

desarrollar la tecnología para su producción nacional.

Se estudia, la reacción de neutralización ácido-base de Ácido Nicotínico a Niacinamida

en presencia de amoniaco. Se diseño, construyo y opero un microreactor por lotes en acero

inoxidable para operar a alta presión adaptado con una chaqueta de enfriamiento en la parte

superior y una chaqueta de calentamiento en la parte inferior con un volumen de 0.340 ml,

Se encontraron altos rendimientos de niacinamida en la reacción (90-80%) a temperaturas

entre 200-210 ºC, presión cercanas a 70 psi, durante seis horas. Mediante el método

analítico de König se pudo determinar la cantidad de niacinamida en los productos de

reacción. La determinación de la presión de amoniáco se siguió durante las corridas de

reacción una vez alcanzada la temperatura de 200°C.

Se hizo una exploración experimental de métodos analíticos de ácido nicotínico y

niacinamida en soluciones con metanol y agua utilizando la espectroscopía ultravioleta-visible

así como la cromatografía gaseosa.

2

Introducción

La Niacinamida llamada también Nicotinamida, Vitamina B3, Vitamina PP, 3-piridina

carboxinamida, es una vitamina hidrosoluble e importante para el ser humano, desempeña

un papel fundamental en la producción y utilización de la energía a nivel celular. La

Nicotinamida y el ácido nicotínico son los ladrillos para el formar la coenzima I (Co I),

nicotinamida-adeninadinucleotido (NAD), y la coenzima II (Co II), nicotinamida-

adeninadinucleotido fosfato (NADP) mostrados en la Figura 1. La Niacinamida es la amida

del acido carboxílico de la niacina, la amida es la parte en donde se llevan a cabo la

reacciones oxido-reducción a nivel celular y donde se metabolizan tanto las proteínas como

los carbohidratos para obtener la energía [1].

Figura 1. Estructuras moleculares de NAD y NADP

Actualmente la demanda de alimentos va en aumento a nivel mundial, es importante

resaltar que los alimentos básicos para una buena nutrición lo ocupan los que provienen

de los cereales y se consumen en forma de harinas que son ricas en carbohidratos y se

enriquecen con esta vitamina mostrada en Figura 2.

3

Figura 2. Molécula de Niacinamida

Se han estudiado algunas vías para la producción de la Niacinamida, una de éstas

ocupa nuestro caso de estudio y consiste en que a partir de ácido nicotínico con amoniaco en

fase gaseosa se pueden obtener productos de reacción como agua, nicotinonitrilo, trazas de

acido nicotínico y Niacinamida[1].

En la Figura 3 se muestra la reacción para llegar a la obtención de la Niacinamida. La

síntesis de 3-metil piridina (11) puede llevarse acabo por la reacción en fase gas de etanol,

formaldehído, y amoníaco en la presencia de un catalizador. Otro procedimiento para la

obtención de la 3-metil piridina es partir de la reacción de acroleína a 3-metil piridina. En esta

reacción, se obtienen 3-metil piridina, como producto mayor, de 40-50% de rendimiento. El

tercer procedimiento para la obtención de la 3-metil piridina puede ser una ruta

completamente diferente a partir del 2-metil glutaronitrilo (8) que es un derivado de la

hidrocianacion de butadieno al adiponitrilo, después por de hidrogenación para dar 3-metil

piridina (7) con un 83.5% rendimiento [1].

4

Figura 3. Fuentes e intermediarios para la síntesis de Niacinamida

La vía de nuestro estudio muestra que de la amoxidación de 3-metil piridina se

obtiene (2) que es el ácido nicotínico. Con este producto se lleva a cabo la reacción ácido

base con amoniaco en fase vapor y presión de vacío con temperatura entre 190-240°C para

dar como producto de reacción agua, nicotinonitrilo, trazas de ácido nicotínico y Niacinamida

(1) como producto principal con un 80% de rendimiento [2].

5

Objetivos

Objetivo General

Obtener Niacinamida como producto de la reacción de neutralización acido-base en

fase gaseosa a partir de ácido nicotínico en presencia de amoniaco.

Objetivos Específicos

1. Construir e instalar el sistema de reacción en el Laboratorio de Catálisis ubicado en el

Departamento de Energía de la UAM-A.

2. Elaborar las curvas de calibración para el análisis por Cromatografía de Gases para

determinar la obtención del producto principal.

3. Establecer las condiciones de operación adecuadas del sistema como lo es la presión,

temperatura, proporción en peso de reactivos para llevar a cabo la reacción sin catalizador.

4. Determinar la temperatura óptima de la reacción para obtener la más alta conversión

a productos.

5. Establecer un método conocido apropiado para determinar el rendimiento del

producto esperado de la reacción.

6

Justificación

La importancia de desarrollar tecnología para llevar a cabo el proceso de la obtención

de Niacinamida es vital en nuestro país, puesto que México la importa y tiene una gran

relevancia para la industria alimenticia. Los datos de importación en cuanto a costos y Kg

de Ácido Nicotínico y Niacinamida se muestran en Tabla 1 y Tabla 2.

Tabla 1. Importaciones Mexicanas de Ácido Nicotínico

Año Kg Costo (Millones de Dólares) Precio Prom.US-($/Kg)

2008 298932 2.73725 9.16

2009 349499 3.277738 9.38

2010 284271 2.416554 8.5

Enero-Mayo 2011 181904 1.354978 10.8

Tabla 2. Importaciones Mexicanas de Niacinamida

Año Kg Costo (Millones de Dólares) Precio Prom.US- ($/Kg)

2008 819304 7.608271 9.29

2009 721252 6.995499 9.7

2010 1002373 9.323903 9.3

Enero-Mayo 2011 422936 4.082062 9.65

Los países que exportan a México estos compuestos son Suiza, India, China, Estados

Unidos, Bélgica, Canadá, Alemania principalmente, pero el de mayor producción es China [3].

La participación del Ingeniero Químico en la industria es la de proponer o crear

procesos que conlleven propuestas para generar y optimizar tecnologías, al elaborar

productos o compuestos que ofrezcan un beneficio a la sociedad, de esta manera el

producir o fabricar estos productos van a generar fuentes de empleo así como poder generar

cambios en el ámbito económico del país.

7

Actualmente la industria alimenticia requiere cubrir la demanda de la población,

ofreciendo productos de alta calidad que sean elaborados bajo normas que especifican los

contenidos nutrimentales en este tipo de productos, los alimentos como las harinas, principal

fuente de carbohidratos, pueden enriquecerse con esta Vitamina B3 o Niacinamida.

La Vitamina B3 es primordial para el metabolismo de los carbohidratos y proteínas a

nivel celular y sirve para evitar enfermedades de la piel y del estomago principalmente [4].

Otros usos importantes se aplican en la industria de alimentos para mascotas, en la industria

farmacéutica así como en la industria manufacturera como aditivo para galvanoplastia [5].

La obtención de Niacinamida va desde el estudio de las siguientes reacciones:

Obtención de acroleína a partir de propileno, obtención de β-picolina a partir de acroleína,

obtención de acido nicotínico a partir de β-picolina para finalmente obtener a partir de Ácido

Nicotínico la Niacinamida llamada también Nicotinamida o vitamina B3.

Se construirá e instalará un sistema de reacción y se desarrollará una metodología

para la obtención del producto deseado. Las materias primas son: Ácido Nicotínico y

Amoniaco, en una relación 4:1.

El principal interés en desarrollar este método es completar el proceso desde la

obtención de Acroleína, B-Picolina hasta Ácido Nicotínico para usarlo como reactivo en la

síntesis de la Niacinamida.

8

CAPÍTULO I

I MARCO TEORICO

I.1 Antecedentes

En el siglo pasado se extendió una enfermedad llamada pelagra en muchas partes del

mundo, ésta generaba problemas estomacales y ulceraciones en la piel entre otras, en

Estados Unidos fue donde se documentaron miles de casos de esta enfermedad, se relaciono

el pelagra a poblaciones donde se consumía maíz.

En 1913, Goldberger demostró que la pelagra se debe a una deficiencia de vitamina

en la dieta, Elvehjem y compañeros de trabajo aislaron nicotinamida de un extracto de

hígado y lo identificó como un factor de prevención de la pelagra. Se dieron cuenta que la

deficiencia de esta vitamina era la causa de esta enfermedad, por lo que empezaron a

enriquecer los productos del cereal (maíz, trigo) con Àcido Nicotínico o con Niacinamida para

evitar futuros problemas de salud, debido a esto fue notorio la disminución del número de

enfermos por esta causa [1].

Estudios han revelado que existe una relación entre el aminoácido Triptófano y la

conversión de Ácido Nicotínico en el organismo, esto es, por cada 60 mg de Triptófano

consumido que se encuentra principalmente en alimentos como leche, huevos, cereales

integrales, chocolate, plátano, se convierte a 1 g de Ácido Nicotínico. La vitamina B3

desempeña un papel fundamental en la producción y utilización de la energía a nivel celular.

La Nicotinamida y el ácido nicotínico son los ladrillos para el formar la coenzima I (Co I),

9

nicotinamida-adeninadinucleotido (NAD), y la coenzima II (Co II), nicotinamida-

adeninadinucleotido fosfato (NADP).

La Niacinamida es la amida del acido carboxílico de la niacina, en la amida se llevan

a cabo las reacciones oxido-reducción a nivel celular. La deficiencia en el consumo de

esta vitamina genera insomnio, dolores estomacales, indigestión, vértigo, nerviosismo,

incluyendo la dermatitis. La Tabla 3 muestra la ingesta diaria recomendada ya que la

importancia de la niacina radica en su función biológica como cofactor en las reacciones

oxido-reducción en el metabolismo celular [4].

Tabla 3. Cantidad diaria recomendada de equivalentes de Ácido Nicotínico

ETAPA DE VIDA DRI (MG D-1) UL (MG D-1)

Bebes (meses)

0-6 2 -

7-12 4 -

Niños (años)

1-3 6 10

4-8 8 15

Hombres (años)

9-13 12 20

14-18 16 30

19-30 16 35

31-50 16 35

51-70 16 35

>70 16 35

Mujeres (años)

9-13 12 20

14-18 14 30

19-30 14 35

31-50 14 35

51-70 14 35

>70 14 35

En Embarazo (años)

≤18 18 30

19-30 18 35

31-50 18 35

En Lactancia (años)

≤18 17 30

19-30 17 35

31-50 17 35

DRI: Dietary Reference Intakes

UL: Tolerable Upper Intake Levels for Niacin Equivalents

10

Actualmente en México existe un gran interés en lo que se refiere a salud, ya que día

a día las investigaciones en ciencias médico-biológicas comprueban la relación que existe

entre la salud y la alimentación; debido a esto, en nuestros tiempos se elaboran grandes

cantidades de alimentos y bebidas no alcohólicas que son modificadas en su composición, ya

sea eliminando o adicionando nutrimentos con la finalidad de contribuir a evitar deficiencias y

prevenir excesos que perjudiquen la salud. Como consecuencia se hace necesario establecer

las especificaciones nutrimentales a que deben sujetarse dichos productos, se establecen

Normas en las que se especifican las características nutrimentales que deben cubrir estos

alimentos [6].

Tabla 4. Ingestión diaria de nutrimentos recomendada para niños en México

NUTRIMENTOS NIÑOS DE 0 A 5 MESES

CUMPLIDOS

NIÑOS DE 6 A 11 MESES

CUMPLIDOS

NIÑOS DE 1 A 3 AÑOS

CUMPLIDOS

Energía 460(110) KJ (Kcal.)/kg peso 418(100) (Kcal)/Kg peso 418(100) KJ (Kcal.)/kg peso

Proteína 13 g 14 g 20* g

Vitamina A 400 µg equivalentes de

retinol

400 µg equivalentes de

retinol

400 µg equivalentes de

retinol

Vitamina E 3 mg 4 mg 6 mg

Vitamina C 35 mg 40 mg 40 mg

Tiamina 0,35 mg 0,45 mg 0,7 mg

Riboflavina 0,45 mg 0,55 mg 0,8 mg

Niacina 6 mg equivalentes 7 mg equivalentes 9 mg equivalentes

Vitamina B6 0,30 mg 0,60 mg 1 mg

Folacina 25 µg 35 µg 50 µg

Vitamina B12 0,3 µg 0,5 µg 0,7 µg

Calcio 450 mg 600 mg 800 mg

Fósforo 350 mg 500 mg 700 mg

Hierro 10 mg 10 mg 15 mg

Magnesio 40 mg 60 mg 80 mg

Zinc 5 mg 5 mg 15 mg

Yodo 40 µg 50 µg 70 µg

INGESTION DIARIA RECOMENDADA PARA NIÑOS ESTABLECIDA POR EL INSTITUTO NACIONAL DE CIENCIAS MEDICAS Y

NUTRICION SALVADOR ZUBIRAN.

11

Las tablas nutrimentales se complementan con la Niacina o Ácido nicotínico asi como

tambiense incluye la ingesta de Niacinamida, la cual se le esta dando hoy dia mas

importancia ya que el ácido nicotínico se tiene que metabolizar dentro del organismo y la

niacinamida aporta directamente su amida. Pero cual es la diferencia entre Niacina y

Niacinamida? La Niacina o Ácido Nicotínico es fisiológicamente un compuesto inactivo que al

entrar al organismo se convierte a NAD nicotinamide adenine dinucleotido o NADP

nicotinamide adenine dinucleotido phosphate, es vasodilatador que afecta a los vasos

cutáneos de la cara, cuello, mientras que la Niacinamida no es un vasodilatador por lo que no

se recomienda a personas con enfermedad hepática. Se ha observado en diversos estudios

que la Niacinamida no afecta la curva de tolerancia a la glucosa en enfermos de diabetes

mellitus por lo que se puede recomendar en su tratamiento [7].

Como se mencionó anteriormente la importancia de enriquecer los alimentos genera

la necesidad de producción de vitaminas por lo que toca en nuestro caso es la producción de

Niacinamida; el principal interés de este trabajo es el de desarrollar un método para

completar el proceso desde la obtención de Acroleína, B-Picolina hasta ácido nicotínico para

usarlo como reactivo en la síntesis de la Niacinamida.

El hablar de β-Picolina, Ácido Nicotínico o Niacinamida estamos haciendo referencia a

compuestos de Piridinas. Las Piridinas ocupan un lugar importante en la industria agrícola,

se aplican a la producción de, herbicidas, insecticidas, fungicidas y reguladores del

crecimiento vegetal entre otros, estos compuestos son importantes en la industria química

industrial asi como en la industria de los medicamentos.

Los compuestos de piridina se definen por la presencia de un heterociclo de seis

miembros, el anillo consta de cinco átomos de carbono y un átomo de nitrógeno. Aunque

12

muchas piridinas de componentes poli sustituidos, como otros compuestos heterocíclicos, se

sinterizan con la presencia de los grupos funcionales de los componentes cíclicos, la mayoría

de los derivados se preparan con la manipulación de piridina y sus homólogos simples, de

manera similar a la química del benceno aromático.

Sin embargo, los compuestos de la piridina simples se preparan por la ciclación

alifatica de materiales crudos.

La disposición de los átomos es similar al benceno, excepto que uno de los carbonos

ha sido sustituido por un átomo de Nitrógeno (a), su estructura es la siguiente.

Figura 4. Molécula de Piridina.

Desde que la piridina tiene la simetría de un benceno mono sustituido hay tres

posibles isómeros de la piridina mono sustituida, seis compuestos con dos sustituyentes

mostrados en la Figura 5. Los tres mono metilpiridinas o picolinas son 2- o α-picolina (b), 3-

o β-picolina (c) y 4- o γ- picolina (d). Aunque la piridina y las picolinas dominan la química

comercialmente importante de derivados de la piridina, 2-metil-5-etil piridina (e) también

son importantes. Se llama dimetil piridinas el lutidines y los 2-6- (f) y 3-5- (g) lutidines

están prontamente disponibles. El nombre trivial es trimetil piridina es el collidine y el

simetrico 2,4,6 (h) collidine es el más común.

13

(a) (b) (c) (d)

(e) (f) (g) (h)

Figura 5. Principales compuestos con Piridina

La química de la piridina se ha estudiado ampliamente, los volúmenes de producción

tienen un aspecto económico considerable ya que se utilizan como productos químicos

intermedios para la fabricación de productos de consumo final como en la aplicación para

la fabricación de vitaminas por lo que se consideran como productos químicos de

especialidad [8].

Por lo anterior, se denota la importancia de utilizar estos químicos como

intermediarios para la obtención de nuestro objetivo principal.

Se han realizado trabajos anteriormente relacionados a este tema con buenos

resultados como es la Obtención de Acroleína, éste método por Oxidación Catalítica de

Propileno se lleva a cabo en un reactor de lecho fijo a nivel planta piloto, en donde se

prepararon, caracterizaron y evaluaron los catalizadores de oxidación de propileno.

14

Comercialmente es la ruta más usada ya que involucra menores costos de materia

prima, mayor eficiencia y menor formación de productos no deseados, además es la más

nombrada a nivel industrial [9].

CH2 CHCH3 + O2 CH2 CHCHO + H2O

El siguiente proceso es el de la obtención de β-picolina llamada también 3-

metilpiridina, se produce al sintetizar a nivel laboratorio Acroleína con Amoniaco en presencia

de gas inerte en este caso Nitrógeno, se activan los catalizadores con un flujo de aire a

una temperatura de 450ºc por una hora aproximadamente para posteriormente realizar la

reacción con los siguientes catalizadores :

- Al2O3 /TiO2/NH4F/Mg(NO3)2.6H2O, Al2O3 /TiF4/Mg(NO3)2.6H2O

respectivamente obteniendo como resultado, en mayor proporción la 3- metil piridina de un

40, 50%, y como subproducto la piridina, de 20 a30%, la reacción se llevó acabo en un

micro reactor de lecho fijo, controlando flujos de alimentación de los reactivos, y controlando

temperatura de reacción de entre 300 a 500°C [10].

CH2 CHCHO + NH3

La obtención de Ácido Nicotínico a partir de β-picolina es la siguiente etapa. Aquí se

realizó la síntesis del ácido nicotínico por oxidación de β-picolina (3-metil piridina) con

15

oxígeno en presencia de vapor de agua y nitrógeno. La reacción se llevó a cabo en fase gas

en un microreactor de lecho fijo. Se sintetizaron catalizadores de V2O5/TiO2-WOx en

diferentes concentraciones de WOx para dar estabilidad térmica desde una proporción de 0 a

3% conservando la proporción de 20% en V2O5.

La separación del ácido nicotínico se llevó a cabo en una cámara de condensación a la

salida del microrreactor donde el ácido se obtuvo en forma de cristales y otros productos. Se

construyó un sistema de reacción para operación en continúo conectado en línea con un

cromatógrafo de gases (Varian 3800 GC) con detector de ionización de flama. Las

selectividades al ácido nicotínico fueron de 75-95%, cuando la conversión varió desde 40 a

62% [11].

La última etapa que ocupa este proceso es la síntesis u Obtención de la Niacinamida

a partir de Ácido Nicotínico en presencia de Amoniaco Anhidro, por lo que se describirá la

reacción más adelante.

I.2 Propiedades Físicas y Químicas

La Niacinamida es un sólido cristalino incoloro, esta vitamina es muy soluble en agua

ya que 1 g se disuelve en 1 ml de agua y en etanol al 95 % 1 g se disuelve en 1,5 ml de

este disolvente, también este compuesto es soluble en butanol, alcohol amílico, el

etilenglicol, acetona y cloroformo, pero es ligeramente soluble en el éter o el benceno. El

16

valor de su longitud en el equipo UV max. es de 261 nm.

Debido a que la Niacinamida tiene cierta solubilidad en el éter, es posible la

extracción de las soluciones acuosas del ácido y de la amida con éter ya que presenta

extracción selectiva de la amida en su fase orgánica [1,4].

Tabla 5. Propiedades físicas de Niacinamida

PROPIEDAD VALOR

Peso molecular 122.12

Punto de fusión °C 129-132

Punto de ebullición °C 150-160

Rango de sublimación 80-100

Constantes de disociación en agua, a 20 ◦ C

Kb1 2.24 × 10−11

Kb2 3.16 × 10−14

Calor específico, kJ / (kgK) sólidos, 55 ◦ C 1,30

65 ◦ C 1,34

75 ◦ C 1,39

líquido, 135 ◦ C 2,18

Calor de disolución en agua, kJ/kg - 148

Calor de fusión kJ/kg 381

Densidad de la masa fundida, a 150 ◦ C, g/cm3 1.19

El Ácido Nicotínico es un sólido con cristales largos, delgados y puntiagudos. Su

solubilidad es menor respecto a la Niacinamida, 1 g se disuelve en 60 mL de agua, como es

poco soluble en éter dietílico puede ser utilizado como una base para separar estos

compuestos. El valor de su longitud en el equipo UV max es de 263 nm.

Tabla 6. Propiedades físicas de Ácido Nicotínico

PROPIEDAD VALOR

Peso molecular 123.12

Punto de fusión °C 236-237

Rango de sublimación ≥ 150

densidad de los cristales 1,473 g/cm3

Constantes de disociación en agua, a 20 ◦ C

Ka 1.50 × 10-5

Kb 1,04 × 10-12

pH de la solución acuosa saturada 2.7

solubilidad, g / L

de agua 0 ◦ C

38 ◦ C

100 ◦ C

etanol, el 96% 0 ◦ C

78 ◦ C

Metanol 0 ◦ C

62 ◦ C

8,6

24,7

97,6

5,7

76,0

63,0

345,0

17

Tanto el Ácido Nicotínico como la Niacinamida muestras propiedades similares en

absorción tienen un máximo cercano al 260, la intensidad de absorción depende de su pH

[12].

I.3 Reacción de neutralización

Una reacción de neutralización es aquella en la que participa un acido y una base para

formar una sal y agua. Se puede decir que la neutralización es la combinación de cationes

hidrogeno y aniones hidróxido para formar moléculas de agua. Son generalmente

exotérmicas. En la reacción que se lleva a cabo para la experimentación intervienen una

molécula de Ácido Nicotínico que actúa como el reactivo acido y una molécula de Amoniaco

que actúa como el reactivo básico para dar como productos de reacción la molécula de

Niacinamida y una molécula de agua principalmente [13].

+ NH3 + H2O

Ácido Nicotínico Amoniaco Niacinamida Agua

Figura 6. Reacción para obtención de niacinamida.

La reacción se lleva a cabo en una proporción de 1 mol de A.N. por 4 mol de Amoniaco, se

recomienda tener el amoniaco en exceso, para obtener 1 mol de Niacinamida y 1 mol de

agua. Las condiciones del sistema para llevar a cabo la reacción son 190-240 °C de

Temperatura, con presión superior a la atmosférica 5-10 atm para después hacerlo

reaccionar durante varias horas [14].

18

CAPÍTULO II

II PARTE EXPERIMENTAL

II.1 Descripción de reacción en fase gaseosa.

El sistema propuesto se compone con lo siguiente:

- Campana de extracción

- Reactor por lotes de 0.34 L

- Línea para purga

- Manómetro, Marca DEWITT, modelo 2000SS, presión máxima 200 PSI.

- Controlador de temperatura Modelo XMTG-808

- Chaqueta de calentamiento de 600 W 120 V temperatura máxima 400ºC

- Termopar tipo J

- Parrilla para agitación, agitador magnetico.

- Línea de alimentación para Amoniaco.

- Válvula reguladora de gases Marca CONCOA Fabricada en Estados Unidos.

- Chaqueta de enfriamiento

- Bomba para recircular agua.

- Tanque de Gas Amoniaco anhidro e instalación de gas hacia el reactor

El sistema de válvulas mostrado en la Figura 7 indica como se lleva la línea desde el

tanque de amoniaco pasando por la válvula mezcladora para después llevar la alimentación

del gas hasta el microreactor. En la Figura 8 se observa el diseño del sistema. En la Figura 9

se deposita el reactivo en forma de polvo en el microreactor y después en la Figura 10 se

19

cierra el sistema y presuriza con amoniaco. En la Figura 11 se observa un sistema de

enfriamiento compuesto por una bomba para recircular agua fría del recipiente al la chaqueta

del microreactor. La chaqueta de enfriamiento en la parte superior del reactor se propone en

base a que la reacción se lleva a cabo en varias horas y el sello de la tapa se deformo debido

al calor generado durante el proceso. Se conserva la chaqueta de calentamiento o

resistencia en la parte inferior ya que esta provee el calor necesario al reactor para que lleve

a cabo la reacción, se mantiene el agitador magnético dentro del reactor y se usa la parrilla

para mantener esta agitación. Las condiciones para reacción se describen a continuación.

Figura 7. Sistema de válvulas para

alimentación de Amoniaco al reactor.

Figura 8. Sistema propuesto para reacción.

II.1.a Reacción 1 Fase Gas

Condiciones de reacción:

- Acido Nicotínico= 6,15 gramos

- Presión= 4,4 Kg/cm2 de NH3

- 210 ºC de temperatura para reacción

20

- chaqueta de enfriamiento

- Temp baño de hielo 6-10ºC

Figura 9. Acido Nicotínico colocado dentro del microreactor.

Figura 10. Antes de cerrar el microreactor.

Figura 11. Sistema cerrado con enfriamiento.

21

II.1.b Reacción 2 Fase Gas


- Acido Nicotínico= 2.5 gramos

- Presión= 29 PSI de NH3



- Temp baño de hielo 15-20 ºC

- Tiempo de reacción 6 horas.

II.1.c Reacción 3 Fase Gas






- Temperatura baño de hielo 20-25 ºC


II.1.d Reacción 4 Fase Gas






22



II.1.e Reacción 5 Fase Gas








II.2 Descripción de la reacción en fase líquida.

Se propone hacer una reacción en fase liquida, por lo que de acuerdo a las diferentes

solubilidades tanto en agua como metanol descrito en las propiedades físicas de los

compuestos, se prepara la mezcla adecuada para encontrar un máximo de solubilidad y

hacer reaccionar mayor cantidad de reactivo en una mínima cantidad de solvente; se lleva a

cabo de la siguiente manera:

Pruebas de solubilidad de Ácido Nicotínico en metanol

- En 60 mL de Metanol se agrega de 0.1 g en 0.1 g de Ácido Nicotínico hasta

observar que no disuelve o se satura la solución.

23

Tabla 7. Solubilidades de Ácido Nicotínico en Metanol.

GRAMOS ÁCIDO NICOTINICO

EN 60 ML METANOL

DISUELVE

0.1 Si

0.1+0.1 Si

0.2+0.1 Si

0.3+0.1 Si

0.4+0.1 Si

0.5+0.1 Si

0.6+0.1 Se precipita, no disuelve mas

- La prueba concluye que se disuelve 0.7 g de A.N. en 60 mL de Metanol, por lo que

comparado con la bibliografía el dato reportado de solubilidad de A.N. en Metanol

igual a 63 g/L, lo que significa 0.37 g en 60 mL.

La siguiente tabla muestra otra prueba de solubilidad de Ácido Nicotínico y como

disolvente una mezcla Metanol-Agua.

Tabla 8. Solubilidades de Ácido Nicotínico en Metanol-Agua

MEZCLA DISUELVE

1 mL Metanol + 9 mL Agua 0.102 g Ácido Nicotínico









La siguiente prueba es para observar el comportamiento del Metanol presurizándolo

con Amoniaco dentro del reactor por lotes. Las condiciones son las siguientes:

- Se hizo reaccionar 50 mL de metanol

- 2 Kg/cm2 de Amoniaco anhidro

- 80º C durante 3 horas.

24

Durante el tiempo de reacción se observa que la presión aumenta y después de una hora

se estabiliza.

El sistema propuesto se compone con lo siguiente:

- Campana de extracción

- Reactor por lotes de V= 0.16 L

- Toma de muestra

- Manómetro, Marca DEWITT, modelo 2000SS, presión máxima 200 PSI.

- Controlador de temperatura Modelo XMTG-808

- Chaqueta de calentamiento de 600 W 120 V temperatura máxima 400ºC

- Termopar tipo J

- Parrilla para agitación y agitador magnetico

- Línea de alimentación para Amoniaco.

- Válvula reguladora de gases Marca CONCOA Fabricada en Estados Unidos.

- Tanque de Gas Amoniaco anhidro e instalación de gas hacia el reactor.

Figura 12. Sistema para reacción en fase líquida.

25

En la Figura 12 se observa el sistema para reacción que se encuentra dentro de la

campana de extracción ubicada en el Laboratorio de Catálisis y Procesos de la UAM-A, esto

es por medidas de seguridad ya que puede presentarse fuga de gas amoniaco y asi se puede

contener fácilmente. En la Figura 13 se presenta el sistema de válvulas que alimentan el gas

amoniaco al microreactor.

Figura 13. Sistema de válvulas para alimentar amoniaco al microreactor.

II.2.a Reacción 1 Fase Líquida

Después de la prueba de presurizar metanol con amoniaco se procede a llevar a cabo

la primera reacción en el sistema donde las condiciones son las siguientes:

- Mezcla de 5 mL Metanol + 45 mL de agua + 0.5 g de Ácido Nicotínico.

- 1.5 Kg/cm2 de Amoniaco anhidro


II.2.b Reacción 2 Fase Líquida

Condiciones para llevar a cabo la siguiente reacción:

- 40 mL de agua + 2.8 g de Ácido Nicotínico.

- 30 PSI de Amoniaco anhidro


26

II.3 Método Analítico.

II.3.a Reacción de König

La reacción de König ha sido usada para determinar la cantidad de ácido nicotínico y

niacinamida. Durante el proceso se cuaterniza el núcleo de la piridina con bromuro de

cianógeno, seguido por la apertura del anillo para generar dialdheìdo intermedio. La reacción

de este compuesto con una base apropiada, como el acido sulfanilico, genera un tinte. La

concentración de este colorante se determina por colorimetría. En el caso de la nicotinamida,

el rendimiento del color suele ser bajo[1].

Figura 14. Reacción de König

El método mencionado anteriormente es un procedimiento que esta indicado para la

determinación tanto de Ácido Nicotínico como para la Niacinamida se preparan una serie de

soluciones de referencia y de muestra para analizar.

El equipo a utilizar será un Equipo de Espectro Visible Thermo Spectronic GENESIS

20 Modelo 4001/4., las celdas para lectura son de vidrio. La forma de preparar las

27

soluciones se indica a continuación.

II.3.b Método por colorimetría.

VALORACION DE NIACINAMIDA

Preparación de las soluciones .

- Sustancia de referencia. La Niacinamida se deja secar sobre gel de sílice

durante 4 horas antes de ser usada.

- Solución de Bromuro de Cianógeno. Se disuelven 5 g de CNBr en 50 mL de

agua (Preparar en campana de extracción ya que este compuesto es muy volátil a

temperatura ambiente y su vapor es irritante y venenoso).

- Solución de Acido Sulfanìlico. A 2.5 g de ácido sulfanilico se agregan 15 mL

de agua, 2 mL de NH3OH para disolver el ácido, se ajusta la solución con 1.5 de

HCl hasta pH cercano a 4.5, diluir con agua a 25 mL.

- Solución concentrada de referencia de Niacinamida. Pasar 50 mg de

Niacinamida a un matraz volumétrico de 500 mL, disolver con agua. Conservar en

refrigeración. Cada mL de esta solución contiene 0.1 mg/mL de Niacinamida.

- Preparación de la muestra. Se pesan 50 mg de la muestra y se llevan a un

matraz volumétrico de 500 mL, disolver con agua. Concentración de la muestra

0.1 mg/mL.

Procedimiento.

Tomar alícuotas de una cantidad adecuada de las preparaciones de referencia y de la

muestra, colocarlas en cuatro tubos identificados; preparar diluciones en amonio y agua

como se indica en la tabla siguiente de acuerdo a las instrucciones dadas [15,16].

28

Tabla 9 . Mezclas de reacción para valoración de Niacinamida.

SUSTANCIA TUBO 1 (ML) TUBO 2 (ML) TUBO 3 (ML) TUBO 4 (ML)

Preparación de

referencia

1.0 1.0 --- ---

Preparación de

la muestra

--- --- 1.0 1.0

Dilución de

amonio

(NH3OH

diluido 1:50)

0.5 0.5 0.5 0.5

Agua 6.5 1.5 6.5 1.5

Solución de

bromuro de

cianógeno

--- 5.0 --- 5.0

Solución de

ácido

sulfanilico

2.0 2.0 2.0 2.0

Acido

Clorhídrico

1 gota --- 1 gota ---

Al tubo 1 agregar solución de ácido sulfanilico, con agitador vortex mezclar

perfectamente, agregar el ácido clorhídrico, mezclar, colocar en el espectrofotómetro y

ajustar a cero la absorbancia a 450 nm.

Al tubo 2 agregar la solución de bromuro de cianógeno, mezclar con agitador vortex y

después de 30 segundos medidos exactamente agregar la solución de ácido sulafanilico con

agitación. Tapar el tubo, colocarlo en el espectrofotómetro, y después de dos minutos medir

la absorbancia a 450 nm contra el tubo 1 como blanco, esta será la absorbancia de

referencia. Repetir el procedimiento en los tubos 3 (como blanco) y 4, la absorbancia del

tubo 4 será la absorbancia de la muestra. La Figura 15 muestra agitador vortex y el equipo

de espectro visible utilizado para ésta determinación.

Figura 15. Equipo espectro visible y agitador vortex.

29

1

3

5

0 2 4 6

Ab

sorb

anci

a

minutos

Curva conc. 0.2 mg/mL

II.3.c Curva de calibración

Tubo 1 Blanco conc.=0.2 mg/ml

min Absorbancia

0 1.287

2 2.977

3 2.985

5 2.857

Tabla 10. Absorbancia de Tubo 2

Figura 16. Gráfica de Absorbancia para concentración 0.2 mg/ml

Tubo 3 Blanco conc.=0.1 mg/mL

min Absorbancia

0 1.075

2 2.126

3 2.067

5 1.776

Tabla 11. Absorbancia de Tubo 4 Figura 17. Gráfica de Absorbancia para concentración 0.1 mg/ml


min Absorbancia

0 0.601

2 1.255

3 1.104

4 1.065


30

0.5

0.7

0.9

0 1 2 3 4 5

Ab

sorb

an

cia

minutos

Curva conc. 0.025 mg/mL


min Absorbancia

0 0.654

2 0.845

3 0.839

4 0.775



min Absorbancia

0 0.149

2 0.426

3 0.411

4 0.389


En las Figuras 16,17,18,19 y 20 se observan las curvas con su máxima Absorbancia y

después decae la línea lo que significa significa que el color se va desvaneciendo. Los datos

de las Tablas 10,11,12,13 y 14 muestran los datos obtenidos de las lecturas de absorbancias

medidas en el espectro visible para cada una de las diferentes concentraciones. Durante el

análisis se observo que la coloración amarilla aumentaba conforme se incremento la

concentración, como se puede ver en la Figura 21 de izquierda a derecha concentración

0.2, 0.1, 0.05, 0.025 y 0.01 mg/mL.

31

Figura 21. Reacción de König para diferentes concentraciones.

El dato significativo de la curva es la lectura de absorbancia a los dos minutos de

reacción, con este valor se genera la curva de calibración para la determinación de la

Niacinamida.

La curva de calibración para identificar la cantidad de niacinamida en la muestra del

producto de cada reacción se genera conforme se describe anteriormente el método por

colorimetría.

Tabla 15. Absorbancia al tiempo de 2 minutos para cada concentración

Conc.(mg/ml) Absorbancia

0.2 2.997

0.1 2.126

0.05 1.255

0.025 0.845

0.01 0.426

Figura 22. Curva de calibración para método colorimétrico.

32

CAPÍTULO III

III RESULTADOS Y DISCUSIÓN

III.1 Análisis de conversiones para reacción en fase gaseosa.

En la Figura 23 y 24 se sigue el comportamiento de la presión y la temperatura de la

reacción 1, al realizar esta reacción fue necesario controlar baja temperatura del baño de

hielo ya que se elevo la presión hasta 110 psi.

Figura 23. Grafico de variación de presión contra el tiempo de reacción 1.

Figura 24. Grafico de variación de la temperatura contra el tiempo de reacción 1.

En la Figura 25 se observa el producto en el fondo del microreactor al termino de la

reacción, en la Figura 26 se coloca el producto de reacción en un vaso de precipitados.

0

20

40

60

80

100

120

0 100 200 300 400

Pre

siò

n (

PS

I)

Tiempo (min)

Reacciòn 1

Tiempo vs Presiòn

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400

Tem

pre

stu

ra

ºC

Tiempo (min)

Reacciòn 1

Tiempo vs Temperatura

33

Figura 25. Producto en el fondo del microreactor Figura 26. Producto de reacción 1.

Peso final de producto de reacción = 6.07 g , Apariencia: pasta blanca, olor amoniaco.

Al final queda sin reaccionar 15 PSI de NH3

A esta muestra se le hace una primera destilación con eter para eliminar el amoniaco

y después se pone a secar durante 24 horas en la estufa a 80ºC y se obtiene un polvo blanco

como en la Figura 27.

Figura 27. Producto de reacción 1 después de una primera destilación.

34

Resultados de la reacción 2

Figura 28. Gráfico de variación de presión contra el tiempo de reacción 2.

En la Figura 28 se observa como la presión inicial va disminuyendo con el tiempo de

reacción, lo que nos dice que el NH3 se esta consumiendo, aquí se controlo la temperatura

de baño de hielo entre 20 y 25 °C.

Figura 29. Gráfico de variación de temperatura contra el tiempo de reacción 2.

Se observa en la Figura 29 como la temperatura se mantuvo constante durante la reacción.

Al término de la reacción se saca el producto de la misma y se pesa obteniendo lo que se

muestra en la Figura 30.

Peso final de producto de reacción= 2,01 g

05

101520253035

0 100 200 300 400

Pre

sió

n (P

SI)

Tiempo (min)

Reacciòn 2Tiempo vs Presión

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400

Tem

pera

tura

ªC

Tiempo (min)

Reacciòn 2Tiempo vs Temperatura

35

Apariencia: polvo color café claro


Figura 30. Producto de reacción 2

Resultados de la Reacción 3.



0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500

Tem

pera

tura

(ºC

)

Tiempo (min)

Reacciòn 3


0

10

20

30

40

50

60

0 100 200 300 400 500

Pre

siò

n (

PS

I)

Tiempo (min)

Reacciòn 3

Tiempo vs Presiòn

36

En las Figuras 31 y 32 se observa el comportamiento constante de la temperatura

durante la reacción y como la presión va disminuyendo con el tiempo.

Al finalizar la reacción se obtiene como producto lo que se muestra en la Figura 33.


Peso final de producto de reacción= 2.83 g, Apariencia: polvo color café claro


Resultados de la Reacción 4

En la Figura 34 se muestra el comportamiento de la presión durante el tiempo de

reacción y como va disminuyendo con el tiempo, en la Figura 34 se observa como la

temperatura se mantiene constante..


05

101520253035404550

0 100 200 300 400 500

Pre

siò

n (

PS

I)

Tiempo (min)

Reacciòn 4

Tiempo vs Presiòn

37

Figura 35. Grafico de variación de temperatura contra el tiempo de reacción 4.

Cuando finaliza la reacción se obtiene lo siguiente como producto:


En la Figura 36 el producto que se observa de color oscuro se encontraba en el fondo

del reactor y el producto de se observa de color claro o blanco se encontraba incrustado en la

parte superior en la tapa del reactor. Peso final de producto de reacción= 2.35 g,

Apariencia: polvo color café claro, al final queda sin reaccionar 15 PSI de NH3.

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500

Tem

pera

tura

(ºC

)

Tiempo (min)

Reacciòn 4


38

Resultados de reacción 5.



Se muestra en la Figura 37 el comportamiento de la presión del sistema y se observa

como disminuye con el tiempo. En la Figura 38 la temperatura se mantiene constante.

Al finalizar la reacción se obtiene lo siguiente como producto en la Figura 39.

Peso final de producto de reacción= 2.91 g

Apariencia: polvo color café oscuro, olor un poco a amoniaco,

al final queda sin reaccionar 10 PSI de NH3.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Pre

siò

n (

PS

I)

Tiempo (min)

Reacciòn 5Tiempo vs Presiòn

0

50

100

150

200

250

0 100 200 300 400 500

Tem

pera

tura

(ºC

)

Tiempo (min)

Reacciòn 5


39


III.1.a Resumen de Resultados:

De acuerdo a la metodología por colorimetria se hacen las lecturas de los 5 productos de

reacción y los resultados se muestran en la Tabla 16.

Tabla 16. Lectura de Absorbancia para cada producto de reacción.

REACCION Tiempo de

lectura (min)

Concentración muestra (mg/mL)

Absorbancia

1 2 0.1 2.282

2 2 0.1 1.36

3 2 0.1 1.826

4 2 0.1 2.01

5 2 0.1 1.66

Con las condiciones de operación para cada reacción en fase gas se obtienen los

resultados de la Tabla 17.

Tabla 17. Variación de la presión de amoniaco en las corridas de reacción.

REACCION gramos AN

iniciales

gramos de producto de

reacción

Presión de NH3 inicial (PSI)

Presión de NH3 final (PSI)

NH3 sin reaccionar

(PSI) a 25°C

1 6.15 6.07 68 110 (15) 15

2 2.5 2.01 29 14.5 10

3 3 2.83 44 24 15

4 2.5 2.35 43 26 15

5 3 2.91 40 24 10

40

Tabla 18. Concentraciones de niacinamida en diferentes corridas de reacción.

Los resultados de concentración de niacinamida en mg/ml de cada producto de

reacción se calculan en base a la curva de calibración.

En la Tabla 19 se muestra la conversión en porcentaje en peso tomando como base

el 100 % Absorbancia = 2.126.

Tabla 19. % de Conversión de niacinamida de cada producto de reacción.

REACCIÓN ABSORBANCIA % DE CONVERSIÓN

DE PRODUCTO DE

REACCIÓN

1 2.126 100

2 1.36 63.97

3 1.826 85.89

4 2.01 94.54

5 1.66 78.08

En la Tabla 20 se anotan los gramos de niacinamida obtenidos como producto de

cada reacción analizados por el método de König.

Tabla 20. Conversión de niacinamida en gramos.

REACCIÓN GRAMOS DE

PRODUCTO FINAL

GRAMOS DE

NIACINAMIDA

OBTENIDOS

1 6.07 6.05

2 2.01 1.29

3 2.83 2.43

4 2.35 2.22

5 2.91 2.27

REACCION

Tiempo de

reacción

(horas)

Temperatura

durante la

reacción ( °C)

Concentración de

niacinamida final

encontrada mg/mL

1 6 210 0.118

2 6 210 0.056

3 6 200 0.083

4 6 200 0.093

5 6 210 0.073

41

En la Figura 40 se observa la disminución de la presión del amoniaco con el tiempo

de reacción, lo que indica que el consumo de amoniaco fue debido a la reacción.

Figura 40. Consumo de amoniaco en las corridas de reacción.

III.2 Análisis de productos de reacción para fase líquida.

La Reacción de König [1], en la cual se determina la presencia de Niacinamida por

medio de los reactivos bromuro de cianógeno y acido sulfanilico, se usa ahora para

determinar de forma cualitativa el producto de reacción, lo siguiente es realizar pruebas

preeliminares. Debido a que el reactivo bromuro de cianogeno es muy tóxico y se vaporiza a

temperatura ambiente se lleva a cabo el análisis dentro de una cámara de guantes (ubicada

en el Laboratorio de Catálisis y Procesos UAM-A) habilitando una trampa de gases de salida,

con hipoclorito de sodio al 6% disuelto en agua, para atrapar los gases producidos por el

bromuro de cianogeno. Los resultados observados son los siguientes:

- Análisis para ACIDO NICOTINICO

Se disuelven 0.5 g de Ácido Nicotínico en 40 mL de agua conc=0.0125 g/mL , se

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

80 130 180 230 280 330 380 430

Pre

sió

n (P

SI)

Tiempo (min)

Tiempo vs presión

Reacción 2

Reacción 3

Reacción 4

Reacción 5

42

pesan 0.03 g de CNBr y al agregarlo no se observa cambio alguno, permanece color

transparente, luego se pesan 0.03 g de Acido Sulfanilico y se observa un cambio de

transparente a color amarillo claro. El vaso de precipitados que esta al lado es el

blanco para comparar como se puede observar en al Figura 41.

Figura 41. Pruebas de CNBr y ácido sulfanilico con ácido nicotínico.

- Análisis para NIACINAMIDA

Se disuelven 0.5 g de Niacinamida en 40 mL de agua conc=0.0125 g/mL , se pesan

0.03 g de CNBr y al agregarlo se observa un cambio de transparente a color amarillo

canario, luego se pesan 0.03 g de Acido Sulfanilico y se observa un cambio de color

amarillo canario a naranja claro. El vaso de precipitados que esta al lado es el blanco

para comparar como se aprecia en la Figura 42.

Figura 42. Pruebas de CNBr y ácido sulfanilico con niacinamida.

43

Las pruebas se realizaron también con Metanol obteniéndose resultados similares

para cada caso. Se concluye que el CNBr determina la presencia de Niacinamida por el

cambio de color transparente-amarillo canario, y el Ácido Sulfanilico intensifica el color para

dar el cromóforo.

Resultados de la reacción 1 fase líquida.

Con las condiciones propuestas para reacción se obtiene que durante el tiempo de

reacción la presión aumenta de 1.5 a 4 Kg/cm2 como se muestra en la Figura 43 y la

temperatura también aumenta hasta que se mantiene constante como se ve en la Figura 44.

Figura 43. Gráfica de tiempo contra presión para la reacción 1 fase líquida.

Figura 44. Gráfica de tiempo contra temperatura para la reacción 1 fase líquida.

012345

0 50 100 150 200Pre

sió

n (K

g/cm

2)

Tiempo (min)

Reacciòn 1 Tiempo vs Presión

020406080

100120

0 50 100 150 200Tem

per

atu

ra°C

Tiempo (min)

Reacciòn 1Tiempo vs Temperatura

44

El producto de reacción obtenido es liquido incoloro con olor a amoniaco, inicialmente

se introducen 50 ml al microreactor y al finalizar la reacción se obtienen 53 ml, la

interpretación de este resultado es porque el gas amoniaco al interactuar con el liquido

reacciona por la presencia del acido nicotínico.

Para determinar si se obtuvo el producto deseado de la Reacción 1 se realizan

pruebas de forma cualitativa usando los reactivos bromuro de cianógeno y acido sulfanilico.

El producto de la reacción 1 se analiza con los reactivos mencionados anteriormente y se

obtiene lo siguiente:

Figura 45. Resultado cualitativo de obtención de niacinamida.

Se observa en la Figura 45 el cambio de incoloro a color amarillo cuando se agrega

bromuro de cianógeno, por lo que se determina que hay Niacinamida en el producto.

III.2.a Análisis en Equipo UV

Se hace una prueba inicial al correr una muestra de Ácido Nicotínico puro de conc=

0.05 mg/mL obteniendo la siguiente curva mostrada en la Figura 46, el pico tiene una

=261.36 nm y A=1.9

45

Figura. 46. Ácido nicotínico conc=0.05 mg/ml.

Ahora se corre una muestra de solución de Niacinamida de conc= 0.05 mg/mL

obteniendo la curva en la Figura 47, el pico tiene una =262.05 nm y A=1.4

Figura. 47. Niacinamida conc= 0.05 mg/ml.

46

En la Figura 48 se observan las dos curvas de ácido nicotínico y niacinamida con la

misma concentración, se compara pero lambda solo se diferencia por 1.

Figura. 48. Ácido nicotínico y niacinamida conc=0.05 mg/ml.

En la Figura 49 muestra la curva generada por la mezcla de Ácido Nicotínico con

Niacinamida puros, el máximo de su longitud de onda da un valor de λ=261.76 y A=1.4,

Figura. 49. Mezcla de ácido nicotínico mas niacinamida conc=0.05 mg/ml.

47

La lectura del producto de la reacción 1 se observa en la Figura 50, su concentración

es de 0.01 mg/mL, el equipo utilizado es UV Perkin Elmer Lambda 35 UV/vis spectrometer

situado en el edificio O Primer piso UAM-A, con el siguiente resultado.

Figura. 50. Producto de reacción 1 fase líquida.

Se obtiene λ=262.8, este máximo se compara con el de Ácido Nicotínico de la

Figura 45 que es de λ=261.36, con esto se deduce que este máximo se acerca mas

al resultado de la Figura 46 de Niacinamida que tiene λ=262.28 por lo que se interpreta que

si hubo conversión a Niacinamida.

Se realiza un análisis con bromuro de cianogeno y áAcido sulfanilico, se observa que

el líquido incoloro cambia a color amarillo canario.

El siguiente paso es preparar soluciones a diferentes concentraciones de Ácido

Nicotínico: 8.4, 4.9, 3.22, 1, 0.5 y 0.16 mg/mL respectivamente. Se hace la lectura en el

equipo UV con los resultados que se muestran en la Figura 50.

48

Figura. 51. Curva de calibración de ácido nicotínico.

En la Figura 51 no se observan picos definidos que den datos de Absorbancia, esto es

porque las soluciones tienen concentración alta, así que se hacen nuevas diluciones para

disminuir la concentración de las soluciones.

Figura. 52. Curva de calibración de ácido nicotínico a bajas concentraciones.

49

En la Figura 52 se observan picos definidos de la Absorbancia para cada diferente

concentración de las soluciones de Ácido Nicotínico, con estos datos se genera una curva de

calibración.

Resultados para la reacción 2 fase líquida.

En la Figura 53 se observan datos de la lectura en el equipo UV para el producto de

la reacción 2, se realizaron 4 lecturas de absorbancia. El punto donde convergen las curvas

corresponde λ=262.9 y A= 0.6534, el valor de Lambda se aproxima hacia la longitud de

onda de Niacinamida.

Figura 53. Producto de reacción 2 fase líquida.

Al realizar diferentes corridas con soluciones de ácido nicotinico y el niacinamida

puros, se denota que el valor de lambda en el máximo pico varia, cuando se compara con el

producto de reacción se observa que solo se aproxima el valor en el pico máximo.

50

II.2.b Análisis en Cromatógrafo de Gases.

Se realizaron pruebas en el Cromatógrafo de gases Varian 3380 GC con detector de

ionización de flama, se analizaron muestras de la reacción a intervalos de una hora por

análisis cromatográfico de la fase liquida, por medio del sistema de inyección automática de

muestras autosampler CP-8400, con columna Alltech Econo-Cap Ec-5 de 30 m, las

condiciones del equipo fueron Temperatura de inyector 150ºC, temperatura de detector

FID 400ºC , velocidad de venteo 50 mL/min, y presiòn de columna 9 psi.

Tabla 21. Rampa de Temperaturas

Etapa Temp (ºC) Vel (ºC/min)

Duración

(minutos) Total (min)

Inicial 150 ----------------- 1,00 1,00

1 250 20,0 0,00 6,00

En la Tabla 21 se muestra la rampa de temperaturas para este análisis, con estas

condiciones de operación usadas los productos de reacción y reactivos son identificados por

su tiempo de retención. En la Figura 54 se observa el cromatograma de la niacinamida pura.

Figura 54. Cromatograma de Niacinamida pura.

51

Se inyecta en el cromatógrafo la Niacinamida pura, la concentración del líquido es de

70 mg/mL, se inyectan 0.4 microlitros y el pico aparece en el tiempo de retención 3.6.

Ahora se inyecta en el cromatógrafo el ácido nicotínico puro, la concentración de la

muestra liquida es de 70 mg/mL, se inyectan 0.4 microlitros y el pico aparece en el tiempo de

retención 2.8 como se ve en la Figura 55.

Figura 55. Cromatograma de ácido nicotínico puro.

52

En la Figura 56 se observa el Cromatógrama de la mezcla de Ácido nicotínico más

Niacinamida con la misma concentración de 70 mg/ml, en el tiempo de retención 3.6 aparece

la niacinamida y en el tiempo 2.8 aparece el ácido nicotínico.

Figura 56. Cromatograma de mezcla de niacinamida y ácido nicotínico.

El Cromatograma de la Figura 57 es de la muestra liquida tomada del reactor

después de una hora de reacción, el pico que se observa es ácido nicotínico en el tiempo de

retención 2.8, se inyecto 0.4 microlitros de muestra.

53

Figura 57. Cromatograma de la primera muestra a los 60 minutos de la reacción 2.

Aquí se ve que aun no hay cambios visibles en la composición de la muestra por que

solo aparece el pico de acido nicotínico al comparar la figura 54 con la Figura 56.

La Figura 58 es el cromatograma de la muestra liquida del reactor después de dos

horas de reacción, el pico que se observa es Ácido Nicotínico en el tiempo de retención 2.7 y

Niacinamida en el tiempo 3.7, se inyecto 0.4 microlitros de muestra.

54

Figura 58. Cromatograma de la segunda muestra a los 120 minutos de la reacción 2.

En la Figura 59 se observa el cromatograma de la muestra líquida del reactor

después de tres horas de reacción, el pico que se observa es ácido nicotínico en el tiempo de

retención 2.6 y niacinamida en el tiempo 3.6, se inyecto 0.4 microlitros de muestra.

55

Figura 59. Cromatograma de la tercera muestra a los 180 minutos de la reacción 2.

No se elaboro curva de calibración en el cromatógrafo de gases para analizar los

productos de reacción porque las diferentes concentraciones inyectadas no mostraban picos

definidos, se inyecto solución saturada de reactivo concentración= 70 mg/mL y solución

directa de la muestra del producto de reacción para hacer una comparación en los tiempos

de retención para cada uno.

56

CONCLUSIONES

En la parte experimental con la reacción en fase gas, después de realizar las

diferentes reacciones, se determina por análisis colorimétrico la conversión de producto

mediante la lectura de la absorbancia de cada producto de reacción ya que con éste

parámetro se pueden determinar las diferentes concentraciones de las soluciones

analizadas. Se observa que el amoniaco disminuye en cada reacción lo que determina que se

esta consumiendo al reaccionar con el ácido nicotínico. En las reacciones llevadas en

condiciones de temperatura a 200 °C se obtuvo rendimientos entre 80 y 90% mientras que

con las reacciones a 210 °C se obtuvieron rendimientos de entre 60 y 70 %.

En la experimentación para el sistema de reacción en fase líquida se hizo una

exploración experimental de métodos analíticos de ácido nicotínico y niacinamida en

soluciones con metanol y agua utilizando la espectroscopía ultravioleta-visible así como la

cromatografía gaseosa; en fase líquida de reacción 1 en fase acuosa se concluye que si hubo

la reacción esperada, al realizar pruebas cualitativas comparando soluciones patrón con las

muestras obtenidas de producto de reacción con reactivos bromuro de cianógeno y acido

sulfanilico, se determina la presencia de niacinamida al presentar cambio en color de la

solución de incoloro a amarillo así como el análisis en espectroscopia ultravioleta donde

también se observa erl producto de reacción. En el análisis de la reacción 2 se realizaron

pruebas en el cromatógrafo de gases, al término de las tres horas de reacción se analiza la

muestra del producto de reacción y observa en la Figura 59 el cromatograma donde hay

conversión a Niacinamida comparando con el cromatograma de niacinamida pura de la figura

54 y el cromatograma de la mezcla de Niacinamida y ácido nicotínico puros de la Figura 56,

se aprecia el mismo tiempo de retención.

57

REFERENCIAS

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Technology, Jhon-Wiley & Sons, Fourth Edition, Printed in U.S.A., 1998, Vol. 25, 83-99.

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SYSTEM) BANCOMEXT (Banco de Comercio Exterior), Biblioteca Facultad de Economía,

Ciudad Universitaria, consultada el 29 de Agosto de 2011.

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lactantes y niños de corta edad. Disposiciones y especificaciones sanitarias y nutrimentales.

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the difference?, Journal of the American Academy of Dermatology, Vol. 15, Number 1, July

1986, pag. 116-117.

[8] Erick F. V. Scriven and Ramiah Murugan, Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical

Technology, Jhon-Wiley & Sons, Fourth Edition, Printed in U.S.A., 1998, Vol. 22, Piridinas.

[9] Hernández Martínez Ismael, “Síntesis de Acroleína”, Septiembre 2004, UAM-A.

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[11] Gabriel Hernández Ángel, “Síntesis de Ácido Nicotínico por Oxidación Catalítica de β-

Picolina”, Abril 2011, UAM-A.

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58

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No. 2427400, September 16, 1947.

[14] Baur, Diehl, Stops, Hellbach and Brunner, “Preparation of Nicotinamide”, European

Patents EP0113416B1, January 29,1986.

[15] Official Methods of Analysis, Association of Official Analytical Chemists, Washington,

D.C., 1980, pag. 759-761, 763-764.

[16] Farmacopea de los Estados Unidos Mexicanos, Octava Edición, Tomo 1, Secretaria de

Salud, México, D.F., D.R. 2004, pag. 471-472, 1172-1173.

Bibliografía consultada no referenciada.

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5a Edition, Londres, 1996, 365-371.

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Pennsylvania, 1999, pag. 7409.

-NORMA Oficial Mexicana NOM-086-SSA1-1994, bienes y servicios. Alimentos y bebidas no

alcohólicas con modificaciones en su composición. Especificaciones nutrimentales.

-NORMA Oficial Mexicana NOM-147-SSA1-1996, bienes y servicios. Cereales y sus productos.

Harinas de cereales, sémolas o semolinas. Alimentos a base de cereales, de semillas

comestibles, harinas, sémolas o semolinas o sus mezclas. Productos de panificación.

disposiciones y especificaciones sanitarias y nutrimentales.

-Edwin Frederic Pike and Robert S. Shane, “Method of Preparing Nicotinamide”, United States

Patent No. 2412749, December 17, 1946.

-Paul W. Garbo , “Catalytic Production of Amides”, United States Patent No. 2453706,

November 16, 1948.

-Martin Grendze, Susan L. Vorhies, “Process for producing highly pure Nicotinamide” United

States Patent No. 6218543; April 21, 2001.

59

APENDICE A . ESTUDIOS ESPECTROSCÓPICOS DE ACIDO NICOTINICO Y DE

NIACINAMIDA PARA TENER UN MÉTODO ANALITICO.

En la parte experimental para la primera reacción en fase liquida la propuesta es

encontrar mezclas de solventes para encontrar la máxima dilución de ácido nicotínico por lo

que se preparan soluciones con Niacinamida y con ácido nicotínico tanto en agua como en

metanol y se hace una lectura de su espectro visible. Se hace uso del Equipo de Espectro

Visible Thermo Spectronic GENESIS 20 Modelo 4001/4 para calcular su longitud de onda y

los datos son los que se describen en la Figura A1.

Figura A1. Espectro visible del ácido nicotínico en una solución en metanol.

En la Figura A1 no se observa una descripción más detallada de la máxima

absorbancia de ácido nicotínico en metanol, ya que la mínima longitud visible es de 324 nm.

Figura A2. Gráfica de maxima disolución de ácido nicotínico en mezcla de agua-metanol

60

La Figura A2 muestra la mezcla que disolvió más Ácido Nicotínico, 1 mL Metanol

+ 9 mL Agua. Con esta proporción se disuelve ácido nicotínico y se hace la lectura en el

Equipo de Espectro Visible y se obtiene la Figura A3.

Figura A3. Gráfica de ácido nicótico disuelto en mezcla de agua-metanol.

No se observa un pico máximo definido para hacer un análisis de esta solución y tener

un parámetro de comparación para otras soluciones. Posteriormente se analiza el

comportamiento de la Niacinamida en las condiciones de mezclas anteriores obteniendo la

Figura A4. El agua no muestra un máximo, éste se considera un solvente que es usado como

blanco de comparación para otros análisis de espectroscopia. Esta gráfica muestra que la

absorbancia del Metanol es muy cercana al cero, similar a la del agua, este también es un

blanco de comparación para otras soluciones.

Figura A4. Gráfica de espectro visible de niacinamida en metanol

0

0.2

0.4

324 329 334

Ab

so

rban

cia

Lambda (nm)

Espectro visible Metanol+Nicotinamida

61

Esta grafica no muestra un pico máximo y la absorbancia registrada en 325 nm es

muy cercana a cero. Aquí se hace un comparativo con los datos registrados de Niacinamida

en solución con agua y se resta el espectro del metanol, en la Figura A5 se observa el

espectro visible real de la niacinamida.

Figura A5. Espectro visible real de Niacinamida

En la Figura A5 no se muestra un maximo de absorbancia para esta solución, por lo

que se interpreta que no es posible hacer lecturas en zona visible (400-800 nm). Es

recomendable realizar las siguientes lecturas en un Equipo UV ya que la longitud de onda

máxima para el Ácido Nicotinico y Niacinamida es cercano a 260 nm [12].

Datos de lecturas en Espectro visible Tablas A1, A2,A3 y A4.

Tabla A1. Ácido nicotínico en agua.

lamda (nm) A Ac. Nicot A agua lamda (nm)

A real

ÁcidoNicotínico

325 1.284 0.163 325 1.121

326 1.282 0.118 326 1.164

327 1.272 0.094 327 1.178

328 1.262 0.08 328 1.182

329 1.258 0.075 329 1.183

330 1.227 0.051 330 1.176

331 1.161 0.021 331 1.14

332 1.055 -0.01 332 1.065

333 0.996 -0.024 333 1.02

334 0.943 -0.035 334 0.978

0

0.05

0.1

0.15

0.2

324 329 334 339Ab

so

rban

cia

Lambda (nm)

Espectro visible real Nicotinamida

62

Tabla A3. Metanol con

amoniaco

Tabla A2. Metanol +

acido nicotínico

lamda (nm)

A

Ac.Nicot. A metanol

A real Ac.

Nicotínico

325 1.361 0.077 1.284

326 1.319 0.037 1.282

327 1.288 0.016 1.272

328 1.267 0.005 1.262

329 1.255 -0.003 1.258

330 1.206 -0.021 1.227

331 1.115 -0.046 1.161

332 0.981 -0.074 1.055

333 0.91 -0.086 0.996

334 0.847 -0.096 0.943

335 0.787

336 0.675

337 0.493

338 0.407

339 0.328

340 0.285

341 0.222

342 0.176

343 0.06

344 0.005

Nm A mezcla A metanol Nm A real de Metanol

con Amoniaco

325 0.333 0.144 325 0.189

326 0.28 0.097 326 0.183

327 0.252 0.072 327 0.18

328 0.235 0.058 328 0.177

329 0.227 0.051 329 0.176

330 0.203 0.028 330 0.175

331 0.174 -0.001 331 0.175

332 0.143 -0.033 332 0.176

333 0.125 -0.046 333 0.171

334 0.111 -0.058 334 0.169

335 0.098 -0.068 335 0.166

336 0.074 -0.087 336 0.161

337 0.034 -0.1 337 0.134

338 0.015

63

T °C PSI Tiempo min

25 30 0

30 30 20

35 30 40

40 30 50

50 31 70

60 33 80

65 33 90

70 33 100

80 35 115

95 36 130

110 38 140

110 40 150

110 42 155

110 42 160

110 43 170

110 45 180

Tabla A4. Metanol con niacinamida

lambda (nm) A A metanol

A real

Nicotinamida

325 0.294 0.144 0.15

326 0.207 0.097 0.11

327 0.166 0.072 0.094

328 0.145 0.058 0.087

329 0.132 0.051 0.081

330 0.101 0.028 0.073

331 0.059 -0.001 0.06

Datos de reacción 1 fase líquida en Tabla A5 y datos de reacción 2 fase líquida en Tabla A6.

Tabla A5. Datos de Reacción 1 Fase Liquida Tabla A6. Datos de la reacción 2 Fase Líquida

T °C P Kg/cm2Tiempo min

25 1,5 0

30 1,5 20

40 1,5 40

50 1,5 50

60 1,5 70

65 1,5 80

70 1,5 90

75 1,5 100

80 1,5 115

90 2 130

100 2,5 140

110 3 150

110 4 155

110 4 160

110 4 170

110 4,2 180

64

tiempo [min] T [° C ] P [P S I]0 25 687 50 65

10 65 6513 70 6020 80 5523 90 5625 100 6030 105 6534 110 7535 115 8040 124 8545 128 9350 130 9855 135 10060 140 10063 145 9570 155 10075 158 11080 160 10585 165 10590 170 10095 175 100

100 180 100105 185 100120 190 103130 195 105140 200 105145 205 110150 205 110155 205 110160 210 110170 210 110180 210 110190 210 110200 210 110210 210 110220 210 110230 210 110240 210 110250 210 110260 210 112270 210 110280 210 110290 210 112300 210 110310 210 110320 210 110330 210 112340 210 112350 210 110360 210 110

tiempo [min] T [° C ] P [P S I]0 25 295 50 29

10 70 2912 80 2814 84 2815 86 2820 90 2825 90 2830 100 2835 110 2840 120 2850 130 2860 140 2970 150 3080 160 3090 180 30

100 190 31105 195 32110 200 33120 210 30130 210 29140 210 26150 210 25160 210 25170 210 24180 210 23190 210 23200 210 22210 210 21220 210 20230 210 20240 210 19250 210 19260 210 19270 210 18280 210 18290 210 18300 210 17310 210 17320 210 17330 210 16,5340 210 15350 210 15360 210 14,5

En Tabla A7, A8, A9, A10 y A11 se describen los datos durante las reacciones en fase gas.

Tabla A7. Datos de la reacción 1 Fase Gas Tabla A8. Datos de la Reacción 2 Fase Gas

65

tiempo [min] T [° C ] P [P S I]0 25 44

30 110 4560 170 4575 196 5090 200 45

100 200 45110 200 43120 200 43130 200 43140 200 42150 200 41160 200 40170 200 38180 200 36190 200 35200 200 34210 200 34220 200 34230 200 33240 200 33250 200 33260 200 32270 200 32280 200 32290 200 31300 200 31310 200 31320 200 30330 200 30340 200 29350 200 29360 200 29370 200 28380 200 28390 200 28400 200 27410 200 27420 200 27430 200 27440 200 26450 200 25460 200 24


30 110 4560 170 4770 200 4680 200 4590 200 43

100 200 40110 200 38120 200 36130 200 35140 200 34150 200 34160 200 34170 200 34180 200 33190 200 33200 200 33210 200 32220 200 32230 200 31240 200 31250 200 31260 200 31270 200 30280 200 30290 200 30300 200 29310 200 29320 200 29330 200 29340 200 28350 200 28360 200 28370 200 28380 200 27390 200 27400 200 26410 200 26420 200 26

Tabla A9. Datos reacción 3 Fase Gas. Tabla A10. Datos de reacción 4 Fase Gas.

66


30 100 4550 150 4360 210 3870 210 3580 210 3490 210 34

100 210 33110 210 33120 210 32130 210 32140 210 31150 210 31160 210 31170 210 30180 210 30190 210 30200 210 30210 210 29220 210 29230 210 29240 210 28250 210 28260 210 28270 210 27280 210 27290 210 27300 210 27310 210 26320 210 26330 210 26340 210 26350 210 26360 210 25370 210 25380 210 25390 210 25400 210 25410 210 25420 210 24

Tabla A11. Datos de reacción 5 Fase Gas.

proyecto terminal iq ferrer vega rita cecilia 200302755

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