Unidad De Investigación En Química Orgánica Y Materiales Sustentables

La UIQOMS es una unidad de reciente creación en la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala que se dedica a estudiar y desarrollar métodos para la síntesis de compuestos orgánicos, complejos de coordinación y el desarrollo de materiales de origen sintético y de desechos industriales, agrícolas, forestales, entre otros, minimizando la generación de residuos tóxicos y optimizando los recursos utilizados. Además, se investigan materiales sustentables, como polímeros biodegradables, materiales nanoestructurados, catalizadores.

El enfoque del equipo de investigación se centra en la reducción de la contaminación ambiental y generando aplicaciones relacionadas con moléculas bioactivas.

El objetivo principal de esta unidad es contribuir al desarrollo sostenible del país, promoviendo la investigación y la innovación en el campo de la química y los materiales, con un enfoque basado en los principios de la química verde en tanto sea posible.

También dentro de UIQOMS nos encontramos trabajando en paralelo con una Comunidad académica de Química Verde para la formación y fomento de estos principios en los distintos niveles académicos de nuestra Facultad.

Objetivos:

    1. Investigar temas de vanguardia, buscando llevar esto a cabo con calidad, abordando los problemas fundamentales en la química orgánica-inorgánica y los materiales sustentables, así como explorar nuevas reacciones, síntesis de compuestos orgánicos, complejos metálicos y materiales con propiedades mejoradas, eficiencia energética, catálisis y menor impacto ambiental.
    2. Desarrollar materiales sustentables con el compromiso de diseñar, sintetizar y caracterizar materiales sustentables con aplicaciones prácticas en diversos sectores industriales, aspirando a ofrecer alternativas eco-amigables para reducir la dependencia de materiales no renovables y minimizar la generación de residuos. Así mismo se desea fomentar la economía circular al transformar materiales de desecho en materiales de valor agregado al realizar reacciones químicas y lograr un “suprarreciclaje”.
    3. Colaborar de forma interdisciplinaria, fomentando la cultura de colaboración con otros laboratorios de investigación, instituciones académicas, industria, enriqueciendo nuestros conocimientos a través del intercambio de ideas y la cooperación para abordar desafíos complejos y multifacéticos.
    4. Formar nuevos talentos, ya que valoramos la educación en el campo de la química orgánica y los materiales sustentables, así mismo, proporcionar oportunidades para que estudiantes, profesionales e investigadores interesados en el desarrollo sostenible realicen investigaciones.
    5. Transferir conocimiento buscando convertir los avances científicos en aplicaciones prácticas que beneficien a la sociedad y promover la transferencia de conocimiento por medio de la colaboración y divulgación de los resultados en medios científicos cómo congresos, infografías, publicaciones.

Líneas de Investigación:

    • Aprovechamiento y valorización de desechos agrícolas mediante la transformación química para la obtención productos sustentables de valor agregado.
    • Aprovechamiento y valorización de desechos industriales mediante la transformación química para la obtención productos sustentables de valor agregado.
    • Síntesis, caracterización y uso de materiales orgánicos e inorgánicos para remediación ambiental.
    • Desarrollo de compuestos orgánicos y de coordinación con propiedades bioactivas con potencial en el área de salud y ambiental.
    • Exploración de nuevas metodologías en síntesis orgánica utilizando fuentes de activación alternativas (microondas, ultrasonido, catálisis) para hacer más eficiente una reacción.
    • Biodegradabilidad de materiales de uso comercial.

Miembros actuales:

    • Dr. Byron José López Mayorga
    • Lic. Mario Manuel Rodas Morán
    • Dr. Byron Francisco Fuentes Juárez
    • Lic. Jorge Alejandro Solís Portillo
    • Lic. Rodrigo José Wolford Ramírez
    • Lic. Alba Elena Saraí Toledo Hernández
    • Br. Leonel Alejandro Flores Ramírez
    • Br. Emerson Orlando Pérez Valdez
    • Br. Ángel Flores Cordón

Publicaciones del equipo:

    • B. López-Mayorga, C. I. Sandoval-Chávez, P. Carreón-Castro, V. M. Ugalde-Saldívar, F. Cortés-Guzmán, J. G. López-Cortés and M. C. Ortega-Alfaro (2018) Ferrocene amphiphillic D–A dyes: synthesis redox behavior and determination of band gaps. New J. Chem., 42, 6101. doi: 10.1039/C8NJ00787J
    • G. Sampaio, S., T. Bezerra, T., M. R. Morán, M., O. de Almeida, M., G. P. Ribeiro, V., & E. Mazzetto, S. (2019). A smartwatch made from cashew nut shell liquid (CNSL). Revista Virtual De Química, 11(1), 353–363. https://doi.org/10.21577/1984-6835.20190025
    • J. A. Balam-Villarreal, B. J. López-Mayorga, D. Gallardo-Rosas, R. A. Toscano, M. P. Carreón-Castro, V. A. Basiuk, F. Cortés-Guzmán, J. G. López-Cortés and M. C. Ortega-Alfaro, (2020) π-Extended push–pull azo-pyrrole photoswitches: synthesis, solvatochromism and optical band gaps. Org. Biomol. Chem. 18, 1657-1670. doi.org/10.1039/C9OB02410G
    • Torres-Méndez, C.E. & López-Mayorga, B.J. (2020). Copper supported on acid-activated vermiculite as an efficient and recyclable catalyst for the Biginelli reaction: a green approach. Clay Minerals, 55(4), 271-280. https://doi.org/10.1180/clm.2020.37
    • Öykü Dinçkol, Byron Fuentes, Anna Maria Tartaglione, Anna Pino, Gemma Calamandrei, Laura Ricceri (2022). Low-level lead exposure during development differentially affects neurobehavioral responses in male and female mouse offspring: A longitudinal study. NeuroToxicology, 91, 188-199. https://doi.org/10.1016/j.neuro.2022.05.007
    • Castillo-Arroyave, J., Fuentes, B., López-Mayorga, B., & Álvarez-Toledano, C. (2022). Aislamiento y elucidación estructural por resonancia magnética nuclear (RMN 1H, RMN 13C, DEPT135, COSY y HSQC) del compuesto (E)-1,3,5-trimetoxi-2-(prop-1-enil) benceno extraído de hojas de Piper patulum. Revista Científica, 30(2). https://doi.org/10.54495/Rev.Cientifica.v30i2.279

Colaboraciones con otros grupos de investigación:

Nacionales:

  • Departamento de Toxicología “Julio Valladares Márquez” de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la Universidad de San Carlos de Guatemala.
  • Investigación, Desarrollo Tecnológico e innovación (INDETEIQ), Escuela de ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala.

Internacionales:

  • Laboratorio de Precursores Organometálicos de la Profesora Dra. Carmen Ortega del Departamento de Química y Radiaciones del Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Laboratorio del Profesor Dr. Cecilio Álvarez-Toledano del Departamento de Química Inorgánica del Instituto de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Laboratorio del Profesor Dr. Heriberto Pfeiffer del Instituto de Investigaciones en Materiales de la Universidad Nacional Autónoma de México.

Actividades de capacitación, educación ambiental o educación no formal:

  • Actividades de divulgación y promoción de Química Verde.
  • Capacitación a docentes de la escuela de Química: Más allá de los 12 principios de la Química verde.
    En esta capacitación de dos sesiones se trató los conceptos principales de Química verde, Química sustentable y Química Circular. Se trataron las bases del análisis de ¿Qué hace que un proceso sea verde? Con aproximaciones de análisis cualitativo basado en los 12 principios de la Química verde y una introducción al análisis de ciclo de vida de puerta a puerta. Así mismo, se abordaron criterios para identificar reactivos y solventes verdes. Finalmente, se discutió la importancia de la toxicología en el ámbito de la química.
  • Precongreso de Química Verde: El Mapa de la Sostenibilidad: Navegando los Ejes de la Química Verde – Guatemala & Costa Rica.

Servicios que prestan a la comunidad guatemalteca:

    • Asesoría en implementación de los principios de la Química Verde, Sustentable y circular en laboratorios de academia e industrias.
    • Participación en eventos con Ministerio de ambiente y otras instituciones en asesoría para legislación de disposición de desechos sólidos. Así como colaboración en Medidas de Reducción Progresiva hacia la Economía Circular.
    • Monitoreo de biodegradabilidad y compostabilidad de utensilios plásticos de un solo uso, según norma ASTM: D5988-96, comercializados dentro de las instalaciones de la Universidad de San Carlos de Guatemala en cumplimiento a la política universitaria aprobada por CSU en el punto séptimo, inciso 7.1 del Acta 23-2018.

Información de contacto:

Dr. Byron José López Mayorga
Correo: byron.lopez@profesor.usac.edu.gt