1.11. 1.11. EXTRACTIVOSEXTRACTIVOS

1.11.1 1.11.1 GENERALIDADESGENERALIDADESAcompañando el material celulósico y lignina se Acompañando el material celulósico y lignina se encuentran, en menos cantidad, un grupo de encuentran, en menos cantidad, un grupo de substancias que pueden ser extraídas con substancias que pueden ser extraídas con solventes orgánicos neutros tales como etanol, solventes orgánicos neutros tales como etanol, benceno, acetona, cloroformo, diclorometano y benceno, acetona, cloroformo, diclorometano y también agua. también agua. Se estima que en el futuro la madera será Se estima que en el futuro la madera será utilizada en gran escala en la manufactura de utilizada en gran escala en la manufactura de muchos productos tales como tableros de fibra muchos productos tales como tableros de fibra y partículas. Es de esperar que la calidad de la y partículas. Es de esperar que la calidad de la madera será un factor muy importante siendo madera será un factor muy importante siendo necesario para su calificación la detección del necesario para su calificación la detección del tipo y cantidad de extractivos presentes en tipo y cantidad de extractivos presentes en cada madera. cada madera.

Los componentes químicos estructurales de la Los componentes químicos estructurales de la madera, tales como celulosa o lignina son madera, tales como celulosa o lignina son químicamente similares sea cual fuera la especie químicamente similares sea cual fuera la especie en que se les encuentra, aun cuando la madera en que se les encuentra, aun cuando la madera pueda variar en su apariencia, gravedad pueda variar en su apariencia, gravedad especifica y resistencia. Sin embargo, las maderas especifica y resistencia. Sin embargo, las maderas de muchas especies presentan grandes de muchas especies presentan grandes diferencias en sus propiedades químicas, diferencias en sus propiedades químicas, encontrando como única explicación a la pequeña encontrando como única explicación a la pequeña pero muy importante porción de la madera que pero muy importante porción de la madera que son los extractivos.son los extractivos.

En este grupo incluyen algunas substancias no En este grupo incluyen algunas substancias no extractables extractables tales, como almidones, pectinas, tales, como almidones, pectinas, proteínas, etc. y otra fracción que puede ser proteínas, etc. y otra fracción que puede ser extraída con solventes neutros que se denominan extraída con solventes neutros que se denominan extractivos.extractivos.

Se les han llegado a denominar los Se les han llegado a denominar los “componentes químicos personificadores”“componentes químicos personificadores” de las maderas influyendo en sus de las maderas influyendo en sus propiedades sean éstas deseables o propiedades sean éstas deseables o indeseables. indeseables.

Muchos de estos extractivos afectan la Muchos de estos extractivos afectan la pulpabilidad, blanqueabilidad de la pulpa, pulpabilidad, blanqueabilidad de la pulpa, pintabilidad de la madera, resistencia al pintabilidad de la madera, resistencia al ataque de insectos y a la pudrición de la ataque de insectos y a la pudrición de la madera, su color y olor, etc.madera, su color y olor, etc.

Fig. Composición básica de la maderaFig. Composición básica de la madera

Es necesario recalcar que un Es necesario recalcar que un término término muy utilizado muy utilizado es el de MATERIALES EXTRAÑOS para referirse a es el de MATERIALES EXTRAÑOS para referirse a aquellas que no forman parte de la pared celular. aquellas que no forman parte de la pared celular.

HOLOCELULOSA55-68%

EXTRACTIVOS2-10%

LIGNINA15-30%

1.11.2 1.11.2 DEFINICIÓNDEFINICIÓNSon aquellos constituyentes no estructurales de Son aquellos constituyentes no estructurales de las plantas que pueden ser removidos las plantas que pueden ser removidos generalmente con solventes orgánicos neutros.generalmente con solventes orgánicos neutros.

1.11.3 1.11.3 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS EXTRACTIVOSEXTRACTIVOS

La composición química de los extractivos varia La composición química de los extractivos varia grandemente entre dos e inclusive en las grandemente entre dos e inclusive en las diferentes partes de un mismo árbol. El gran diferentes partes de un mismo árbol. El gran número de compuestos que han sido número de compuestos que han sido identificados representan varias clases de identificados representan varias clases de compuestos orgánicos que pueden ser compuestos orgánicos que pueden ser agrupados en tres grandes grupos. agrupados en tres grandes grupos.

Compuestos alifáticos (principalmente grasas y Compuestos alifáticos (principalmente grasas y ceras), compuestos fenólicos, Terpenos y ceras), compuestos fenólicos, Terpenos y Terpenoides, Terpenoides,

A. A. COMPUESTOS ALIFÁTICOSCOMPUESTOS ALIFÁTICOS Dentro de este grupo se pueden mencionar Dentro de este grupo se pueden mencionar alcoholes y ácidos grasos, grasas, ceras, alcoholes y ácidos grasos, grasas, ceras, alcanos, etc. Los ácidos grasos se les encuentra alcanos, etc. Los ácidos grasos se les encuentra generalmente con esteres, cuando se combinan generalmente con esteres, cuando se combinan con glicerol se les tienen como grasas, mientras con glicerol se les tienen como grasas, mientras cuando se combinan con alcoholes alifáticos de cuando se combinan con alcoholes alifáticos de alto número de carbonos (Calto número de carbonos (C1818-C-C3030) se les ) se les encuentra formando ceras.encuentra formando ceras. B. B. COMPUESTOS FENÓLICOSCOMPUESTOS FENÓLICOSEste grupo de sustancias está constituido por Este grupo de sustancias está constituido por una mezcla muy heterogénea de compuestos una mezcla muy heterogénea de compuestos que se puede sub-dividir como sigue: que se puede sub-dividir como sigue:

B.1 B.1 TANINOSTANINOSSe puede clasificar en hidrolizables o Se puede clasificar en hidrolizables o condesados. condesados.

B.2 B.2 LIGNANOSLIGNANOSSon sólidos cristalinos incoloros ampliamente Son sólidos cristalinos incoloros ampliamente distribuidos en el reino vegetal distribuidos en el reino vegetal encontrándoseles en el duramen, hojas, encontrándoseles en el duramen, hojas, exudados resinosos y otras partes de la planta. exudados resinosos y otras partes de la planta. En algunos casos se les localiza como glicósidos. En algunos casos se les localiza como glicósidos. Todos los lignanos contienen uno o dos átomos Todos los lignanos contienen uno o dos átomos de carbono asimétricos presentando por lo tanto de carbono asimétricos presentando por lo tanto actividad óptica. actividad óptica. Los lignanos tienen hasta el momento Los lignanos tienen hasta el momento restringida utilización a nivel comercial, siendo restringida utilización a nivel comercial, siendo utilizadas solamente un grupo muy reducido. Se utilizadas solamente un grupo muy reducido. Se diferencian de la lignina en que mientras la diferencian de la lignina en que mientras la lignina es un polímero los lignanos son dímeros. lignina es un polímero los lignanos son dímeros. ..

B.3 B.3 ESTILBENOSESTILBENOS

Son derivados de 1,2 – difeniletileno, los cuales Son derivados de 1,2 – difeniletileno, los cuales poseen un sistema conjugado de dobles enlaces poseen un sistema conjugado de dobles enlaces y son por lo tanto muy reactivos. Un compuesto y son por lo tanto muy reactivos. Un compuesto muy representativo de este grupo es la muy representativo de este grupo es la pinosilvina presentes en especies de pino. pinosilvina presentes en especies de pino. Aparte de encontrarse muy frecuentemente en Aparte de encontrarse muy frecuentemente en coniferas seconiferas se le puede encontrar en especies de le puede encontrar en especies de Leguminosas y Eucalipto.Leguminosas y Eucalipto.

C = CC = C

OHOH

HOHO

HH

HH

Fig. Estructura de la pinosilvina

La La pinosilvina pinosilvina se caracteriza por su efecto se caracteriza por su efecto fungicida, termicida y por su efecto fungicida, termicida y por su efecto negativo en los procesos de pulpas, negativo en los procesos de pulpas, inhibiendo la normal reacción de inhibiendo la normal reacción de delignificación. delignificación.

B.4 B.4 TROPOLONESTROPOLONESEstos compuestos de estructura no bencénica de Estos compuestos de estructura no bencénica de carácter aromático presentan características carácter aromático presentan características similares a enoles y fenoles . Sus soluciones con similares a enoles y fenoles . Sus soluciones con sales férricas dan complejos de coordinación de sales férricas dan complejos de coordinación de color rojo brillante, insoluble en color rojo brillante, insoluble en agua agua pero soluble pero soluble en benceno y cloroformo. Soluciones muy diluidas en benceno y cloroformo. Soluciones muy diluidas de este quelato en cloroformo que son de un color de este quelato en cloroformo que son de un color intenso permiten estimarlos con métodos intenso permiten estimarlos con métodos colorimétricos. colorimétricos.

Maderas que contienen tropolones son Maderas que contienen tropolones son susceptibles de dar reacciones de corrosión y de susceptibles de dar reacciones de corrosión y de manchado.manchado.Algunas veces poseen efectos muy negativos Algunas veces poseen efectos muy negativos como en la corrosión de los digestores en procesos como en la corrosión de los digestores en procesos de pulpeo en donde forman fuertes complejos con de pulpeo en donde forman fuertes complejos con iones de metales pesados tales con los iones iones de metales pesados tales con los iones férricos. férricos.

C. C. TERPENOS Y TERPENOIDESTERPENOS Y TERPENOIDES

Se consideran como derivados de la Se consideran como derivados de la condensación de 2 o más unidades de isopreno: condensación de 2 o más unidades de isopreno: 2-metil-1,3,-butadieno, originando dímeros u 2-metil-1,3,-butadieno, originando dímeros u oligómeros más complejo que responden a la oligómeros más complejo que responden a la fórmula elemental: (Cfórmula elemental: (C1010HH1616))XX

CH3 │CH2=C-CH=CH2 2 metil, 1,3 butadieno

*El término terpeno se refiere específicamente *El término terpeno se refiere específicamente a hidrocarburos, mientras que el de terpenoides a hidrocarburos, mientras que el de terpenoides a toda sustancia cuya unidad repetitiva es el a toda sustancia cuya unidad repetitiva es el isopreno sin considerar los grupos funcionales. isopreno sin considerar los grupos funcionales.

Los terpenos y otras substancias similares a Los terpenos y otras substancias similares a ellos con variadas funciones entran en la ellos con variadas funciones entran en la composición de los aceites etéreos, y están composición de los aceites etéreos, y están ampliamente distribuidos en el reino vegetal. ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Son líquidos incoloros más ligeros que el agua y Son líquidos incoloros más ligeros que el agua y hierven a temperaturas entre 140-190°C. Son hierven a temperaturas entre 140-190°C. Son insolubles en agua y presentan altos índices de insolubles en agua y presentan altos índices de

refractividad.refractividad.

C.1 C.1 CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

a) MonoterpenosC10H16 (p.eb.140-

180ºC) Volátiles en vapor

b) Sesquiterpenos C15H24 (p.eb. 200ºC)

c) Diterpenos (Ac. Resínicos)

C20H32 (p.eb. 300ºC)Poco o casi nada volátiles en vapor

d) Triterpenos (Esteroides)

C30H48

e) Politerpenos (caucho)

(C10H16)X

1.11.4 1.11.4 CLASIFICACION DE LOS EXTRACTIVOS DE CLASIFICACION DE LOS EXTRACTIVOS DE LA MADERALA MADERA

Los constituyentes secundarios o extraños Los constituyentes secundarios o extraños de la madera se clasifican según su de la madera se clasifican según su solubilidad general:solubilidad general:

Solubles en éter etílico.Solubles en éter etílico.Solubles en alcohol etílico.Solubles en alcohol etílico.Solubles en agua.Solubles en agua.Volatilizables con vapor.Volatilizables con vapor.

A. A. EXTRACTIVOS SEGÚN SU SOLUBILIDAD EXTRACTIVOS SEGÚN SU SOLUBILIDAD EXPECIFICAEXPECIFICA

A.1A.1 ACEITES VOLÁTILES O ESENCIALESACEITES VOLÁTILES O ESENCIALES Hidrocarburos cíclicos (terpenos y Hidrocarburos cíclicos (terpenos y

terpenoides)terpenoides) AlcoholesAlcoholes ÉteresÉteres AldehídosAldehídos CetonasCetonas ÁcidosÁcidos LactosasLactosas Hidrocarburos alifáticos.Hidrocarburos alifáticos. FenolesFenoles

A.2 A.2 SOLUBLES EN SOLVENTES ORGANICOSSOLUBLES EN SOLVENTES ORGANICOS

Son fracciones que contienen ácidos grasos Son fracciones que contienen ácidos grasos y resinicos, representando una considerable y resinicos, representando una considerable proporción de los extractivos de la madera proporción de los extractivos de la madera de gimnospermas. En las latífoliadas son de gimnospermas. En las latífoliadas son escasas o están ausentes.escasas o están ausentes.

a)a) Ácidos resinicos y sus éteres.Ácidos resinicos y sus éteres.b)b) CerasCerasc)c) Ácidos grasos y sus éteresÁcidos grasos y sus éteresd)d) Sustancias no saponificablesSustancias no saponificablese)e) Sustancias colorantesSustancias colorantesf)f) Sustancias fenólicasSustancias fenólicas

A.2.1 A.2.1 SOLUBLES EN ÉTERSOLUBLES EN ÉTER

ResinasResinas– GrasasGrasas– Ácidos GrasosÁcidos Grasos– FitosterolesFitosteroles– Alcoholes grasosAlcoholes grasos– Ácidos resinicosÁcidos resinicos– cerasceras

Algunos componentes mas polares por Algunos componentes mas polares por ejm. Fenoles.ejm. Fenoles.

Pequeñas cantidades de sustancias Pequeñas cantidades de sustancias neutras.neutras.

A.3 A.3 SOLUBLES EN AGUASOLUBLES EN AGUA SalesSales AzucaresAzucares PolisacáridosPolisacáridos ChiclosasChiclosas CiclitolesCiclitoles Algunas sustancias fenólicasAlgunas sustancias fenólicas

Algunas de estas sustancias son mas o Algunas de estas sustancias son mas o menos menos solubles en solventes orgánicos, de solubles en solventes orgánicos, de allí que la allí que la fracción de extractos solubles en fracción de extractos solubles en solventes solventes orgánicos pueden orgánicos pueden contener una contener una porción porción considerable de materiales solubles considerable de materiales solubles en agua.en agua.

B.B. EXTRACTIVOS SEGÚN IMPORTANCIA EXTRACTIVOS SEGÚN IMPORTANCIA ORGANICAORGANICA

B.1 B.1 TERPENOSTERPENOS MonoterpenosMonoterpenos SequiterpenosSequiterpenos DiterpenosDiterpenos AcíclicosAcíclicos Monociclitos (limoneno)Monociclitos (limoneno) Bicíclicos ( d - Pineno)Bicíclicos ( d - Pineno)

Vinculados a los terpenos se encuentran los Vinculados a los terpenos se encuentran los alcoholes terpenicos y las Cetonas.alcoholes terpenicos y las Cetonas.

B.2 RESINASB.2 RESINASa)a)Grasas (ácidos grasos esterificados)Grasas (ácidos grasos esterificados)b)b)Ácidos grasosÁcidos grasos

No saturados (ácido oleico)No saturados (ácido oleico)Saturados (ácido laurico)Saturados (ácido laurico)

c)c)Ácidos resinicosÁcidos resinicosd)d)Alcoholes grasos (ligniceril)Alcoholes grasos (ligniceril)e)e)fitosteranosfitosteranos

B.3 FENOLESB.3 FENOLES B.3.1 TANINOSB.3.1 TANINOS

Hidrolizables (acido galico, egalico y Hidrolizables (acido galico, egalico y azucares)azucares)

Condensables o flobataninos (contienen Condensables o flobataninos (contienen monomeros tipo catequiza). Rinden monomeros tipo catequiza). Rinden flabafenos, productos de mayor peso flabafenos, productos de mayor peso molecular que los hidrolizables.molecular que los hidrolizables.

B.3.2 B.3.2 FENOLES DEL DURAMEN Y FENOLES DEL DURAMEN Y SUSTANCIASSUSTANCIAS AFINESAFINES

Flavononas (cristina)Flavononas (cristina) AntocianinasAntocianinas Estilbenos (pino silvina)Estilbenos (pino silvina) Lignanos (prinoresinal)Lignanos (prinoresinal) Tropolones (acido thujico) Tropolones (acido thujico) C. C. EXTRACTIVOS SEGÚN SU FUNCIONEXTRACTIVOS SEGÚN SU FUNCION

C.1 C.1 RESERVAS ALIMENTICIASRESERVAS ALIMENTICIAS..Grasos (éteres de ácidos grasos)Grasos (éteres de ácidos grasos)Ácidos grasos.Ácidos grasos.No saturados (menores), acetato acético.No saturados (menores), acetato acético.Saturados (mayores), acido lauricoSaturados (mayores), acido lauricoesteresesteres

C.2 C.2 COMPUESTOS PROTECTORESCOMPUESTOS PROTECTORES Terpenos (monoterpenos, sequiterpenos, Terpenos (monoterpenos, sequiterpenos,

diterpenos, aciclicos, monociclicos, diterpenos, aciclicos, monociclicos, biciclicos)biciclicos)

Ácidos resinicosÁcidos resinicos FenolesFenoles

Taninos (Hidrolizables: galotaninos y Taninos (Hidrolizables: galotaninos y eglataninos), eglataninos), (condensables o (condensables o flobataninos).flobataninos).

Fenoles del duramen y sustancias afines: Fenoles del duramen y sustancias afines: (flavononas, antocianinas, quinonas, (flavononas, antocianinas, quinonas, estilvenos, lignanos, tropolones, etc.)estilvenos, lignanos, tropolones, etc.)

C.3 C.3 HORMONAS VEGETALESHORMONAS VEGETALES.. FitosteronasFitosteronas

……muchas gracias por su atenciónmuchas gracias por su atención