A ampliação de escala na produção de fármacos é um dos principais gargalos na indústria químico-farmacêutica. A Tecnologia de Microrreatores (TMR) soluciona este problema através da perspectiva de desenvolver uma metodologia dentro do laboratório que facilmente pode ser implementada em escala de produção industrial através do aumento do número de microrreatores arranjados em paralelo ou numbering-up. Além disso o uso do microrreator apresenta diversas vantagens, tais como excelente controle de troca térmica, homogeneização mais eficiente, aumento da velocidade da reação, alta conversão e seletividade, segurança ao se trabalhar com reagentes e produtos tóxicos, além da redução da geração de resíduos. O objetivo deste trabalho foi transpor a reação de síntese de um derivado da tiazolidina-2,4-diona, um intermediário para produção de fármacos no combate à diabetes, do processo batelada para microrreator em fluxo contínuo. Através dos resultados foi determinado que não existe a necessidade de mais de 5,5h para se obter o rendimento máximo (96%) da reação em batelada com o n-propanol como melhor solvente a uma velocidade inicial de 1,25 mmol/L.min e utilizando piperidina como melhor base na concentração ideal de 0,053 M. A transposição para o microrreator mostrou que os processos apresentam resultados semelhantes quando utilizada a temperatura de ebulição normal do solvente. Porém, como o microrreator possibilita o aumento da temperatura, foi obtido um rendimento de 76% a 160°C em 20 min de tempo médio de residência utilizando n-propanol como solvente, mostrando um aumento nominal de rendimento de 47%, se comparado com o processo batelada. Esses resultados contribuíram para uma produção cerca de 3 vezes maior atingindo o valor de 3,47 mg/min. Pôde-se concluir que o uso de microrreator deve ser melhor difundido nas indústrias químico-farmacêuticas podendo suprir as produções dos reatores batelada, com maior segurança e eficiência, gerando menos resíduos e ocupando uma área física muito menor. / Scaling-up in drug production is one of the main bottlenecks in the chemical-pharmaceutical industry. Microreactor Technology (MRT) solves this problem from the perspective of developing a methodology within the laboratory that can easily be implemented on an industrial scale by increasing the number of microreactors arranged in parallel or numbering-up. In addition, the use of microreactor has several advantages, such as excellent thermal exchange control, more efficient homogenization, increased reaction rate, high conversion and selectivity, safety when working with reagents and toxic products, as well as reduction of waste generation. The main objective of this work was to transpose the reaction of a thiazolidine-2,4-dione derivative, an intermediate for the production of drugs against diabetes, from the batch process to the microreactor in a continuous flow. From the results it was determined that there is no need for more than 5.5h to obtain the maximum yield (96%) in the batch reaction with n-propanol as the best solvent and with an initial reaction rate of 1.25 mmol/L.min using piperidine as the best basis at the optimum concentration of 0.053 M. Transposition to the microreactor showed that the processes show similar results when used at the normal boiling temperature of the solvent. However, as the microreactor enables operation with increased temperature, yield of 76% at 16 °C in 20 min of mean residence time was obtained using n-propanol as the solvent, showing a nominal yield increase of 47% when compared to the batch process. These results contributed to about 3 times higher production reaching a value of 3.47 mg/min. It could be concluded that the use of microreactor should be better disseminated in the chemical-pharmaceutical industries, being able to supply batch reactor productions with greater safety and efficiency, generating less waste and occupying a much smaller physical area.

A intensificação de processos é importante na busca de equipamentos e reações menos nocivos e seguros, um exemplo é a aplicação de microrreatores. A indústria farmacêutica é a maior beneficiária dessa tecnologia, pois os microrreatores, dispositivos com microcanais de até 100 µm, podem reduzir em anos o tempo necessário para desenvolver e produzir um novo fármaco e podem ser montados em unidades industriais extremamente pequenas e compactas. O aumento de casos de diabetes no Brasil na última década vem incentivando a busca por novos fármacos. Neste trabalho, a aplicação de microrreatores capilares é estudada na síntese do (Z)-5-(4-hidroxi-3-metoxibenzilideno)2,4-tiazolidinadiona (HMTZD) e do (Z)-5-(3-hidroxi-4-metoxibenzilideno)2,4-tiazolidinadiona (MHTZD), obtidos da reação de 2,4-tiazolidinediona (TZD) com 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído (Vanilina) e com seu isômero, 3-hidroxi-4-metoxibenzaldeído (Isovanilina), que podem ser utilizados na síntese de moléculas com atividade biológica. Foram obtidos rendimentos máximos do produto HMTZD, 98% em 480 min de reação e do produto MHTZD, 73% em 120 min de reação, contrariando a literatura que apresenta um tempo de reação para essa síntese de 20 h a 40 h. Na síntese em fluxo no microrreator, ficou evidente que quanto maior a temperatura maior a conversão de TZD e o rendimento do produto, chegando a valores de 100%, para a temperatura de 160°C em etanol. A produção no processo batelada e no microrreator foram calculadas e, quando comparadas, mostraram que apenas dois microrreatores de 1 mL em sua melhor condição de operação são capazes de produzir três vezes mais que um reator batelada de 60 mL. Pelo estudo de cinética, a reação utilizando etanol não favorece a formação de reações em paralelo ou em série. As análises qualitativas comprovaram que os produtos esperados foram formados e com alto grau de pureza. / The process intensification is important in the search for less harmful and safe equipment and reactions, an example is the application of microreactors. The pharmaceutical industry is the largest beneficiary of this technology because microreactors, devices with microchannels up to 100 µm, can reduce the time required to develop and produce a new drug in years and can be mounted in extremely small and compact industrial units. The increase in diabetes cases in Brazil in the last decade has been encouraging the search for new drugs. In this work, the application of capillary microreactors is studied in the synthesis of (Z)-5-(4-hydroxy-3-methoxybenzylidene)2,4-thiazolidinedione (HMTZD) and (Z)-5-(3-hydroxy-4- methoxybenzylidene)2,4-thiazolidinedione (MHTZD), obtained from the reaction of 2,4-thiazolidinedione (TZD) with 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (Vanillin) and its isomer, 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (Isovanillin), which can be used in the synthesis of molecules with biological activity. Maximum yields of 98% in 480 min, for the product HMTZD, and 73% in 120 min, for the product MHTZD, were obtained, contradicting literature that shows a reaction time for this synthesis of 20 h to 40 h. In the flow synthesis in the microreactor, it was evident that the higher the temperature the higher the conversion of TZD and the yield of the product, reaching 100%, in ethanol working with the temperature of 160°C. The production in the batch process and the microreactor were calculated and, when compared, showed that only two 1 mL microreactors in their best operating condition are able to produce three times more than a 60 mL batch reactor. By the study of kinetics, the reaction using ethanol does not favor the formation of reactions in parallel or in series. The qualitative analyzes showed that the expected products was formed and with a high degree of purity.

A intensificação de processos é importante na busca de equipamentos e reações menos nocivos e seguros, um exemplo é a aplicação de microrreatores. A indústria farmacêutica é a maior beneficiária dessa tecnologia, pois os microrreatores, dispositivos com microcanais de até 100 µm, podem reduzir em anos o tempo necessário para desenvolver e produzir um novo fármaco e podem ser montados em unidades industriais extremamente pequenas e compactas. O aumento de casos de diabetes no Brasil na última década vem incentivando a busca por novos fármacos. Neste trabalho, a aplicação de microrreatores capilares é estudada na síntese do (Z)-5-(4-hidroxi-3-metoxibenzilideno)2,4-tiazolidinadiona (HMTZD) e do (Z)-5-(3-hidroxi-4-metoxibenzilideno)2,4-tiazolidinadiona (MHTZD), obtidos da reação de 2,4-tiazolidinediona (TZD) com 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído (Vanilina) e com seu isômero, 3-hidroxi-4-metoxibenzaldeído (Isovanilina), que podem ser utilizados na síntese de moléculas com atividade biológica. Foram obtidos rendimentos máximos do produto HMTZD, 98% em 480 min de reação e do produto MHTZD, 73% em 120 min de reação, contrariando a literatura que apresenta um tempo de reação para essa síntese de 20 h a 40 h. Na síntese em fluxo no microrreator, ficou evidente que quanto maior a temperatura maior a conversão de TZD e o rendimento do produto, chegando a valores de 100%, para a temperatura de 160°C em etanol. A produção no processo batelada e no microrreator foram calculadas e, quando comparadas, mostraram que apenas dois microrreatores de 1 mL em sua melhor condição de operação são capazes de produzir três vezes mais que um reator batelada de 60 mL. Pelo estudo de cinética, a reação utilizando etanol não favorece a formação de reações em paralelo ou em série. As análises qualitativas comprovaram que os produtos esperados foram formados e com alto grau de pureza. / The process intensification is important in the search for less harmful and safe equipment and reactions, an example is the application of microreactors. The pharmaceutical industry is the largest beneficiary of this technology because microreactors, devices with microchannels up to 100 µm, can reduce the time required to develop and produce a new drug in years and can be mounted in extremely small and compact industrial units. The increase in diabetes cases in Brazil in the last decade has been encouraging the search for new drugs. In this work, the application of capillary microreactors is studied in the synthesis of (Z)-5-(4-hydroxy-3-methoxybenzylidene)2,4-thiazolidinedione (HMTZD) and (Z)-5-(3-hydroxy-4- methoxybenzylidene)2,4-thiazolidinedione (MHTZD), obtained from the reaction of 2,4-thiazolidinedione (TZD) with 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (Vanillin) and its isomer, 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (Isovanillin), which can be used in the synthesis of molecules with biological activity. Maximum yields of 98% in 480 min, for the product HMTZD, and 73% in 120 min, for the product MHTZD, were obtained, contradicting literature that shows a reaction time for this synthesis of 20 h to 40 h. In the flow synthesis in the microreactor, it was evident that the higher the temperature the higher the conversion of TZD and the yield of the product, reaching 100%, in ethanol working with the temperature of 160°C. The production in the batch process and the microreactor were calculated and, when compared, showed that only two 1 mL microreactors in their best operating condition are able to produce three times more than a 60 mL batch reactor. By the study of kinetics, the reaction using ethanol does not favor the formation of reactions in parallel or in series. The qualitative analyzes showed that the expected products was formed and with a high degree of purity.

A ampliação de escala na produção de fármacos é um dos principais gargalos na indústria químico-farmacêutica. A Tecnologia de Microrreatores (TMR) soluciona este problema através da perspectiva de desenvolver uma metodologia dentro do laboratório que facilmente pode ser implementada em escala de produção industrial através do aumento do número de microrreatores arranjados em paralelo ou numbering-up. Além disso o uso do microrreator apresenta diversas vantagens, tais como excelente controle de troca térmica, homogeneização mais eficiente, aumento da velocidade da reação, alta conversão e seletividade, segurança ao se trabalhar com reagentes e produtos tóxicos, além da redução da geração de resíduos. O objetivo deste trabalho foi transpor a reação de síntese de um derivado da tiazolidina-2,4-diona, um intermediário para produção de fármacos no combate à diabetes, do processo batelada para microrreator em fluxo contínuo. Através dos resultados foi determinado que não existe a necessidade de mais de 5,5h para se obter o rendimento máximo (96%) da reação em batelada com o n-propanol como melhor solvente a uma velocidade inicial de 1,25 mmol/L.min e utilizando piperidina como melhor base na concentração ideal de 0,053 M. A transposição para o microrreator mostrou que os processos apresentam resultados semelhantes quando utilizada a temperatura de ebulição normal do solvente. Porém, como o microrreator possibilita o aumento da temperatura, foi obtido um rendimento de 76% a 160°C em 20 min de tempo médio de residência utilizando n-propanol como solvente, mostrando um aumento nominal de rendimento de 47%, se comparado com o processo batelada. Esses resultados contribuíram para uma produção cerca de 3 vezes maior atingindo o valor de 3,47 mg/min. Pôde-se concluir que o uso de microrreator deve ser melhor difundido nas indústrias químico-farmacêuticas podendo suprir as produções dos reatores batelada, com maior segurança e eficiência, gerando menos resíduos e ocupando uma área física muito menor. / Scaling-up in drug production is one of the main bottlenecks in the chemical-pharmaceutical industry. Microreactor Technology (MRT) solves this problem from the perspective of developing a methodology within the laboratory that can easily be implemented on an industrial scale by increasing the number of microreactors arranged in parallel or numbering-up. In addition, the use of microreactor has several advantages, such as excellent thermal exchange control, more efficient homogenization, increased reaction rate, high conversion and selectivity, safety when working with reagents and toxic products, as well as reduction of waste generation. The main objective of this work was to transpose the reaction of a thiazolidine-2,4-dione derivative, an intermediate for the production of drugs against diabetes, from the batch process to the microreactor in a continuous flow. From the results it was determined that there is no need for more than 5.5h to obtain the maximum yield (96%) in the batch reaction with n-propanol as the best solvent and with an initial reaction rate of 1.25 mmol/L.min using piperidine as the best basis at the optimum concentration of 0.053 M. Transposition to the microreactor showed that the processes show similar results when used at the normal boiling temperature of the solvent. However, as the microreactor enables operation with increased temperature, yield of 76% at 16 °C in 20 min of mean residence time was obtained using n-propanol as the solvent, showing a nominal yield increase of 47% when compared to the batch process. These results contributed to about 3 times higher production reaching a value of 3.47 mg/min. It could be concluded that the use of microreactor should be better disseminated in the chemical-pharmaceutical industries, being able to supply batch reactor productions with greater safety and efficiency, generating less waste and occupying a much smaller physical area.