FONSECA, Thiago de Sousa. Sínteses quimioenzimáticas dos fármacos (R)-luliconazol, (R)-clorprenalina e análogos e síntese química de substâncias imidazólicas. 2017. 210 f. Tese (Doutorado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by José Orlando Soares de Oliveira (orlando.soares@bol.com.br) on 2017-08-24T13:18:12Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_tsfonseca.pdf: 6070980 bytes, checksum: 5c887eadfe845e797a622899c103c8ae (MD5) / Rejected by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br), reason: O trabalho precisa ser normalização. Devolver o trabalho para o aluno para que ele realize as correções. Para acesso ao guia: http://www.biblioteca.ufc.br/publicacoes/41-guia-de-normalizacao Para acesso aos templates: http://www.biblioteca.ufc.br/educacao-de-usuarios/1234-templates Retirar a numeração dos elementos pré-textuais. Eles são contados, mas não são numerados. Refazer a folha de aprovação, conforme modelo estabelecido no Guia de Normalização da UFC e template. Inserir palavras-chave no resumo e no abstract. Listas de figuras, tabelas, esquemas, gráficos, abreviaturas e sumário devem ser digitados com espaçamento 1,5 entrelinhas Retirar as folhas que contém indicação de capítulo e título. Todo o texto deve ser digitado na cor preta, exceto as ilustrações. on 2017-08-24T13:54:08Z (GMT) / Submitted by José Orlando Soares de Oliveira (orlando.soares@bol.com.br) on 2017-08-25T14:00:14Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_tsfonseca (2).pdf: 4652909 bytes, checksum: 36641c5931a41c244cc0594e09e74d0e (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-08-30T21:27:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_tsfonseca (2).pdf: 4652909 bytes, checksum: 36641c5931a41c244cc0594e09e74d0e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T21:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_tsfonseca (2).pdf: 4652909 bytes, checksum: 36641c5931a41c244cc0594e09e74d0e (MD5) Previous issue date: 2017 / The preparation of the antifungal (R)-luliconazole (R-1) and β-agonist (R)-cloroprenaline (R-12 a) drugs and analogues (R-12 b-j) had as key step the preparation of β-halohydrins and β-haloacetates chiral, via kinetic resolution of the corresponding racemic acetates, mediated by lipase. The rac-2-chloro-1-(2,4-dichlorophenyl)ethyl acetate, rac-4 or rac-11 b was used as the "template" substrate to establish the ideal conditions for kinetic resolution via hydrolysis. Through the screening of commercial lipases, were selected the C. antarctica type B, CAL-B, immobilized on acrylic resin (Novozym 435®) and T. lanuginosus (TLL) immobilized on immobead-150, leading to the c values of 50%, e.e.s e e.e.p >92% and E of 185 and 128, respectively. Were evaluated: reaction time, temperature, enzyme/substrate ratio, pH, absence or presence of cosolvents and enzyme reuse. CAL-B was more efficient than TLL, requiring a lower enzyme/substrate ratio (0.5:1) and presenting high activity and selectivity in up to 5 cycles reactions. The best conditions for the resolution of rac-4 were the use of PO43- buffer (pH 7) in the absence of cosolvents, 15 min reaction at 45 °C, leading to c = 50%, e.e.s e e.e.p >99% and E >200. These conditions were used to resolve acetate rac-11 a, which leads to the intermediate in the synthesis of (R)-12 a as well β-haloacetates rac-11 b-j, leading to the analogous (R)-12 b-j. Adjustments in the reaction times were performed (4 h - 9 d) so that the values of c close to 50%. The esters rac-11 a-j were resolved with c ≈ 50%, values of e.e.s and e.e.p = 92 - >99% and E >200. The influence of the esters’ substituents in the time of the kinetic resolution was analyzed considering the steric and electronic effects and evoking the fitting model induced substrate-enzyme with the presence of the hydrophobic pockets. Finally, starting from (S)-2-chloro-1- (2,4-dichlorophenyl)ethanol, (S)-3, (R)-1 was obtained in 43% yield. In order to achieve an atomic economy, we converted the (S)-halohydrins (S)-10 a-j into the respective (R)-acetates (R)-11 a-j via the Mitsunobu reaction, yields ranging from 78-89%. (R)-11 a-j were transformed into the (R)-epoxides (R)-34 a-f; h-j in yields from 68-75% and (R)-11 g was transformed into (R)-halohydrin (R)-10 g in 60% yield. Subsequently, (R)-34 a-f; h-j and (R)-10 g reacted with isopropilamine, yielding (R)-12 a in 71% yield and the analogs (R)-12 b-j in yields 71-80%. Lastly, four imidazole derivatives with yields 72-90% were synthesized, and 1-phenacylimidazole (13) showed antifungal activity against phytopathogenic fungus Fusaruim sacchari, besides the anticorrosive activity for carbon steel. / A preparação dos fármacos antifúngico (R)-luliconazol (R-1) e do β-agonista (R)-clorprenalina (R-12 a) e análogos (R-12 b-j) tiveram como etapa chave a obtenção de β-haloidrinas e β-haloacetatos quirais, via resolução cinética dos correspondentes acetatos racêmicos, mediada por lipase. O rac-acetato de 2-cloro-1-(2,4-diclorofenil)etila, rac-4 ou rac-11 b, foi utilizado como substrato “modelo” para estabelecer as condições ideais para a resolução cinética, via hidrólise. Através da triagem de lipases comerciais, foram selecionadas a C. antarctica do tipo B, CAL-B, imobilizada em resina acrílica (Novozym 435®) e a T. lanuginosus imobilizada em immobead-150 (TLL), as quais levaram a valores de c = 50%, e.e.s e e.e.p >92% e E = 185 e 128, respectivamente. Foram avaliados: tempo reacional, temperatura, razão enzima/substrato, pH, ausência ou presença de cossolventes e reuso das enzimas. A CAL-B foi mais eficiente que a TLL, requerendo uma menor razão enzima/substrato (0,5:1) e apresentando alta atividade e seletividade em até 5 ciclos reacionais. As melhores condições para a resolução de rac-4 foi em tampão PO43- (pH 7) sem cossolventes, 15 min de reação a 45 °C, levando a c = 50%, e.e.s e e.e.p >99% e E >200. Tais condições foram utilizadas para resolver o acetato rac-11 a que leva ao intermediário na síntese da (R)-12 a, bem como dos β-haloacetatos rac-11 b-j, que levam aos análogos (R)-12 b-j. Ajustes nos tempos reacionais foram realizados (4 h - 9 d) para que os valores de c fossem ≈ 50%. Os ésteres rac-11 a-j foram resolvidos com c ≈ 50%, valores de e.e.s e e.e.p = 92 - >99% e E >200. A influência dos substituintes dos referidos ésteres no tempo da resolução cinética foi analisada considerando os efeitos estérico e eletrônico e evocando o modelo do encaixe induzido substrato-enzima com a presença dos bolsões hidrofóbicos. Finalmente, partindo do (S)-2-cloro-1-(2,4-diclorofenil)etanol, (S)-3, foi possível obter o (R)-1 com 43% de rendimento. Objetivando uma economia atômica, convertemos as (S)-haloidrinas (S)-10 a-j nos respectivos (R)-acetatos (R)-11 a-j, via reação de Mitsunobu, com rendimentos de 78-89%. (R)-11 a-f; h-j foram transformados nos (R)-epóxidos (R)-34 a-f; h-j com rendimentos de 68-75% e o (R)-11 g foi transformado na (R)-haloidrina (R)-10 g com 60% de rendimento. Subsequentemente, (R)-34 a-f; h-j e (R)-10 g reagiram com isopropilamina, levando a (R)-12 a com rendimento de 78% e análogos (R)-12 b-j com rendimentos de 71-80%. Por último, foram sintetizados quatro derivados imidazólicos com rendimentos de 72-90%, sendo que o 1-fenacilimidazol (13) apresentou atividade antifúngica frente ao fungo fitopatogênico Fusaruim sacchari, além da atividade anticorrosiva para o aço carbono.

FONSECA, T. S. Síntese quimioenzimática do Mesilato de Rasagilina (Azilect). 2013. 114 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Daniel Eduardo Alencar da Silva (dealencar.silva@gmail.com) on 2014-11-28T20:39:54Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_tsfonseca.pdf: 1927032 bytes, checksum: 84f632bf5ae2356bf2323decdf5dbfd2 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-11-26T20:28:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_tsfonseca.pdf: 1927032 bytes, checksum: 84f632bf5ae2356bf2323decdf5dbfd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-26T20:28:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_tsfonseca.pdf: 1927032 bytes, checksum: 84f632bf5ae2356bf2323decdf5dbfd2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Here we describe the synthesis of the chemoenzymatic Rasagilina mesylate (Azilect®), a drug used in monotherapy in patients with early stage Parkinson. One of the goals of this project was to carry out the introduction of chirality via biocatalysis processes. We studied two strategies: i) bioreduction of indanone in the presence of a series of yeast and ii) kinetic resolution of rac-indanol using lipases in organic solvent. In strategy (i) was conducted a screening with six yeasts. In all tests the (S)-indanol was obtained in low conversions (9.4 to 13.2%) and enantiomeric excesses of up to 97.6%. Due to low conversion rates, we decided to implement the strategy (ii). After screening of nine commercial lipases, was possible to verify that the Amano lipase AK from Pseudomonas fluorescens and Lipase from Thermomyces lanuginosus immobilized on immobead-150 were the most efficient in the kinetic resolution of rac- indanila acetate in aqueous medium with enantiomeric ratio equals 111.0 and 167.0 respectively. Thus, such lipases were selected for the kinetic resolution of rac-indanol in organic media. The best results of enzyme activity and selectivity were obtained using hexane as a solvent, reaction time of 15 minutes and 30ºC for Amano lipase AK (free enzyme) and 35ºC for Thermomyces lanuginosus, with enantiomeric ratio equals 200 for both cases. Were held assets of Amano AK (free enzyme) in various media and the best results were obtained selectivity and activity in hexane as organic solvent, reaction time of 6 hours and 30 º C using Amano Lipase AK immobilized chitosan in 2.5% low molecular weight; sodium alginate 2.5% and Amano AK lipase immobilized on chitosan 5.0% low molecular weight. The study was conducted reuse of immobilized lipase, Thermomyces lanuginosus being immobilized on immobead-150, the more efficiently compared to the others, since it has provided excellent results in higher reaction cycles. Subsequently, using a Mitsunobu reaction, (S)-indanol was converted to (R)-azidoindano with 70% yield. Then, the (R)-azidoindano was subjected to Staudinger reaction, producing (R)-indanamine in 60% yield. / Neste trabalho descrevemos a síntese quimioenzimática do Mesilato de Rasagilina (Azilect®), um fármaco utilizado na monoterapia de pacientes com Parkinson no estágio inicial. Um dos objetivos deste trabalho foi realizar a introdução da quiralidade via processos de biocatálise. Foram estudadas duas estratégias: i) biorredução da indanona na presença de uma série de leveduras e ii) resolução cinética do rac-indanol utilizando lipases, em solvente orgânico. Na estratégia (i) realizamos uma triagem com seis leveduras. Em todos os testes realizados o (S)-indanol foi obtido com baixas conversões (9,4-13,2%) e excessos enantioméricos de até 97,6%. Devido aos baixos valores de conversão, decidimos aplicar a estratégia (ii). Após uma triagem com nove lipases comerciais foi possível verificar que a Amano lipase AK a partir da Pseudomonas fluorescens e a Lipase a partir da Thermomyces lanuginosus imobilizada em immobead-150 foram as mais eficientes na resolução cinética do rac-acetato de indanila, em meio aquoso, com razão enantiomérica de 111,0 e 167,0, respectivamente. Com isso, tais lipases foram selecionadas para a resolução cinética do rac-indanol em meio orgânico. Os melhores resultados de seletividade e atividade enzimática foram obtidos utilizando hexano como solvente orgânico, tempo reacional de 15 minutos e temperatura de 30ºC para a Amano lipase AK (enzima livre) e 35ºC para a Thermomyces lanuginosus, com razão enantiomérica>200 para ambos os casos. Foram realizadas imobilizações da Amano AK (enzima livre) em vários suportes e os melhores resultados de seletividade e atividade foram obtidos em hexano como solvente orgânico, tempo reacional de 6 horas e temperatura de 30ºC empregando a Amano lipase AK imobilizada em quitosana 2,5% de baixo peso molecular; alginato de sódio 2,5% e a Amano lipase AK imobilizada em quitosana 5,0% de baixo peso molecular. Foi realizado o estudo de reuso das lipases imobilizadas, sendo a Thermomyces lanuginosus imobilizada em immobead-150, a mais eficiente comparada às demais, uma vez que proporcionou excelentes resultados em maiores ciclos reacionais. Posteriormente, empregando uma reação de Mitsunobu, o (S)-indanol foi convertido no (R)-azidoindano com rendimento de 70%. Em seguida, o (R)-azidoindano foi submetido a uma reação de Staudinger, produzindo a (R)-indanamina com 60% de rendimento.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-08-15T22:41:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Jeiely Gomes Ferreira.pdf: 10068552 bytes, checksum: 24d204d1fa5cba1ebf810d8954a56d54 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-08-21T20:16:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Jeiely Gomes Ferreira.pdf: 10068552 bytes, checksum: 24d204d1fa5cba1ebf810d8954a56d54 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-21T20:16:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Jeiely Gomes Ferreira.pdf: 10068552 bytes, checksum: 24d204d1fa5cba1ebf810d8954a56d54 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / CNPq / FACEPE / Dióis propargílicos são intermediários alquinílicos com grande potencial sintético. Embora a utilização destes compostos visando a síntese de produtos naturais bioativos seja conhecida, até ao início deste trabalho, nenhum estudo envolvendo a resolução cinética enzimática (RCE) desta classe de compostos tinha sido relatada na literatura. Com isso, o objetivo principal deste trabalho foi a obtenção de dióis propargílicos em sua forma enantiomericamente enriquecida, a partir de um processo de RCE usando a lipase Candida antarctica como biocatalisador. Os compostos quirais oriundos destas biotransformações seriam então empregados como intermediários sintéticos visando a preparação de moléculas quirais de interesse biológico. Um dos compostos sintetizados, o composto (R,S)-non-2-ino-1,4-diol 20h, foi utilizado na síntese do 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE) 19, um composto detoxicante de ocorrência natural, através do estudo da oxidação regiosseletiva de sistemas alílicos. Além disso, os dióis (R,S)-pent-2-ino-1,4-diol 20a, (R,S)-hept-2-ino-1,4-diol 20c, (R,S)-hex-2-ino-1,4-diol 20g (um produto natural) e 20h foram submetidos a ensaios de atividade citotóxica, mostrando atividades antiproliferativas interessantes. / Propargyl diols are alkynylic intermediates with great synthetic potential. Despite their use aiming at the synthesis of bioactive natural products be known, until the beginning of this thesis, no enzymatic kinetic resolution studies of propargylic diols had been reported yet. Thus, the main objective of this work was the obtaining propargylic diols in its enantiomerically enriched form, from an enzymatic kinetic resolution (EKR) process using Candida antarctica lipase as biocatalyst. Chiral compounds from these biotransformations would then be employed as synthetic intermediates for the preparation of chiral molecules of biological interest. One of the diols synthesized, the compound (R,S)-non-2-yn-1,4-diol (diol 20h) was used in the synthesis of 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE) (diol 19), a detoxicant naturally occurring compound, through the study of regioselective oxidation of allylic systems. Furthermore, when diols (R,S)-pent-2-yn-1,4-diol (diol 20a), (R,S)-hept-2-yn-1,4-diol (diol 20c), (R,S)-hex-2-yn-1,4-diol (diol 20g) (a natural product) and (R,S)-non-2-yn-1,4-diol (diol 20h) were subjected to cytotoxic tests, interesting antiproliferative activities were observed.

Orientador: José Augusto Rosário Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T08:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cazetta_Tarcila_D.pdf: 6322006 bytes, checksum: 7ade22d0f421a68d569efe2ff834bce5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Nesse projeto de pesquisa foram estudadas metodologias visando o preparo de moléculas quirais por meio da utilização de micro-organismos. No Capítulo 1 foram empregados leveduras e fungos para o preparo de álcoois secundários e dióis enantiomericamente puros por meio de resolução cinética oxidativa e de desracemização por estereoinversão. O álcool (R)-1-(3-hidroxifenil)-etanol, um precursor no preparo da Rivastigmina, um medicamento utilizado no tratamento do mal de Alzheimer foi obtido por um processo de resolução cinética altamente eficiente e sua configuração absoluta foi determinada por meio da utilização da técnica de dicroísmo circular. O (R)-1-(3-piridinil)-etanol foi preparado via desracemização por estereoinversão mediada pelo fungo Geotrichum candidum. O mecanismo reacional foi estudado empregando os enantiômeros puros do substrato como material de partida, de forma que foi possível estabelecer uma proposta para o mecanismo de desracemização. O diol (S)-1-fenil-1,2-etanodiol foi preparado por um processo de desracemização por estereoinversão altamente eficiente, com rendimento de 90% e ee 99%, pela levedura Candida albicans. O mecanismo reacional foi estudado, bem como a influência de grupos doadores e retiradores de elétrons ligados ao anel aromático. Verificou-se que a natureza do grupo pode influenciar drasticamente uma das etapas da desracemização. No Capítulo 2 foram estudadas reações de redução de ligações C=C pela ação de enzimas enoato-redutases da levedura Pichia kluyveri. Metilenocetonas foram preparadas e o micro-organismo promoveu a redução da ligação C=C de maneira quimio e estereosseletiva, de modo que a carbonila da cetona permaneceu intacta. Foram obtidas ?-metilcetonas com excelentes rendimentos e excessos enantioméricos. Em particular, a (S)-1-fenil-2-metil-1-hexanona, um composto até então não relatado na literatura, foi preparada com excelentes rendimento (93%) e ee (99%), e sua configuração absoluta foi determinada empregando a técnica de dicroísmo circular / Abstract: In this research project were studied methodologies aimed at the preparation of chiral molecules using microorganisms. In Chapter 1, yeast and fungi were used for the preparation of enantiomerically pure alcohols and diols by kinetic resolution oxidative and desracemização by estereoinversão. The alcohol (R)-1-(3-hydroxyphenyl)ethanol, a precursor in the preparation of Rivastigmine, a drug used in the treatment of Alzheimer's disease was obtained by a process of highly efficient kinetic resolution and its absolute configuration was determined by using the technique of circular dichroism. The (R)-1-(3-pyridinyl)ethanol was obtained by desracemization mediated by fungus Geotrichum candidum. The reaction mechanism was studied using pure enantiomers as starting substrate material, so that it was possible to establish a mechanism for desracemização. The diol (S)-1-phenyl-1,2-ethanediol was prepared by a process of highly efficient estereoinversão by the yeast Candida albicans. The reaction mechanism has been studied, as well as the influence of donating and electron-withdrawing groups attached to the aromatic ring. It has been found that the nature of the group may dramatically influence of the steps of desracemization. In Chapter 2, reduction C=C bonds reactions were studied by the action of enoate-reductase enzymes from yeast Pichia kluyveri. Methyleneketones were prepared and the microorganism caused a reduction of the C=C bond chemotherapy and stereoselective manner, such that the carbonyl group of the ketone remained intact. Chiral ?-methyl ketones were obtained with excellent yields and enantiomeric excesses. In particular, (S)-2-methyl-1-phenylhexan-1-one, a hitherto not reported in literature compound was prepared in excellent yield (93%) and ee (99%) and its absolute configuration was determined using the technique of circular dichroism / Doutorado / Quimica Organica / Doutora em Ciências

Nesta dissertação de mestrado foram estudadas duas bactérias, Sphingobacterium sp e Arthrobacter atrocyaneus, produtoras de enzimas álcool desidrogenases que se mostraram capazes de catalisar reações de oxidação enantiosseletiva de alcoóis secundários racêmicos. Inicialmente foram avaliados alguns parâmetros para a realização da resolução cinética do (RS)-1-feniletanol, assim como quantidade de substrato, biomassa das bactérias (Sphingobacterium sp e Arthrobacter atrocyaneus) e tempo reacional necessário para a oxidação completa de um dos enantiômeros do substrato. Nas reações com a bactéria Sphingobacterium sp (R1AC23) observou-se a presença de álcool desidrogenase com alta atividade catalítica, porém com moderada enantiosseletividade, pois em alguns casos observou-se a oxidação completa dos alcoóis para-substituídos derivados do (RS)-1- feniletanol a suas correspondentes cetonas. Com o estudo das reações do (RS)-1-feniletanol e a bactéria Arthrobacter atrocyaneus (R1AF57) determinou-se os principais parâmetros reacionais para alcançar uma excelente resolução cinética. Sendo assim, aplicou-se essa metodologia para diferentes alcoóis secundários em dois meios reacionais diferentes: com células em crescimento e com células ressuspensas em tampão fosfato. A atividade catalítica foi mais eficiente com as células em crescimento com conversões próximas de 50% e excesso enantiomérico >99% na maioria dos casos, destacando-se os derivados do (RS)-1-feniletanol para e meta substituídos. Empregou-se a Arthrobacter atrocyaneus em testes de resolução cinética dinâmica (RCD). Como durante as reações de oxidação um co-produto é uma cetona, estudou-se o emprego in situ do NaBH4 como redutor desse composto. Com isso, tem-se um ciclo reacional de oxidação-redução. Sendo assim, por estereoinversão, foi possível alcançar rendimentos maiores que 50% do álcool enantiomericamente puro. Com o (RS)-1-(4-metilfenil)-etanol como substrato, obteve-se o álcool enantiomericamente puro com rendimento de 79% e excesso enantiomérico >99% / In this dissertation two bacterial strains were studied, Arthrobacter atrocyaneus and Sphingobacterium sp, which are alcohol dehydrogenases producers that were able to catalyse racemic secondary alcohols enantioselective oxidation. Initially, some reaction parameters to carry out the kinetic resolution of (RS)-1- phenylethanol were evaluated, such as substrate amount, bacterial biomass (Arthrobacter atrocyaneus and Sphingobacterium sp) and the reaction time for complete oxidation of one enantiomer of the substrate. In the reactions with Sphingobacterium sp (R1AC23) was observed the presence of alcohol dehydrogenase with high catalytic activity and moderate selective. Therefore, in some cases, the total oxidation of the both enantiomers of (RS)-1- phenylethanol para-substitued derivatives to the corresponding ketones were observed. By studying the reactions of (RS)-1-phenylethanol and Arthrobacter atrocyaneus (R1AF57), the reaction parameters to achieve excellent kinetic resolution were determined. Therefore, this methodology was applied to different secondary alcohols under two different reaction media: with growing cells and resting cells in phosphate buffer. The catalytic activity was more efficient with growing cells. The conversions were next to 50% and enantiomeric excess> 99% in most of the cases, especially those reactions with alcohols derived from (RS)- 1-phenylethanol para and meta substituted. Arthrobacter atrocyaneus was employed in dynamic kinetic resolution (DKR). As during the oxidation reactions, a ketone co-product is obtained, the use of NaBH4 was studied to reduce this compound in situ. Thus, an oxidation-reduction reactional cycle was achieved. Then, by estereoinversion it was possible to achieve yields higher than 50% of the pure enantiomerically alcohol. With (RS)-1-(4-methylphenyl)-ethanol as substrate, enantiomeric excess > 99% and yield 79% of pure enantiomerically alcohol was obtained

Nesta dissertação de mestrado foram estudadas duas bactérias, Sphingobacterium sp e Arthrobacter atrocyaneus, produtoras de enzimas álcool desidrogenases que se mostraram capazes de catalisar reações de oxidação enantiosseletiva de alcoóis secundários racêmicos. Inicialmente foram avaliados alguns parâmetros para a realização da resolução cinética do (RS)-1-feniletanol, assim como quantidade de substrato, biomassa das bactérias (Sphingobacterium sp e Arthrobacter atrocyaneus) e tempo reacional necessário para a oxidação completa de um dos enantiômeros do substrato. Nas reações com a bactéria Sphingobacterium sp (R1AC23) observou-se a presença de álcool desidrogenase com alta atividade catalítica, porém com moderada enantiosseletividade, pois em alguns casos observou-se a oxidação completa dos alcoóis para-substituídos derivados do (RS)-1- feniletanol a suas correspondentes cetonas. Com o estudo das reações do (RS)-1-feniletanol e a bactéria Arthrobacter atrocyaneus (R1AF57) determinou-se os principais parâmetros reacionais para alcançar uma excelente resolução cinética. Sendo assim, aplicou-se essa metodologia para diferentes alcoóis secundários em dois meios reacionais diferentes: com células em crescimento e com células ressuspensas em tampão fosfato. A atividade catalítica foi mais eficiente com as células em crescimento com conversões próximas de 50% e excesso enantiomérico >99% na maioria dos casos, destacando-se os derivados do (RS)-1-feniletanol para e meta substituídos. Empregou-se a Arthrobacter atrocyaneus em testes de resolução cinética dinâmica (RCD). Como durante as reações de oxidação um co-produto é uma cetona, estudou-se o emprego in situ do NaBH4 como redutor desse composto. Com isso, tem-se um ciclo reacional de oxidação-redução. Sendo assim, por estereoinversão, foi possível alcançar rendimentos maiores que 50% do álcool enantiomericamente puro. Com o (RS)-1-(4-metilfenil)-etanol como substrato, obteve-se o álcool enantiomericamente puro com rendimento de 79% e excesso enantiomérico >99% / In this dissertation two bacterial strains were studied, Arthrobacter atrocyaneus and Sphingobacterium sp, which are alcohol dehydrogenases producers that were able to catalyse racemic secondary alcohols enantioselective oxidation. Initially, some reaction parameters to carry out the kinetic resolution of (RS)-1- phenylethanol were evaluated, such as substrate amount, bacterial biomass (Arthrobacter atrocyaneus and Sphingobacterium sp) and the reaction time for complete oxidation of one enantiomer of the substrate. In the reactions with Sphingobacterium sp (R1AC23) was observed the presence of alcohol dehydrogenase with high catalytic activity and moderate selective. Therefore, in some cases, the total oxidation of the both enantiomers of (RS)-1- phenylethanol para-substitued derivatives to the corresponding ketones were observed. By studying the reactions of (RS)-1-phenylethanol and Arthrobacter atrocyaneus (R1AF57), the reaction parameters to achieve excellent kinetic resolution were determined. Therefore, this methodology was applied to different secondary alcohols under two different reaction media: with growing cells and resting cells in phosphate buffer. The catalytic activity was more efficient with growing cells. The conversions were next to 50% and enantiomeric excess> 99% in most of the cases, especially those reactions with alcohols derived from (RS)- 1-phenylethanol para and meta substituted. Arthrobacter atrocyaneus was employed in dynamic kinetic resolution (DKR). As during the oxidation reactions, a ketone co-product is obtained, the use of NaBH4 was studied to reduce this compound in situ. Thus, an oxidation-reduction reactional cycle was achieved. Then, by estereoinversion it was possible to achieve yields higher than 50% of the pure enantiomerically alcohol. With (RS)-1-(4-methylphenyl)-ethanol as substrate, enantiomeric excess > 99% and yield 79% of pure enantiomerically alcohol was obtained

Neste trabalho, avaliou-se o potencial do uso de oxidantes quirais em oxidações enantiosseletivas de compostos orgânicos de boro. É de conhecimento geral que compostos orgânicos de boro, especialmente ésteres e ácidos borônicos são facilmente oxidados por hidroperóxidos em meio básico. No entanto, são escassos na literatura exemplos destas reações de modo enantiosseletivo. A fim de realizar as reações mencionadas, sintetizou-se os hidroperóxidos quirais TADOOH ({(4R,5R)-5-[(hidroperoxidifenil)metil]-2,2-dimetil-1,3-dioxolan-4il}difenilmetanol) e o hidroperóxido quiral derivado de carboidrato, 2,3-dideoxi1-O-oxidanil-4,6-di-O-pivaloil-α-D-eritro-hex-2-enopiranose (di-O-PivOOH). Estes compostos apresentaram resultados interessantes na literatura em oxidações enantiosseletiva de sulfetos orgânicos, em epoxidações de alcenos e em oxidações de Baeyer-Villiger. Inicialmente o potencial oxidativo de ambos hidroperóxidos, bem como a seletividade destes, foi avaliado frente a diversos ésteres borônicos, sendo que somente o TADOOH apresentou resultados promissores. (Ver esquema no PDF) Observou-se uma melhor seletividade do TADOOH frente a ésteres borônicos que possuíam grupos carbonílicos em sua estrutura. Ao submeter o β-boronil-éster, 3-fenil-3-(4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxaborolan-2-il)propanoato de etila, à oxidação com o TADOOH em THF utilizando NaOH como base, a -30°C por 1 hora, obteve-se o respectivo álcool com 40% de e.e. Cálculos de DFT para o estado de transição na oxidação dos ésteres borônicos com o TADOOH foram realizados em colaboração com o grupo do Prof. Dr. Ataualpa Albert Carmo Braga. Estes cálculos demonstraram que o estado de transição é estabilizado por uma ligação de hidrogênio não clássica entre o oxigênio da carbonila e umas das ligações C-H dos grupos fenila do TADOOH. Além dos estudos relatados, a reconhecida metodologia de Sharpless na epoxidação assimétrica de alcoóis alílicos foi adaptada para a oxidação enantiosseletiva de ésteres borônicos. Ao trocar o ligante derivado de éster tártarico, normalmente utilizado nas epoxidações de Sharpless, por (-)-efedrina observou-se uma moderada seletividade deste sistema frente ao pinacol l-fenietilboronato. Investigações mais detalhadas demonstraram que a presença do Ti(IV) não era necessária, sendo que a (-)efedrina era a responsável pela ativação e indução quiral nesta reação. / In this work, it was investigated the potential use of chiral oxidants in organic boron compound oxidation. It is known in the literature, that organic boron compounds can be easily oxidized by hydroperoxides. However, an enantioselective approach in literature is scarce. In order to perform these reactions, hydroperoxide TADOOH ({(4R,5R)-5[(hydroperoxydiphenyl)methyl]-2,2-dimethyl-l,3-dioxolan-4-yl}diphenylmethanol) and carbohydrate derived hydroperoxide, 2,3-dideoxy-1-O-oxidanyl-4,6-di-O-pivaloyl-α-D-erythro-hex-2-enopyranose (di-O-PivOOH), have been synthesized. These compounds showed interesting results in several enantioselective oxidations, as like, organic sulfides oxidation, alkenes epoxidation and Baeyer-Villiger oxidations. The oxidative potential of both hydroperoxides, as well as their selectivity, were evaluated against several boronic esters. Only TADOOH has shown promissing results for further studies. (See Scheme on PDF). Boronic esters containing a carbonyl moiety showed better selectivities with TADOOH, for example, the reaction of β-boronyl-ester, ethyl 3-phenyl-3-(4,4,5,5-tetramethyl-l,3,2-dioxaborolan-2-yl)propanoate, gave the correponding alcohol with 40% e.e. DFT calculations for the transition state in the oxidation of the boronic esters with TADOOH were carried out in collaboration with the group of Prof. Dr. Ataualpa Albert Carmo Braga. These calculations have shown that the transition state is stabilized by a non-classical hydrogen bond between the carbonyl oxygen and one of the C-H bonds of the TADOOH phenyl groups. In addition to the studies, the well-known Sharpless protocol for asymmetric epoxidation of allylic alcohols was adapted in the enantioselective oxidation of boronic esters. By replacing the tartaric ester-derived, commonly used in the Sharpless experiments, for (-)-ephedrine moderate selectivity was observed with pinacol 1-phenylethyl boronate. Further investigations showed that the presence of Ti (IV) was not necessary, and (-)-ephedrine was responsible for the activation and chiral induction in this reaction.

Orientador: Álvaro Takeo Omori / Disseração (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Quimica, 2012.

Orientador: Álvaro Takeo Omori. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2012.

FONSECA, Thiago de Sousa. Síntese quimioenzimática do Mesilato de Rasagilina (Azilect). 2013. 114 f. Dissertação (Mestrado em química)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-02T20:57:05Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_tsfonseca.pdf: 1927032 bytes, checksum: 84f632bf5ae2356bf2323decdf5dbfd2 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-20T20:39:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_tsfonseca.pdf: 1927032 bytes, checksum: 84f632bf5ae2356bf2323decdf5dbfd2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T20:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_tsfonseca.pdf: 1927032 bytes, checksum: 84f632bf5ae2356bf2323decdf5dbfd2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Here we describe the synthesis of the chemoenzymatic Rasagilina mesylate (Azilect®), a drug used in monotherapy in patients with early stage Parkinson. One of the goals of this project was to carry out the introduction of chirality via biocatalysis processes. We studied two strategies: i) bioreduction of indanone in the presence of a series of yeast and ii) kinetic resolution of rac-indanol using lipases in organic solvent. In strategy (i) was conducted a screening with six yeasts. In all tests the (S)-indanol was obtained in low conversions (9.4 to 13.2%) and enantiomeric excesses of up to 97.6%. Due to low conversion rates, we decided to implement the strategy (ii). After screening of nine commercial lipases, was possible to verify that the Amano lipase AK from Pseudomonas fluorescens and Lipase from Thermomyces lanuginosus immobilized on immobead-150 were the most efficient in the kinetic resolution of rac- indanila acetate in aqueous medium with enantiomeric ratio equals 111.0 and 167.0 respectively. Thus, such lipases were selected for the kinetic resolution of rac-indanol in organic media. The best results of enzyme activity and selectivity were obtained using hexane as a solvent, reaction time of 15 minutes and 30ºC for Amano lipase AK (free enzyme) and 35ºC for Thermomyces lanuginosus, with enantiomeric ratio equals 200 for both cases. Were held assets of Amano AK (free enzyme) in various media and the best results were obtained selectivity and activity in hexane as organic solvent, reaction time of 6 hours and 30 º C using Amano Lipase AK immobilized chitosan in 2.5% low molecular weight; sodium alginate 2.5% and Amano AK lipase immobilized on chitosan 5.0% low molecular weight. The study was conducted reuse of immobilized lipase, Thermomyces lanuginosus being immobilized on immobead-150, the more efficiently compared to the others, since it has provided excellent results in higher reaction cycles. Subsequently, using a Mitsunobu reaction, (S)-indanol was converted to (R)-azidoindano with 70% yield. Then, the (R)-azidoindano was subjected to Staudinger reaction, producing (R)-indanamine in 60% yield. / Neste trabalho descrevemos a síntese quimioenzimática do Mesilato de Rasagilina (Azilect®), um fármaco utilizado na monoterapia de pacientes com Parkinson no estágio inicial. Um dos objetivos deste trabalho foi realizar a introdução da quiralidade via processos de biocatálise. Foram estudadas duas estratégias: i) biorredução da indanona na presença de uma série de leveduras e ii) resolução cinética do rac-indanol utilizando lipases, em solvente orgânico. Na estratégia (i) realizamos uma triagem com seis leveduras. Em todos os testes realizados o (S)-indanol foi obtido com baixas conversões (9,4-13,2%) e excessos enantioméricos de até 97,6%. Devido aos baixos valores de conversão, decidimos aplicar a estratégia (ii). Após uma triagem com nove lipases comerciais foi possível verificar que a Amano lipase AK a partir da Pseudomonas fluorescens e a Lipase a partir da Thermomyces lanuginosus imobilizada em immobead-150 foram as mais eficientes na resolução cinética do rac-acetato de indanila, em meio aquoso, com razão enantiomérica de 111,0 e 167,0, respectivamente. Com isso, tais lipases foram selecionadas para a resolução cinética do rac-indanol em meio orgânico. Os melhores resultados de seletividade e atividade enzimática foram obtidos utilizando hexano como solvente orgânico, tempo reacional de 15 minutos e temperatura de 30ºC para a Amano lipase AK (enzima livre) e 35ºC para a Thermomyces lanuginosus, com razão enantiomérica>200 para ambos os casos. Foram realizadas imobilizações da Amano AK (enzima livre) em vários suportes e os melhores resultados de seletividade e atividade foram obtidos em hexano como solvente orgânico, tempo reacional de 6 horas e temperatura de 30ºC empregando a Amano lipase AK imobilizada em quitosana 2,5% de baixo peso molecular; alginato de sódio 2,5% e a Amano lipase AK imobilizada em quitosana 5,0% de baixo peso molecular. Foi realizado o estudo de reuso das lipases imobilizadas, sendo a Thermomyces lanuginosus imobilizada em immobead-150, a mais eficiente comparada às demais, uma vez que proporcionou excelentes resultados em maiores ciclos reacionais. Posteriormente, empregando uma reação de Mitsunobu, o (S)-indanol foi convertido no (R)-azidoindano com rendimento de 70%. Em seguida, o (R)-azidoindano foi submetido a uma reação de Staudinger, produzindo a (R)-indanamina com 60% de rendimento.