Estudo de resolução cinética enzimática do 1-tetralol sob regime de fluxo contínuo - Souza, Pedro Franco de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Neste trabalho foi desenvolvido um reator biocatalítico de leito fixo para utilização em uma reação de resolução cinética enzimática em fluxo contínuo de um álcool terciário bicíclico catalisada pela lipase A de Candida antarctica. Após o design e montagem do biorreator, foi proposto um protocolo de resolução cinética do substrato 1-tetralol e, juntamente a isso, foram fixados parâmetros (temperatura, concentração de substrato) e modificados outros parâmetros reacionais com a finalidade de otimizar este processo. O primeiro parâmetro analisado foi a escolha do composto atuante como doador de acila, onde foi possível avaliar o comportamento da reação na presença de dois doadores diferentes. Após isso, realizou-se um estudo da influência da taxa de fluxo aplicada ao sistema, o tempo de residência associado e como a variação desse parâmetro altera a cinética da reação. Então, realizou-se também uma análise da influência do solvente utilizado sobre a eficácia do sistema, repetindo a reação de resolução cinética na presença de um escopo de solventes de polaridades distintas. A melhor condição obtida para a realização da resolução foi utilizando butirato de vinila como doador de acila, a uma taxa de fluxo de 3 mL/h e usando isooctano como solvente. Os dados obtidos se mostraram muito promissores e o resultado da condição ótima alcançada é, atualmente, o melhor resultado reportado na literatura de resolução cinética enzimática com o substrato utilizado. Dessa forma, a utilização do reator biocatalítico e das condições reacionais estudadas se mostra como uma excelente estratégia na aplicação de resolução de centros assimétricos em blocos construtores de diversas moléculas.

In this work, a packed-bed biocatalytic reactor was developed for use in an enzymatic kinetic resolution reaction in continuous flow of a tertiary bicyclic alcohol catalyzed by lipase A from Candida antarctica. After the design and assembly of the bioreactor, a kinetic resolution protocol of the 1-tetralol substrate was proposed and while some parameters were fixed (temperature, substrate concentration), others were modified to optimize this process. The first parameter analyzed was the choice of the compound acting as an acyl donor, where it was possible to evaluate the behavior of the reaction in the presence of two different donors. After that, a study was carried out of the influence of the flow rate applied to the system, the associated residence time and how the variation of this parameter alters the reaction kinetics. Then, an analysis of the influence of the solvent used on the system was also carried out by repeating the kinetic resolution reactions in the presence of a scope of solvents of different polarities. The best condition obtained to carry out the resolution was using vinyl butyrate as acyl donor, at a flow rate of 3 mL/h and using isooctane as solvent. The data obtained is very promising and the result of the optimal condition achieved is, currently, the best result reported in the literature of enzymatic kinetic resolution of the substrates used. Thus, the use of the biocatalytic reactor and the studied reaction conditions proves to be an excellent strategy in the application of the resolution of asymmetric centers in building blocks of different molecules.
Enzymatic kintic resolution of 1-tetralol under continuous-flow regime
Keywords: Resolução cinética enzimática; Fluxo contínuo; Álcool terciário; Enzymatic kinetic resolution; Continuous-flow; Tertiary alcohol