{"id":13235,"date":"2024-02-02T13:00:16","date_gmt":"2024-02-02T19:00:16","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=13235"},"modified":"2024-05-02T09:04:26","modified_gmt":"2024-05-02T15:04:26","slug":"los-grupos-funcionales-en-nuestra-vida-diaria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=13235","title":{"rendered":"Los grupos funcionales en nuestra vida diaria"},"content":{"rendered":"
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Sharon Rosete-Luna*, Delia Herna\u0301ndez-Romero*<\/p>\n

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CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 27, No.124, marzo-abril 2024<\/p>\n

DOI: https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl27.124-7<\/a><\/p>\n

Descargar PDF<\/a><\/p>\n

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RESUMEN<\/h4>\n
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Todos sabemos que a diario utilizamos compuestos qui\u0301micos de una u otra forma, incluso que son parte de nuestro cuerpo, sin embargo, nos es difi\u0301cil reconocer algunas partes importantes de estos compuestos. Por lo cual la finalidad de este arti\u0301culo es dar a conocer algunos grupos funcionales presentes en las estructuras qui\u0301micas ya que este pequen\u0303o cambio en la estructura permite que tengan diferentes caracteri\u0301sticas y por lo tanto innumerables usos en nuestra vida diaria.<\/p>\n

Palabras clave: compuestos orga\u0301nicos, grupos funcionales, sabor, olor, color, felicidad.<\/p>\n

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ABSTRACT<\/h4>\n
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We all know that we use chemical compounds in one way or another on a daily basis, even that they are part of our body, however, it is difficult for us to recognize some important parts of these compounds. Therefore, the purpose of this article is to present some functional groups introduce in chemical structures, since this small change in the structure allows them to have different features and therefore innumerable uses in our daily lives.<\/em><\/p>\n

Keywords: organic compounds, functional groups, taste, smell, color, happiness.<\/em><\/p>\n

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COMPUESTOS ORGA\u0301NICOS<\/h4>\n
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Cuando hablamos de Qui\u0301mica, de manera casi esponta\u0301nea decimos \u00ab\u00a1que\u0301 difi\u0301cil es eso!\u00bb, sin embargo, si conocemos algunas de las estructuras que a diario comemos, olemos, sentimos o usamos en un malestar o incluso utensilios, nos daremos cuenta que en realidad esta\u0301 a nuestro alrededor y adema\u0301s nos genera sensaciones agradables o desagradables, dependiendo del compuesto del que se trate (Colorado-Peralta y Rivera, 2014). Ya que la Qui\u0301mica, en general, estudia todos los elementos de la tabla perio\u0301dica, asi\u0301 como los compuestos que se obtienen al mezclarse, dando origen a propiedades fi\u0301sicas y qui\u0301micas distintas.<\/p>\n

Ahora bien, y en particular si se trata de Qui\u0301mica orga\u0301nica, se refiere a todos los compuestos que derivan del carbono (C), pero \u00bfsabi\u0301as que aun siendo so\u0301lo un elemento de la tabla perio\u0301dica se conocen millones de sus combinaciones?, e\u0301stos se forman al unirse\u00a0dos o ma\u0301s a\u0301tomos de este elemento con hidro\u0301geno o por unio\u0301n con otros elementos de la tabla perio\u0301dica (nitro\u0301geno, oxi\u0301geno, azufre, etce\u0301tera) dando origen a varios grupos funcionales. E\u0301stos, segu\u0301n lo indica su nombre, asumen una funcio\u0301n especial, y el efecto es su capacidad de unirse a otras mole\u0301culas o bien de generar color, olor o sabor diferentes (McMurry, 2012). Para conocer algunos de e\u0301stos vamos a abordar distintas estructuras qui\u0301micas.<\/span><\/p>\n

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GRUPOS FUNCIONALES<\/h4>\n
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Desde nin\u0303os los dulces nos encantan porque nos dan un sabor muy agradable y adema\u0301s nos proporcionan energi\u0301a para brincar, correr y jugar. Al ser mayores en muchas ocasiones utilizamos estos pequen\u0303os encantos con el objetivo de endulzarnos la vida. Pero \u00bfsabi\u0301as que los dulces esta\u0301n constituidos por glucosa y fructosa?, e\u0301stos son orga\u0301nicos porque esta\u0301n formados principalmente con carbono, y en este caso adema\u0301s\u00a0tienen oxi\u0301geno. Sin embargo, dependiendo de co\u0301mo esta\u0301 unido ese oxi\u0301geno al carbono nos dan distintos grupos funcionales. Por ejemplo, si tenemos un a\u0301tomo de carbono unido a uno de oxi\u0301geno a trave\u0301s de un doble enlace C=O es un carbonilo y podemos tener diversos grupos funcionales dependiendo a que ma\u0301s se una. En la glucosa el sustituyente de C=O es el hidro\u0301geno (R-CHO), entonces se trata de un aldehi\u0301do, sin embargo, si hay dos sustituyentes diferentes al hidri\u0301geno es una cetona \"\"<\/a>, ese es el caso de la fructosa.<\/span><\/p>\n

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Cuando el C esta\u0301 unido a un OH por un enlace sencillo es un alcohol \"\"<\/a>, y se clasifican en primarios, secundarios y terciarios dependiendo a cua\u0301ntos carbonos este\u0301 unido el carbono del OH. El caso de la glucosa y la fructosa es especial: si son so\u0301lidas son lineales y si se disuelven sufren una transformacio\u0301n, convirtie\u0301ndose en un heterociclo (Pen\u0303a et al<\/em>., 2004), es decir, un ciclo con un a\u0301tomo o ma\u0301s diferente al carbono formando el anillo (Herna\u0301ndez et al<\/em>., 2018), en esta metamorfosis cambia uno de sus grupos funcionales, y ahora tenemos dos carbonos unidos al oxi\u0301geno (R-O-R), un e\u0301ter (figura 1).<\/p>\n

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Figura 1. Grupos funcionales en az\u00facares.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\u00bfRecuerdas ese olor a canela?, es parte esencial de las recetas mexicanas y de nuestro ponche naviden\u0303o, \u00bfconoces la estructura qui\u0301mica que deleita nuestro paladar y ma\u0301s au\u0301n el grupo funcional que le da ese aroma tan atractivo?, se trata del cinamaldehi\u0301do, cuyo grupo funcional es un aldehi\u0301do, e\u0301stos se encuentran en diferentes olores y suelen ser muy vola\u0301tiles, es el caso del benzaldehi\u0301do de las almendras, el rico aroma a ci\u0301tricos debido al citral o el dulce olor a melo\u0301n del melonal. Y aunque estemos lejos podemos percibir su agradable fragancia. Este tipo de sustancias, al tener la capacidad de generar un olor atrayente, se utilizan mucho en la preparacio\u0301n de perfumes (figura 2).<\/p>\n

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Figura 2. Aromas de aldeh\u00eddos.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Otro grupo es la cetona \"\"<\/a><\/span>, la cual forma parte de algunos compuestos como la ionona, olor caracteri\u0301stico de las frambuesas. Tambie\u0301n es el ti\u0301pico aroma de la acetona que la mayori\u0301a conocemos, utilizada al eliminar la pintura de un\u0303as. La progesterona es un poco ma\u0301s compleja, posee dos cetonas. Esta hormona presente en las mujeres esta\u0301 en mayor cantidad durante el embarazo, por lo cual en algunas personas gestantes el sudor tiene un olor muy caracteri\u0301stico (figura 3).<\/p>\n

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Figura 3. Estructuras con el grupo funcional cetona.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Las frutas son una delicia a nuestro paladar, nos encanta ir por el mercado y si hay un olor deleitable seguro vamos a parar y comprarlas. Pero \u00bfpor que\u0301 ese aroma y sabor tan especial que las hace inconfundibles? Vamos a revisar algunas de sus estructuras: el pla\u0301tano tiene un compuesto llamado etanoato de isopentilo, en e\u0301ste tenemos un grupo con un C=O, pero ahora esta\u0301 unido a otro oxi\u0301geno un sustituyente \"\"<\/a>. Los e\u0301steres son los responsables de dar ese aroma tan especial en frutas (manzana, uva, naranja, durazno, peras, etce\u0301tera), algunos ejemplos los podemos observar en la figura 4.<\/p>\n

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Figura 4. Grupo funcional \u00e9ster y las frutas.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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En ma\u0301s de una ocasio\u0301n hemos tenido dolor de cabeza y un medicamento de eleccio\u0301n es la aspirina \u00bfsabi\u0301as que en la obtencio\u0301n de este valioso fa\u0301rmaco se requiere del anhi\u0301drido ace\u0301tico, cuyo grupo funcional es un anhi\u0301drido carboxi\u0301lico y se trata de dos carbonilos unidos a trave\u0301s de un oxi\u0301geno \"\"<\/a>? Adema\u0301s, son parte de la estructura inicial el a\u0301cido carboxi\u0301lico y el alcohol que se transforma a un e\u0301ster durante la reaccio\u0301n (figura 5).<\/p>\n

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Figura 5. Un anh\u00eddrido para obtener aspirina.<\/p><\/div>\n

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Cuando vamos a salir a una comida campestre estamos preocupados por los molestos mosquitos, y optamos por utilizar un repelente. \u00bfTe has detenido a revisar en la etiqueta el contenido? De manera frecuente se utiliza el DEET (N, N-Dietil-meta-to-luamida) una sustancia con una amida de grupo funcional. Se trata del C=O, pero ahora unido a un NH2 que resulta en \"\"<\/a>, es decir, una amida primaria, y si los hidro\u0301genos del nitro\u0301geno se sustituyen tenemos amidas secundarias (R-CONH-R) y terciarias (\"\"<\/a>).<\/p>\n

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Un compuesto con amida secundaria es el a\u0301cido pantote\u0301nico o vitamina B5 utilizada en el cuidado de la piel en diferentes cremas, debido a su capacidad hidratante, adema\u0301s, presenta a\u0301cido carboxi\u0301lico y alcohol como grupos funcionales. Por su parte, la acrilamida se forma durante el proceso de coccio\u0301n de los alimentos, sobre todo al frei\u0301r, tostar o asar, aunque pequen\u0303o es perjudicial para la salud, en este caso encontramos una amida primaria (figura 6) (Quesada-Valverde et al<\/em>., 2022).<\/p>\n

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Figura 6. Grupo funcional amida.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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De la misma familia con nitro\u0301geno tenemos las aminas, en las que un carbono esta\u0301 directamente unido al nitro\u0301geno, y al igual que en las amidas depende de cua\u0301ntos hidro\u0301genos este\u0301n sustituidos, pueden ser primarias, secundarias, terciarias y al ser sustituido su par de electrones forma sales de amonio cuaternarias con el contraio\u0301n que corresponda (\"\"<\/a>), respectivamente. La fenilalanina es un aminoa\u0301cido esencial que se relaciona con nuestro buen humor, ya que estimula la produccio\u0301n de endorfinas (hormonas de la felicidad), este aminoa\u0301cido posee en su constitucio\u0301n una amina primaria.<\/p>\n

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Cuando estamos muy entusiasmados tenemos una sensacio\u0301n muy peculiar en nuestro cuerpo, se trata de la secrecio\u0301n del neurotrasmisor adrenalina o epinefrina, que provoca que aumente nuestra frecuencia cardiaca, en este caso la estructura responsable guarda una amina secundaria.<\/p>\n

La colina es un compuesto muy importante para el organismo, ya que ayuda a nuestro cerebro a regular la memoria y estado de a\u0301nimo, adema\u0301s de otras funciones vitales. En este caso el responsable tiene una amina y al estar completamente sustituida se trata de una sal de amonio cuaternaria (figura 7).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Figura 7. Estructuras con el grupo funcional amina.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Hoy en di\u0301a el pla\u0301stico es parte de la vida diaria, desde las pequen\u0303as tapitas de las botellas de agua, guantes, utensilios de pla\u0301stico, todos los pla\u0301sticos que son indispensables en nuestra rutina, adema\u0301s de otras fibras sinte\u0301ticas. Pero \u00bfque\u0301 es eso de pla\u0301stico?, \u00bfsabes que esta\u0301 formado por una pequen\u0303a composicio\u0301n que se repite \u201cn\u201d nu\u0301mero de veces formando un poli\u0301mero?<\/span><\/p>\n

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En la preparacio\u0301n de distintos tipos de poli\u0301meros se utiliza el acrilonitrilo, una pequen\u0303a estructura formada por un doble enlace (alqueno) y un nitrilo o ciano, es decir, un carbono unido por tres enlaces a un nitro\u0301geno. Un ejemplo ma\u0301s es el fenvalerato, pesticida utilizado contra diversos tipos de plagas, que adema\u0301s posee otros grupos funcionales identificados anteriormente (figura 8).<\/p>\n

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Figura 8. Estructuras con el grupo funcional nitrilo o ciano.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\u00bfEn alguna ocasio\u0301n has visto peli\u0301culas en las que los cohetes van al espacio? Te has dado cuenta que hacen una gran explosio\u0301n para poder tener el impulso, pues el combustible utilizado es el trinitrotolueno, un anillo aroma\u0301tico que tiene tres grupos nitro, es decir, un nitro\u0301geno unido a dos oxi\u0301genos \"\"<\/a>, e\u0301ste es muy explosivo a determinada temperatura (figura 9).<\/p>\n

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Figura 9. Grupo funcional nitro.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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CONCLUSIONES<\/h4>\n
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En Qui\u0301mica orga\u0301nica, la base de los grupos funcionales es el carbono, unido a uno o a un conjunto de a\u0301tomos (hidro\u0301geno, oxi\u0301geno, nitro\u0301geno, azufre, etce\u0301tera), en un arreglo determinado. De ahi\u0301 resultan caracteri\u0301sticas muy especiales en los compuestos orga\u0301nicos que se ven reflejadas en sus propiedades qui\u0301micas y fi\u0301sicas necesarias para cambiar color, olor, sabor o bien ser utilizados en mejorar la salud o incluso como utensilios.<\/p>\n

Reconocerlos nos permite darnos cuenta de que no estamos alejados de la Qui\u0301mica, ya que en realidad di\u0301a a di\u0301a es parte de nuestras actividades. Adema\u0301s, identificarlos con sus respectivos grupos funcionales nos facilita entender por que\u0301 siendo estructuras con carbono pueden ser tan disimiles unas de las otras.<\/p>\n<\/div>\n

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* Universidad Veracruzana, Orizaba, Me\u0301xico.
\nContacto: deliahernandez@uv.mx<\/p>\n

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REFERENCIAS<\/h4>\n
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Colorado-Peralta R., Rivera, J.M. (martes 25 de agosto de 2014). La qui\u0301mica del sabor, Diario Xalapa<\/em>, 3E, https:\/\/www.uv.mx\/cienciauv\/files\/2014\/08\/Quimica-del-Sabor-00.pdf<\/p>\n

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Herna\u0301ndez-Romero, D., Garci\u0301a-Barradas, O., Colorado-Peralta, R., et al<\/em>. (2018). Heterociclos pequen\u0303as y maravillosas estructuras en el organismo humano. Revista Digital Universitaria<\/em> (RDU), 19(4), http:\/\/doi.org\/10.22201\/codeic.16076079e.2018.v19n4.a3<\/p>\n

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McMurry, J. (2012). Qui\u0301mica orga\u0301nica<\/em>, Cengager Learning Editores.<\/p>\n

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Pen\u0303a, D.A., Arroyo, B.A., Go\u0301mez, P.A., et al<\/em>. (2004). Bioqui\u0301mica<\/em>. Editorial Limusa, Grupo Noriega Editores.<\/p>\n

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Quesada-Valverde, M., Artavia, G., Granados-Chinchilla, F., et al<\/em>. (2022). Acrylamide in foods: from regulation and registered levels to chromatographic analysis, nutritional relevance, exposure, mitigation approaches, and health effects. Toxin Reviews<\/em>, 41(4), 1343-1373, https:\/\/doi.org\/10.1080\/1556954 3.2021.2018611<\/p>\n

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Recibido: 05\/12\/2022. <\/strong>
\nAceptado: 27\/09\/2023.<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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