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.

Na primeira parte deste trabalho apresentamos uma forma eficiente para sintetizar quinze novos compostos α-amino-1,3-dicarbonílicos através da reação multicomponente de Ugi. Para estas sínteses foi utilizado o microrreator de fluxo contínuo, um aparelho que possibilita uma excelente transferência de calor, de massa e alta relação superfície / volume. Algumas das vantagens em se utilizar um microrreator de fluxo contínuo na síntese são: redução do tempo de reação, aumento de rendimento, seletividade das reações e menor geração de resíduos. Foi possível assim estudar as reações químicas em condições inéditas, variando parâmetros como: temperatura, pressão, tempo de residência e relação estequiométrica. Um comparativo de rendimento da síntese de quatro moléculas foi realizado e pôde-se notar a eficiência do equipamento utilizado, pois os rendimentos obtidos foram superiores quando as mesmas moléculas foram sintetizadas através da reação one-pot. Um scale-up da reação de Ugi também foi realizado e apresentou um resultado satisfatório. Na segunda parte alguns destes compostos foram utilizados como intermediários na formação de uma ligação amídica e também aplicamos a metodologia relacionada à cicloadição catalisada por cobre entre alquinos e azidas na síntese de cinco novos compostos 1,2,3-triazóis. Este foi o primeiro trabalho realizado no Laboratório de Compostos Heterocíclicos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas utilizando o microrreator de fluxo contínuo e este equipamento atendeu as necessidades deste trabalho com efetividade. / The first part of this work we present an efficient way to synthesize fifteen new α-amino-1,3-dicarbonyl compounds through the multicomponent Ugi reaction. For these syntheses was used the continuous flow micro-reactor, an equipment that allows an excellent transfer of heat, mass and high surface / volume ratio. Some of the advantages of using a continuous flow micro-reactor in the synthesis are: reduction of reaction time, increase of yield, selectivity of reactions and less generation of residues. It was possible to study the chemical reactions under new conditions, varying parameters such as: temperature, pressure, residence time and stoichiometric ratio. A yield comparison of the synthesis of four molecules was carried out and it was possible to note the efficiency of the equipment used, because the obtained yields were superior when the same molecules were synthesized through the one-pot reaction. A scale-up of the Ugi reaction was also performed and presented a satisfactory result. In the second part some of these compounds were used as intermediates in the formation of an amide bond and we also apply the methodology related to the copper catalyzed cycloaddition between alkynes and azides in the synthesis of five new 1,2,3-triazoles compounds. It was the first work performed in the Laboratory of Heterocyclic Compounds of the Faculty of Pharmaceutical Sciences using the continuous flow micro-reactor and this equipment met the needs of this work with effectiveness.

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.

Na primeira parte deste trabalho apresentamos uma forma eficiente para sintetizar quinze novos compostos α-amino-1,3-dicarbonílicos através da reação multicomponente de Ugi. Para estas sínteses foi utilizado o microrreator de fluxo contínuo, um aparelho que possibilita uma excelente transferência de calor, de massa e alta relação superfície / volume. Algumas das vantagens em se utilizar um microrreator de fluxo contínuo na síntese são: redução do tempo de reação, aumento de rendimento, seletividade das reações e menor geração de resíduos. Foi possível assim estudar as reações químicas em condições inéditas, variando parâmetros como: temperatura, pressão, tempo de residência e relação estequiométrica. Um comparativo de rendimento da síntese de quatro moléculas foi realizado e pôde-se notar a eficiência do equipamento utilizado, pois os rendimentos obtidos foram superiores quando as mesmas moléculas foram sintetizadas através da reação one-pot. Um scale-up da reação de Ugi também foi realizado e apresentou um resultado satisfatório. Na segunda parte alguns destes compostos foram utilizados como intermediários na formação de uma ligação amídica e também aplicamos a metodologia relacionada à cicloadição catalisada por cobre entre alquinos e azidas na síntese de cinco novos compostos 1,2,3-triazóis. Este foi o primeiro trabalho realizado no Laboratório de Compostos Heterocíclicos da Faculdade de Ciências Farmacêuticas utilizando o microrreator de fluxo contínuo e este equipamento atendeu as necessidades deste trabalho com efetividade. / The first part of this work we present an efficient way to synthesize fifteen new α-amino-1,3-dicarbonyl compounds through the multicomponent Ugi reaction. For these syntheses was used the continuous flow micro-reactor, an equipment that allows an excellent transfer of heat, mass and high surface / volume ratio. Some of the advantages of using a continuous flow micro-reactor in the synthesis are: reduction of reaction time, increase of yield, selectivity of reactions and less generation of residues. It was possible to study the chemical reactions under new conditions, varying parameters such as: temperature, pressure, residence time and stoichiometric ratio. A yield comparison of the synthesis of four molecules was carried out and it was possible to note the efficiency of the equipment used, because the obtained yields were superior when the same molecules were synthesized through the one-pot reaction. A scale-up of the Ugi reaction was also performed and presented a satisfactory result. In the second part some of these compounds were used as intermediates in the formation of an amide bond and we also apply the methodology related to the copper catalyzed cycloaddition between alkynes and azides in the synthesis of five new 1,2,3-triazoles compounds. It was the first work performed in the Laboratory of Heterocyclic Compounds of the Faculty of Pharmaceutical Sciences using the continuous flow micro-reactor and this equipment met the needs of this work with effectiveness.

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.