Iodo-funcionalização seletiva C3-H de 1H-indóis biocatalisada pelo sistema lacase-mediador redox

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Molon, Vinícius Bertoncello
• Orientador(a): Silva, Thiago Barcellos da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng; por
• Palavras-chave em Português: Biotecnologia; Iodo; Biocatálise; Compostos orgânicos; Indol
• Palavras-chave em Inglês: Biotechnology; Iodine; Biocatalysis; Organic compounds; Indole
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/11250

O 1H-indol é um composto de origem natural o qual apresenta uma estrutura bicíclica constituída de um anel benzênico fundido a um anel pirrólico. Este composto é naturalmente produzido por bactérias e fungos e está presente nas fezes humanas, sendo um dos componentes responsáveis pelo odor desagradável. Porém, em baixas concentrações apresenta um odor floral, e por isso, é empregado na indústria de perfumaria. O 1H-indol faz parte da estrutura química de importantes moléculas naturais com relevantes atividades biológicas, como exemplos o aminoácido triptofano, o neurotransmissor serotonina e o hormônio melatonina. Por ser amplamente encontrado como parte da estrutura de produtos naturais e com relevantes atividades biológicas, o 1H-indol é considerado uma estrutura privilegiada, e, portanto, uma estrutura largamente empregada na química medicinal. Prova disso é o número elevado de fármacos disponíveis para o tratamento de doenças como o câncer, depressão e hipertensão. Por outro lado, as enzimas lacases têm se destacado como importantes biocatalisadores em reações químicas que não são naturais a estas enzimas, proporcionando o desenvolvimento de metodologias sintéticas que vão ao encontro dos princípios da química verde. Assim, aliando a importância do 1H-indol e seus derivados como intermediários em processos sintéticos, e o poder da biocatálise como estratégia para a transformação químicas, buscou-se neste trabalho desenvolver uma abordagem biotecnológica, empregando o sistema lacase-mediador redox, para a iodo-funcionalização do 1H-indol e derivados. Os compostos indólicos iodofuncionalizados na posição C3 são importantes compostos intermediários para a obtenção de derivados funcionalizados, principalmente a partir de reações de acoplamento cruzado. Nesse trabalho, a lacase de Trametes versicolor e o ABTS mostraram-se como um sistema lacasemediador redox adequado para a oxidação do ânion iodeto, fornecido na forma de iodeto de potássio, gerando a espécie reativa de iodo, o ânion I3-. Por sua vez o I3- promove a iodo funcionalização do 1H-indol com alta seletividade na posição C-3 e em excelente rendimento isolado de 99%. A metodologia foi estendida para outros dezesseis derivados do 1H-indol, em que foi observado também valores de conversão superiores a 97% e rendimentos acima de 89%. Devido aos altos valores de conversão e a simplicidade do meio reacional, a metodologia também se destaca pela simplificada etapa de isolamento dos produtos. Sendo assim, foi proposto e desenvolvido uma metodologia com abordagem biotecnologia para a iodo-funcionalização de 1H-indois com resultados comparáveis as metodologias já descritas na literatura. [resumo fornecido pelo autor]