Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O presente trabalho relata a utilizaÃÃo do caldo de cana e suas enzimas imobilizadas como biocatalisadores em reaÃÃes de reduÃÃo e acetilaÃÃo. Numa primeira parte, uma sÃrie de reaÃÃes de reduÃÃo utilizando como catalisador o sistema enzimÃtico contido no caldo de cana (CC) foi realizada, tendo como substratos: acetofenona, 3-metoxi-acetofenona, benzaldeÃdo, anisaldeÃdo, m-anisaldeÃdo, vanilina, cinamaldeido, -metilcinamaldeÃdo, furfural, citronelal, 3-hexanona, ciclopentanona, ciclohexanona, pulegona, carvona, acetoacetato de etila, benzoato de etÃla, butirato de etÃla, benzonitrila, benzamida, isoniazida e nitrobenzeno. A metodologia aplicada consistiu na utilizaÃÃo de proporÃÃes definidas dos substratos e do sistema biocatalisador. Para vÃrios dos compostos citados, os alcoÃis foram obtidos com excelentes rendimentos, em alguns casos as reaÃÃes procederam com quimiosseletividade e, em outros, com enantiosseletividade. A segunda parte do trabalho consistiu na utilizaÃÃo do sistema enzimÃtico do caldo de cana em reaÃÃes de esterificaÃÃo. Nestas reaÃÃes foram utlizados como biocatalisador as enzimas imobilizadas do caldo de cana (EICC), aplicando metodologia adaptada da literatura. O Ãlcool anÃsico, selecionado como substrato padrÃo para os testes iniciais, em mistura com anidrido acÃtico e em presenÃa de EICC originou o produto identificado como acetato de anisila. Em seguida, apÃs vÃrios experimentos, os parÃmetros reacionais: quantidade de EICC, quantidade de substrato, tempo reacional, solvente, velocidade de agitaÃÃo, temperatura e reutilizaÃÃo do sistema enzimÃtico foram determinados. As condiÃÃes que permitiram a obtenÃÃo do produto esterificado com melhor rendimento foram: 150 mg de EICC, 200 mg de substrato, 20 mL de hexano, 150 rotaÃÃes por minuto (rpm), 60 horas de reaÃÃo a 30ÂC e 24 h a 70ÂC. Estas condiÃÃes foram utilizadas nas reaÃÃes de acetilaÃÃo de outros compostos, obtendo-se bons rendimentos de conversÃo. Assim, as reaÃÃes com os alcoÃis: anÃsico, benzÃlico, 3- metoxi-benzÃlico, cinÃmico, furfurÃlico, 1-fenil-etan-1-ol e 3-metoxi-1-fenil-etan-1-ol e alcoÃis alifÃticos: amÃlico, octÃlico, decanÃico, citronelol, alÃlico, ciclopentanol, ciclohexanol, 3-hidroxi-butirato de etila, -terpineol e com um composto fenÃlico o carvacrol foram testadas, demonstrando a eficiÃncia de EICC nestas reaÃÃes. Os produtos, nas misturas reacionais, foram analisados atravÃs de CCD, CG-EM e RMN 1H. / The present work reports the use of integral cells and immobilized enzymes of the sugar cane (Saccharum officinarum) juice as biocatalyst applied in reactions of reduction and acetylation reactions. In a first part, a set of reduction reactions was carried out using sugar cane juice (CC) as catalyst and, as substrates: acetophenone, 3-methoxyacetophenone,benzaldehyde, anisaldehyde, m-anisaldehyde, vanillin, cinnamaldehyde, -methyl-cinnamaldehyde, furfuryl, citronellal, 3-hexanone, cyclopentanone, cyclohexanone, pulegone, carvone, -keto ethyl butyrate, ethyl benzoate, ethyl butyrate, benzonitrile, benzamide, isoniazide, nitrobenzene. For several of the mentioned compounds, were obtained alcohols with excellent yields, in some cases the reactions proceded with chemoselectivity and, in other, with enantioselectivity. The second part of this work it was used immobilized enzymes of cane juice in esterification reactions of alcohols. In this sense, the alcohols: anisyc, benzylic, 3-methoxy-benzylic, cinnamyc, furfurylic, 1-phenylethan-1-ol, 3-methoxy-1-phenyl-ethan-1-ol, amylic, octylic, decanoic, citronellol, allylic, cyclopentanol, cyclohexanol, 3-hydroxy-ethyl-butyrate, -terpineol and carvacrol were tested. In the esterifications reactions were using as biocatalisador the immobilized enzymes of the cane juice (EICC), using adapted methodology of the literature. The alcohol anisyc, selected as substrate for the tests initials, in mixture with acetic anhydride and in presence of EICC it afforded an identified product as anisyl acetate. After several experiments, reactional parameters: amount of EICC, amount of substrate, time reacional, solvent, agitation speed, temperature and reuse of the enzymatic system were determined. The conditions that allowed the obtaining of the esterified derivative with better yields were: 150 mg of EICC, 200 mg substrate, 20 mL hexane, 150 rpm, 60 hours of reaction to 30ÂC and 24 h to 70ÂC. So, acetylation reactions with other alcohols were processed, being obtained good yelds. Consequently, the immobilized enzymes of Saccharum officinarum constitute a promising biocatalysts in acetylation reactions, although, other tests need to be made in the sense of optimizing the potential of the biocatalysts. The products, in the reactional mixtures were analyzed by TLC, GC-MS and 1H NMR.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3506 |
| Date | 28 July 2008 |
| Creators | JoÃo Carlos da Costa AssunÃÃo |
| Contributors | Francisco Josà Queiroz Monte, Telma Leda Gomes de Lemos, Nilce Viana Gramosa Pompeu de Sousa Brasil, Jorge Mauricio David, AntÃnio EuzÃbio Goulart Sant'Ana |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0036 seconds