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libro de sintesis de luminol, Esquemas y mapas conceptuales de Química

Indice objetvos fundamento teorico

Tipo: Esquemas y mapas conceptuales

2024/2025

Subido el 03/04/2025

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Revista de Química PUCP, 2011, vol. 25, nº 1-2 13
Pontificia Universidad Católica del Perú ISSN: 1012-3946
Seguramente todos hemos visto, en alguna ocasión, capí-
tulos de alguna serie televisiva en la que se observa de-
tectives en la escena de un crimen: CSI-Miami o Dexter
son ejemplos bien conocidos. Ellos se guían por la escena del
crimen para reconstruir el posible hecho que causó la muerte a la
víctima. En algún episodio han mostrado la detección de la san-
gre mediante la aplicación, por atomización, de una solución de
luminol gracias a la cual siempre parece que resuelven el crimen.
La aplicación de esta solución sobre una superficie en la que se
presume que hay restos de sangre produce una reacción quimio-
luminiscente, similar a la mostrada en la figura 1. Esta prueba per-
mite detectar trazas de sangre, lo cual ayuda en el proceso que
conduce a descubrir el posible móvil del asesinato. Pero, ¿qué es
realmente el luminol?
El luminol (C8H7N3O2) es un derivado del ácido ftálico,
sólido a temperatura ambiente, de color amarillo pálido, soluble
en la mayoría de solventes orgánicos y ligeramente soluble en
agua. Es una molécula sencilla, sin centros asimétricos, que se
prepara comercialmente a partir del ácido 3-nitroftálico mediante
la condensación de este ácido con hidracina (N2H4). La reducción
del grupo nitro a la amina primaria correspondiente permite la sín-
tesis del luminol (figura 2). Sin embargo, la aplicación directa del
luminol a un área con sangre no produce la luminiscencia. De
hecho, inicialmente el luminol no tenía uso en medicina forense
(véase el cuadro “Historia y curiosidades relacionadas con el lu-
minol”). Para que ocurra la luminiscencia es necesario “activar”al
luminol. Esto ocurre preparando una solución acuosa de luminol
con un agente oxidante, como el agua oxigenada (H2O2), y un hi-
dróxido que proporcione un medio básico. En presencia de estas
sustancias la oxidación del luminol ocurre lentamente, mediante
la secuencia de reacciones que se muestra en la figura 3.
En un primer paso, la base atrapa los hidrógenos uni-
dos a los átomos de nitrógeno. Luego, la reacción del dianión
El Luminol
LA MOLÉCULA DESTACADA
Juan Carlos Cedrón *
resultante con oxígeno molecular (paso 2) permite el intercambio
de las amidas por los correspondientes ésteres, mediante una
adición cíclica. Este paso está muy favorecido dado que se forma
nitrógeno molecular, un muy buen grupo saliente debido a su mí-
nima reactividad. El peróxido formado, muy inestable, se rompe
(paso 3), dando lugar al anión 3-aminoftalato. Sin embargo, tal
ruptura del peróxido produce esta molécula en estado excitado.
Esto origina que, cuando la molécula alcanza su estado basal,
libera energía en forma de luz, de una coloración azul.
* Juan Carlos Cedrón es profesor de química del Departamen-
to de Ciencias de la PUCP. Es doctor en Química Orgánica y
ha publicado diversos artículos científicos en el área de quími-
ca orgánica y alcaloides. (e-mail: [email protected]).
Figura 1: Rastro luminiscente dejado por la sangre de una víctima
en una cocina (Fuente: Imagen pública del Bureau of Criminal
Apprehension, Minnesota Department of Public Safety, EEUU. :)
Figura 2: Síntesis de luminol a
partir del ácido 3-nitroftálico
La investigación forense tiene un pequeño aliado desde
hace casi un siglo: el luminol. Esta simple molécula ha
ayudado a resolver muchos crímenes por su peculiaridad de emitir luz en contacto
con pequeños restos de sangre.
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Revista de Química PUCP , 2011 , vol. 25, nº 1-2 13 Pontificia Universidad Católica del Perú ISSN: 1012-

S son ejemplos bien conocidos. Ellos se guían por la escena del crimen para reconstruir el posible hecho que causó la muerte a la víctima. En algún episodio han mostrado la detección de la san gre mediante la aplicación, por atomización, de una solución de luminol gracias a la cual siempre parece que resuelven el crimen. La aplicación de esta solución sobre una superficie en la que se presume que hay restos de sangre produce una reacción quimio luminiscente, similar a la mostrada en la figura 1. Esta prueba per mite detectar trazas de sangre, lo cual ayuda en el proceso que conduce a descubrir el posible móvil del asesinato. Pero, ¿qué es realmente el luminol? sólido a temperatura ambiente, de color amarillo pálido, soluble en la mayoría de solventes orgánicos y ligeramente soluble en agua. Es una molécula sencilla, sin centros asimétricos, que se prepara comercialmente a partir del ácido 3-nitroftálico mediante la condensación de este ácido con hidracina (N del grupo nitro a la amina primaria correspondiente permite la sín tesis del luminol (figura 2). Sin embargo, la aplicación directa del luminol a un área con sangre no produce la luminiscencia. De hecho, inicialmente el luminol no tenía uso en medicina forense (véase el cuadro “Historia y curiosidades relacionadas con el lu minol”). Para que ocurra la luminiscencia es necesario “activar”al luminol. Esto ocurre preparando una solución acuosa de luminol con un agente oxidante, como el agua oxigenada (H dróxido que proporcione un medio básico. En presencia de estas sustancias la oxidación del luminol ocurre lentamente, mediante la secuencia de reacciones que se muestra en la figura 3.eguramente todos hemos visto, en alguna ocasión, capí^ tulos de alguna serie televisiva en la que se observa de tectives en la escena de un crimen: El luminol (C 8 H 7 N 3 O 2 ) es un derivado del ácido ftálico, CSI-Miami 2 H 4 ). La reducción 2 O 2 ), y un hio Dexter - -------

dos a los átomos de nitrógeno. Luego, la reacción del dianión^ En un primer paso, la base atrapa los hidrógenos uni-

El Luminol Juan Carlos Cedrón *^ LA MOLÉCULA DESTACADA resultante con oxígeno molecular (paso 2) permite el intercambio de las amidas por los correspondientes ésteres, mediante una

* Juan Carlos Cedrón es profesor de química del Departamen to de Ciencias de la PUCP. Es doctor en Química Orgánica y ha publicado diversos artículos científicos en el área de quími ca orgánica y alcaloides. (e-mail: [email protected]).^ La investigación forense tiene un pequeño aliado desde^ hace casi un siglo: el luminol. Esta simple molécula ha^ ayudado a resolver muchos crímenes por su peculiaridad de emitir luz en contacto^ con pequeños restos de sangre. - -^ adición cíclica. Este paso está muy favorecido dado que se forma^ nitrógeno molecular, un muy buen grupo saliente debido a su mí^ nima reactividad. El peróxido formado, muy inestable, se rompe^ (paso 3), dando lugar al anión 3-aminoftalato. Sin embargo, tal^ ruptura del peróxido produce esta molécula en estado excitado.^ Esto origina que, cuando la molécula alcanza su estado basal,^ libera energía en forma de luz, de una coloración azul. Figura 2: Síntesis de luminol a partir del ácido 3-nitroftálico^ Apprehension,^ Figura 1: Rastro luminiscente dejado por la sangre de una víctima^ en una cocina (Fuente: Imagen pública del Bureau of Criminal^ Minnesota Department of Public Safety, EEUU.^ :)-

14 Revista de Química PUCP , 2011 , vol. 25, nº 1- http://revistas.pucp.edu.pe/quimica

La reacción mostrada es lenta, pero se acelera en presencia de hierro (Fe). En el caso de la sangre, el hierro presente en la he moglobina origina que el proceso sea más rápido, y la luz se pro duce de manera casi inmediata al contacto. usa desde hace ya algunas décadas. Los reactivos son fáciles de adquirir y la preparación de la solución de luminol es rápida, además de que permite analizar pequeñas trazas de sangre, in clusive si estas no son fáciles de visualizar. usar luminol. La principal es que es una técnica destructiva y pue de dañar la muestra que se analiza. Por ello, debe usarse sólo después de haber tomado muestras para otros análisis (como para ADN). Asimismo, puede dar falsos positivos en presencia de otras sustancias químicas. Una de ellas es la lejía (hipoclorito de sodio, NaOCl): la oxidación del luminol y, consecuentemente su luminiscencia, ocurre más rápidamente con lejía que con agua oxigenada. Por eso, si el lugar del crimen ha sido limpiado con lejía, puede ser que aparezcan más manchas coloreadas de las que se deberían esperar. En estos casos es necesario usar otro ensayo que confirme la presencia de sangre o esperar un tiempo prudencial antes de aplicar el luminol, ya que la lejía suele degra darse al cabo de unos días y deja de reaccionar con el luminol. series, el texto del último párrafo entra en contradicción con lo visto en la televisión. Es cierto: las series de TV muchas veces nos dicen la verdad a medias. Es normal ver episodios de tales series en las que se aplica luminol sobre superficies que han sido limpiadas cuidadosamente con lejía por el criminal, y el luminol El uso del luminol tiene varias ventajas y, por ello, se Sin embargo, también existen algunas desventajas al Seguro si eres un fiel televidente de este género de-----

funciona. Cierto, funciona, pero en tales casos se debe hacer un test secundario, ya que, como hemos visto, la lejía afecta el aná lisis. Asimismo, en otros episodios muestran análisis de sangre posteriores al experimento del luminol. Hemos visto que esto no debe hacerse así, ya que el luminol puede afectar la muestra. Definitivamente, en las series de Hollywood, ¡todo se puede! pequeño tamaño y masa molecular (el luminol pesa 177 uma) pueden ser útiles en ciertos aspectos de la vida diaria. A veces Finalmente, cabe destacar cómo ciertas moléculas de-^ nos imaginamos que sólo las moléculas muy complejas, de gran^ tamaño y con una variedad de átomos pueden ser las que re^ suelvan los problemas complicados, pero no siempre es así. El^ luminol es un claro ejemplo: una molécula sin centros asimétricos,^ y que se puede preparar en pocos pasos, es la gran aliada de la^ investigación policial desde hace ya varios años. Y por lo pronto,^ lo seguirá siendo algún tiempo más.^ Sheehan, F.; Kobilinsky, L. Human blood identification: a Fleming, D. Harris, T. “How luminol Works”. Castelló, A.; Francés, F.; Verdú, F. Nieweg, H.^ forensic science approach.^ 542-546. Bristol. 2002. forensic luminol tests on porous surfaces: more about the drying time effect. sis de graduación, Hermann Wesselink College, 2009. The forensic use of chemiluminiscense and luminol The chemiluminescence of^ Bibliografía esencial (:, acceso: 27.2.2012 Talanta 2009^ J. Chem. Educ. ( : 77 , Bleach interference in, 1555-7,. luminol acceso: 27.2.2012).. University of^^1984^61 ). Te^ (6),--

como 5-amino-2,3-dihidro-1,4-ftalazinadiona. Posteriormente, en 1928 el científico alemán H. Albrecht publica la quimiolu miniscencia del luminol, en la revista alemana Zeitschrift für Physikalishe Chemie (1). Es a partir de este instante que co mienzan los estudios del luminol en áreas como la biología o la medicina. En 1934, E. Huntress propone el nombre de lumi nol, que significa “productor de luz”, en un artículo publicado en el Journal of the American Chemical Society. Pero fue unos años mas tarde, en 1937, cuando Walter Specht, científico del Instituto Universitario de Medicina Legal de Jena (Alemania), propuso el uso del luminol para detectar sangre en escenas de crimen. Anteriormente sólo se le había empleado para encon trar cobre en la minería. como “Crímenes imperfectos” o “Archivos Forenses”, depen diendo del país), se transmite desde hace más de quince años y describe diversos asesinatos reales en los que se trata de averiguar al responsable. En muchos de sus episodios se des criben casos resueltos mediante el uso del luminol, el cual per mitió a los investigadores esclarecer la escena del crimen. Sus episodios y la explicación de cómo se resuelven los casos se pueden ver en línea en su buen ejemplo del uso adecuado del luminol, ya que está basa da en hechos reales y no en tramas ficticias. Después de leer este artículo, el lector podrá entender mejor cada episodio y cómo trabaja el luminol.^ Historia y curiosidades relacionadas^ El luminol fue sintetizado por primera vez en 1853 El programa de televisión “Forensic Files” (conocido Definitivamente, la serie mencionada constituye un^ con el luminol página web. :. --------

Figura 3: Mecanismo propuesto para la quimioluminiscen cia del luminol - Fuentes de interés: Albrecht, H. Huntress, E. Z. Phys. ChemJ. Am. Chem.Soc.. (^1928) 1934 , 136, 321., 56, 241.