Sínteses quimioenzimáticas de moléculas bioativas: uma abordagem à química verde

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Santos, Luna Schlittler [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/151850
Resumo: O emprego da Biocatálise utilizando enzimas isoladas ou células íntegras fornece alternativas eficientes e potencialmente quimio-, regio- e estereosseletivas para a transformação de uma ampla variedade de compostos orgânicos. Neste trabalho aplicamos a Biocatálise na síntese quimioenzimática de derivados de α-metil-β-hidroxiéster utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae na redução de α-metileno-β-cetoésteres e também na síntese de 4-tiazolidinonas através de uma reação multicomponente one-pot combinada com o uso de biocatalisadores. Dessa forma esta tese é composta de três capítulos, sendo o primeiro uma introdução geral seguida de dois capítulos de trabalho experimental, resultados e discussão. Os α-metil-β-hidroxiésteres são compostos importantes para a síntese orgânica assimétrica, onde são aplicados como blocos construtores para a síntese de diversos compostos. Nesse contexto, existe um grande interesse na busca por métodos convenientes e seletivos para sua síntese. Dentre as estratégias mais estudadas, a redução assimétrica de α-metileno-β-cetoésteres tem sido a via mais investigada. Neste trabalho, a rota sintética proposta para a obtenção dos substratos α-metileno-β-cetoéster consistiu na obtenção dos α-metileno-β-hidroxiésteres através da reação de Morita-Baylis-Hillman (rendimentos de 64 a 96%), seguida por uma reação de oxidação utilizando o ácido 2-iodoxibenzóico (IBX) (rendimentos de 88 a 95%). Os substratos α-metileno-β-cetoésteres foram submetidos a reação de redução utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae. Os α-metil-β-hidroxiésteres foram obtidos com conversões de 66 a 99%, diatereosseletividade de até 91:9 e excessos enantioméricos maiores que 99% para todos os diastereoisômeros. De maneira geral, podemos concluir que a levedura S. cerevisiae foi capaz de reduzir os α-metileno-β-cetoésteres à α-metil-β-hidroxiésteres com alta diastereo- e enantiosseletividade. As 4-tiazolidinonas são um importante núcleo heterocíclico presente em diversos compostos biologicamente e farmacologicamente ativos. Portanto, há um grande interesse no desenvolvimento de metodologias adequadas para sintetizá-lo. A eficiência das reações multicomponentes combinadas com os aspectos sustentáveis da Biocatálise foram empregadas na síntese desta classe de compostos. Uma coleção de células microbianas, enzimas isoladas e a albumina de soro bovino foram triados para atividades catalíticas nesta reação. A influência do solvente, a relação estequiométrica dos substratos e os substituintes no anel aromático dos aldeídos também foram avaliados. Em relação à proporção estequiométrica de substratos os melhores resultados foram observados quando se utilizou uma proporção de 1: 1: 3 de aldeído: amina: ácido carboxílico. A relação entre o substituinte do anel aromático dos aldeídos e a taxa de reação não ficou clara já que as conversões variam com os diferentes biocatalisadores testados. De maneira geral as 4-tiazolidinonas foram obtidas com rendimentos bons a moderados (52 a 69%), sob condições de reação suaves.