Cascatas bienzimáticas para a síntese de β-hidroxiamidas quirais: avaliação de escopo de substratos

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorMilagre, Cintia Duarte de Freitas [UNESP]-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Estadual Paulista (Unesp)-
Autor(es): dc.creatorCastilho, Shirley Alves [UNESP]-
Data de aceite: dc.date.accessioned2022-08-04T21:53:17Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2022-08-04T21:53:17Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-03-08-
Data de envio: dc.date.issued2022-03-08-
Data de envio: dc.date.issued2022-01-30-
Data de envio: dc.date.issued2021-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://hdl.handle.net/11449/217082-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/11449/217082-
Descrição: dc.descriptionA sociedade, bem como as indústrias química e farmacêutica modernas, têm exigido o desenvolvimento e a implementação de metodologias sintéticas que sejam eficientes dos pontos de vista energético, produtivo e ambiental. A fim de atender parte desta demanda, propomos neste trabalho o estudo de sistemas enzimáticos em cascata que possam ser aplicados na síntese de β-hidroxiamidas quirais de interesse econômico. A opção pelo uso de catalisadores enzimáticos atende ao princípio da química verde que recomenda o desenvolvimento de reações em condições catalíticas em detrimento às reações em condições estequiométricas, sempre que possível. Algumas vantagens competitivas são inerentes ao uso de biocatalisadores como o fato de serem originários de fontes renováveis de matéria-prima, serem biodegradáveis, requererem condições reacionais brandas, além de utilizarem solventes não tóxicos como os sistemas aquosos tamponados. Como os biocatalisadores são potencialmente regio-, quimio- e enantiosseletivos, o número de etapas reacionais é reduzido por não requerer etapas de proteção/desproteção de grupos funcionais. Aliado às estas vantagens, o uso de sistemas multienzimáticos em cascata ainda propicia menor geração de resíduos, uma vez que dispensa o isolamento e purificação dos intermediários sintéticos. Um trabalho anterior desenvolvido em nosso grupo de pesquisa estudou sistemas em cascata sequencial e simultânea para a síntese das β-hidroxiamidas quirais a partir da benzoilacetonitrila, tendo resultados bastante promissores utilizando as enzimas nitrilas hidratases e cetorredutases como catalisadores. Buscando avaliar o escopo de substratos para as cascatas desenvolvidas, o presente trabalho trata da avaliação das influências estereoeletrônicas de grupos doadores e retiradores de elétrons ligados nas posições orto, meta e para do anel aromático da benzoilacetonitrila sobre a atividade das enzimas envolvidas nas cascatas desenvolvidas anteriormente. Através das reações em cascata apresentadas neste trabalho, foi possível observar a supressão da atividade da cetorredutase frente à substratos orto e meta substituídos, sugerindo impedimentos estéricos, observados também para as nitrilas hidratases avaliadas. Assim, os substratos para-substituídos foram submetidos às reações em cascata, onde as β-hidroxiamidas para-substituídas foram obtidas com conversões acima de 87%.-
Descrição: dc.descriptionSociety, as well as the modern chemical and pharmaceutical industries, have demanded the development and implementation of synthetic methodologies that are efficient from an energy, production and environmental point of view. In order to meet part of this demand, we propose in this work the study of cascade enzyme systems that can be applied in the synthesis of chiral β-hydroxyamides of economic interest. The option to use enzymatic catalysts meets the principle of green chemistry, which recommends the development of reactions under catalytic conditions instead of reactions under stoichiometric conditions, whenever possible. Some competitive advantages are inherent to the use of biocatalysts, for example, these catalysts originate from renewable sources of raw material, are biodegradable, require mild reaction conditions in terms of pH, temperature and pressure, in addition to using non-toxic solvents such as buffered aqueous systems. As biocatalysts are potentially regiochemo- and enantioselective, the number of reaction steps is reduced as they do not require functional group protection/deprotection steps. Allied to these advantages, the use of cascaded multienzymatic systems also provides less waste generation, as it does not require the isolation and purification of synthetic intermediates. Previous work developed in our research group studied sequential and simultaneous cascade systems for the synthesis of chiral β-hydroxyamides from benzoylacetonitrile, with very promising results using the enzymes nitrile hydratase and ketoreductase as catalysts. Seeking to evaluate the scope of substrates for the developed cascades, the present work deals with the evaluation of the stereoelectronic influences of electron donor and withdrawn groups linked in the ortho, meta and para positions of the benzoylacetonirile substrate's aromatic ring, on the activity of enzymes involved in the developed cascades previously. Through the cascade reactions presented in this work, it was possible to observe the suppression of ketoreductase activity agains ortho and meta substituted substrates, suggesting steric impediments, also observed for the evaluetade nitrile hydratases. Thus, the para-substituted substrates were subjected to cascade reactions, where the para-substituted β-hydroxyamides were obtained with consersions abose 87%.-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)-
Descrição: dc.description88887.341669/2019-00-
Idioma: dc.languagept_BR-
Publicador: dc.publisherUniversidade Estadual Paulista (Unesp)-
Direitos: dc.rightsAcesso restrito-
Direitos: dc.rightsLOCKSS system has permission to collect, preserve, and serve this Archival Unit-
Palavras-chave: dc.subjectBiocatálise-
Palavras-chave: dc.subjectEnzimas-
Palavras-chave: dc.subjectSíntese orgânica-
Palavras-chave: dc.subjectQuímica verde-
Palavras-chave: dc.subjectQuiralidade-
Título: dc.titleCascatas bienzimáticas para a síntese de β-hidroxiamidas quirais: avaliação de escopo de substratos-
Título: dc.titleBienzymatic cascades for the chiral β-hydroxyamides synthesis: substrate scope assessment-
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