Reação de Henry catalisada por hidrolases livres e imobilizadas em nanotubos de carbono

• Autor(a) principal: Durigon, Maria Clara da Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/9068
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA; Enzimas imobilizadas; Nanotubos; Carbono; Hidrolases; Reações químicas; Química; Immobilized enzymes; Nanotubes; Carbon; Hydrolases; Chemical reactions; Chemistry

Entre várias reações de formação da ligação C-C, a reação de Henry é muito utilizada na indústria química e farmacêutica, devido a versatilidade dos β-nitro álcoois formados. No entanto, a ampla aplicabilidade destes compostos fica restrita pela ausência de catalisadores adequados para conferir uma estereoquímica definida aos centros estereogênicos gerados, assim a busca por catalisadores que induzam esta seletividade é de grande interesse. As enzimas são catalisadores com grande potencial para esta finalidade, pois apresentam alta seletividade, seja ela regio, enantio ou quimiosseletiva. Porém esses catalisadores podem apresentar algumas desvantagens, como a desnaturação em altas temperaturas ou pHs extremos, além disso, em sua forma livre apresentam dificuldades na reutilização em um novo ciclo catalítico. Para minimizar estas desvantagens utiliza-se técnicas de imobilização, onde diversos materiais são utilizados como suporte na imobilização de enzimas, sendo que o uso de nanotubos de carbono foco de muitas pesquisas. Portanto, a partir dessas considerações este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência catalítica de diferentes hidrolases comerciais PPL (lipase Pancreática do porco), Lipozyme 435 (lipase de Candida antarctica) e nativas LIPC12 (lipase metagenômica) e papaína em sua forma livre ou imobilizada em nanotubos de carbono de parede múltiplas (MWCNTs) na síntese de β-nitro álcoois, a partir do p-nitrobenzaldeído e nitrometano e comparar os seus resultados ao utilizar um organocatalisador padrão, a L-prolina. Os produtos obtidos foram caracterizados e quantificados através do RMN 1H e FT-IR. Ao utilizar as enzimas na sua forma livre as conversões ao 2-nitro-1-(4-nitrofenil)etanol foram de 69 a 80%, sendo que este resultado foi similar ao obtido utilizando a L-prolina (74%), sendo a enzima PPL escolhida por apresentar maior conversão. Outro estudo mostrou a influência do solvente utilizado na reação, sendo que ao usar solventes de diferentes hidrofobicidades como o DMSO, água, ciclohexano e o solvente eutética formada por cloreto de colina/uréia 1:2 (DES), o produto da reação foi obtido com porcentagens de conversão de 35 a 99% em 48h, onde o DES apresentou resultados expressivos, com conversões superiores a 99%, portanto em outro estudo avaliou o uso destes solventes em tempos inferiores, com ou sem adição de água, sendo que as conversões ao respectivo produto variaram de 34 a 99% em 24h. Após otimização das condições reacionais avaliou-se o efeito dos imobilizados utilizando a PPL/MWCNTs e a LIPC12/MWCNTs na síntese do β-nitroálcool. Neste as conversões ao produto foram maiores usando o imobilizado, em especial a LIPC12, com aumento de 23%.