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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86874| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Resolução cinética do rac-2-cloro-1-(2,4-diclorofenil)etanol utilizando CAL-A e estudo de racemização do correspondente (R)-enantiômero |
| Título em inglês: | Kinetic resolution of rac-2-chloro-1-(2,4-dichlorophenyl)ethanol using CAL-A and racemization study of the corresponding (R)-enantiomer |
| Autor(es): | Cruz, Daniel Morais Vieira |
| Orientador: | Mattos, Marcos Carlos |
| Coorientador: | Fonseca, Thiago de Sousa |
| Palavras-chave em português: | Resolução Cinética Dinâmica;Luliconazol;lipases |
| Palavras-chave em inglês: | Dynamic Kinetic Resolution;Luliconazole;lipases |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | CRUZ, Daniel Morai Vieira. Resolução cinética do rac-2-cloro-1-(2,4-diclorofenil)etanol utilizando CAL-A e estudo de racemização do correspondente (R)-enantiômero. 2025. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. |
| Resumo: | A Resolução Cinética Dinâmica (RCD) é uma técnica que permite a conversão de até 100% de um racemato em um único enantiômero. Esse processo combina a ação de lipases com catalisadores organometálicos de racemização, sendo amplamente utilizado para a síntese de intermediários quirais de alto valor agregado, especialmente na indústria farmacêutica. Um exemplo é o (S)-2-cloro-1-(2,4-diclorofenil)etanol (S-3), intermediário-chave na síntese quimioenzimática do Luliconazol (R-1), princípio ativo de pomadas antifúngicas utilizadas no tratamento de micoses. Neste trabalho, propõe-se uma nova rota sintética para a obtenção de R-1 a partir da RCD do racemato rac-3, o qual foi obtido pela redução da 2-cloro-1-(2,4-diclorofenil)etanona (2). Em seguida, realizou-se a resolução cinética enzimática de rac-3 via acetilação, catalisada pela lipase do tipo A de Candida antarctica, imobilizada em Immobead 150, recombinada com Aspergillus oryzae (CAL-A), utilizando acetonitrila como solvente e acetato de vinila como doador de acila. Após 48-72 horas de reação, obteve-se S-3 com excesso enantiomérico do substrato (e.e.S) superior a 99%. Posteriormente, S-3 foi submetido a testes de racemização utilizando como catalisadores o catalisador de Shvo (cat-10), o clorocarbonil(1,2,3,4,5-pentametilciclopentadienil)rutênio (II) (cat-11), o clorocarbonil(1-,2,3,4,5-pentametilciclopentadienil)rutênio (II) (cat-12) e o sulfato de vanadila (cat-43). Os estudos de racemização foram realizados em atmosfera inerte de nitrogênio (N₂) e em tolueno como solvente. O cat-10 foi testado na ausência e na presença de t-BuOK, sob temperatura de 70 °C. Na presença de t-BuOK, observou-se um decréscimo de 23% no e.e. após 72 horas, enquanto na ausência da base, a redução foi menos significativa. O cat-11, ativado na presença de t-BuOK, apresentou um decréscimo de 10% no e.e. em apenas 10 minutos. O cat-12, também ativado por t-BuOK, mostrou um decaimento de apenas 4% no e.e. após 1 h. O cat-43 não demonstrou nenhuma atividade na racemização do S-3 nas temperaturas de 40-75 °C e nos solventes heptano, tolueno, cicloexano e acetonitrila. Esses resultados sugerem que, embora os catalisadores tenham exibido atividade de racemização, os decréscimos no e.e. não foram próximos de zero. Portanto, é necessária a otimização das condições reacionais, como temperatura, proporção de catalisador e tempo de reação, para melhorar a eficiência do processo de racemização. |
| Abstract: | Dynamic Kinetic Resolution (DKR) is a technique that allows the conversion of up to 100% of a racemate into an optically pure enantiomer. This process combines the action of lipases with organometallic racemization catalysts and is widely used for the synthesis of high-value chiral intermediates, especially in the pharmaceutical industry. An example is (S)-2-chloro-1-(2,4-dichlorophenyl)ethanol (S-3), a key intermediate in the chemoenzymatic synthesis of Luliconazole (R-1), the active ingredient in antifungal ointments used to treat fungal infections. In this work, a new synthetic route for obtaining R-1 from the DKR of the racemate rac-3 is proposed. Initially, 2-chloro-1-(2,4-dichlorophenyl)ethanone (2) was reduced with sodium borohydride to generate rac-3. Subsequently, the enzymatic kinetic resolution of rac-3 was carried out via acetylation, catalyzed by Candida antarctica lipase type A immobilized on Immobead 150, recombinantly expressed in Aspergillus oryzae (CAL-A), using acetonitrile as the solvent and vinyl acetate as the acyl donor. After 48-72 hours of reaction, S-3 was obtained with an enantiomeric excess (e.e.) greater than 99%. Subsequently, S-3 was subjected to racemization tests using the Shvo catalyst (cat-10), chlorocarbonyl(1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadienyl)ruthenium(II) (cat-11), chlorocarbonyl(1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadienyl)ruthenium(II) (cat-12), and vanadyl sulfate (cat-43). The racemization studies were conducted under an inert nitrogen (N₂) atmosphere and in toluene as the solvent. Cat-10 was tested in the absence and presence of t-BuOK at 70 °C. In the presence of t-BuOK, a 23% decrease in e.e. was observed after 72 hours, while in the absence of the base, the reduction was less significant. Cat-11, activated in the presence of t-BuOK, showed a 10% decrease in e.e. in just 10 minutes. Cat-12, also activated by t-BuOK, exhibited a decay of only 4% in e.e. after 1 hour. Cat-43 did not demonstrate any activity in the racemization of (S)-3 at temperatures of 40-75 °C and in solvents such as heptane, toluene, cyclohexane, and acetonitrile. These results suggest that, although the catalysts exhibited racemization activity, the decreases in enantiomeric excess were not close to zero. Therefore, optimization of reaction conditions, such as temperature, catalyst ratio, and reaction time, is necessary to improve the efficiency of the racemization process. |
| Descrição: | O presente trabalho foi realizado com apoio da Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP). |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86874 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/my-orcid?orcid=0009-0004-7214-1969 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/3523684193434469 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0003-4291-5199 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/7303566314964764 |
| ORCID do Coorientador: | https://orcid.org/0000-0001-7934-8728 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/1344464783504427 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DQOI - Dissertações defendidas na UFC |
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