Employment of lipases in the kinetic resolution of rac-1-[tris(isopropyl)silyl]penta-1,4-diin-3-ol, an important intermediate for synthesis of alkynyl carbinols lipids

Autor: Davi, Dalila Maria Barbosa
Přispěvatelé: Oliveira, Maria da Conceição Ferreira de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
Popis: This work aimed to investigate the enzymatic kinetic resolution (EKR) of the dialkinyl carbinol rac-1-[tris(isopropyl)silyl]penta-1,4-diin-3-ol (rac-1), via lipase catalyzed acylation reaction, to produce the enantiomerically pure or enriched dialkinylcarbinols (R-1 and S-1). Initially, ten commercial lipases with enzymatic potential for the kinetic resolution of rac-1 were screened. Among them, the enzymes Candida antarctica B immobilized on acrylic resin (CAL-B), Thermomyces lanuginous immobilized on immobead-150 (TLL), Amano PS from Burkholderia cepacia immobilized on diatomaceous earth (PS-IM) and the free enzyme Amano lipase from Pseudomonas fluorescens were selected for presenting results of enantiomeric excess (eep and ees) >99%, conversion (c) of 50% and enantioselectivity (E) >200. The influence of the solvent on the EKR catalyzed by these enzymes was investigated, performing the reaction in heptane, hexane, cyclohexane, toluene, ethyl ether, tetrahydrofuran (THF) and acetonitrile (ACN). Among these, heptane and hexane were the solvents that resulted in eep and ees >99%, c=50% and E >200 for all tested enzymes. In the case of lipases CAL-B and PS-IM, five of the seven solvents tested (except THF and ACN) produced optimal EKR results. Subsequently, studies with the CAL-B enzyme and the heptane solvent were carried out to evaluate the influence of temperature, time, enzyme:substrate ratio and enzyme reuse in the reaction. The studies resulted in the optimization of the RCE of rac-1 (eep and ees > 99%, c = 50% and E = 200) with the reaction being carried out under the following conditions: CAL-B, heptane, 40°C, 2 h and enzyme ratio:substrate (0.5:1). Study on the lipase under these conditions was carried out, resulting, already in the second cycle, in a reduction of the conversion value (c = 40%) and enantiomeric excesses of both the substrate and the product (eep > 99% and ees > 66%), although maintaining E > 200. CAPES Este trabalho teve como objetivo investigar a resolução cinética enzimática (RCE) do dialquinilcarbinol rac-1-[tris(isopropil)silil]penta-1,4-diin-3-ol (rac-1), via reação de acilação catalisada por lipase, para produzir os dialquinilcarbinóis (R-2 e S-1) enantiomericamente puros ou enriquecidos. Inicialmente, realizou-se a triagem de dez lipases comerciais para a resolução cinética do rac-1. Dentre elas, as enzimas Candida antarctica B imobilizada em resina acrílica (CAL-B), Thermomyces lanuginous imobilizada em immobead-150 (TLL), Amano PS da Burkholderia cepacia imobilizada em terra diatomácea (PS-IM) e a enzima livre Amano lipase de Pseudomonas fluorescens foram as selecionadas, por apresentarem resultados de excesso enantiomérico (e.e.p e e.e.s) >99%, conversão (c) de 50% e enantiosseletividade (E) >200. A influência do solvente na RCE catalisada por essas enzimas foi investigada, realizando-se a reação em heptano, hexano, ciclohexano, tolueno, éter etílico, tetrahidrofurano (THF) e acetonitrila (ACN). Dentre estes, heptano e hexano foram os solventes que resultaram e.e.p e e.e.s >99%, c=50% e E >200 para todas as enzimas testadas. No caso das lipases CAL-B e PS-IM, cinco dos sete solventes testados (exceto THF e ACN) produziram resultados ótimos de RCE. Posteriormente, estudos com a enzima CAL-B e o solvente heptano foram realizados para avaliar a influência da temperatura, tempo, relação enzima:substrato e reuso da enzima na reação. Os estudos resultaram na otimização da RCE do rac-1 (e.e.p e e.e.s > 99%, c = 50% e E = 200) com a reação sendo realizada sob as seguintes condições: CAL-B, heptano, 40ºC, 2 h e relação enzima:substrato (0.5:1). Estudos de reuso da lipase sob estas condições foi realizado, resultando, já no segundo ciclo, numa redução dos valores de conversão (c = 40%) e excessos enantioméricos do substrato e do produto (e.e.p > 99% e e.e.s > 66%), e com E > 200.
Databáze: OpenAIRE
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