Síntesis quimioenzimática de alfa-hidroxicarbonilos homoquirales

Resumen

RESUMEN: La síntesis de compuestos alfa-hidroxicarbonilos enantioméricamente puros presenta un elevado interés debido a la gran versatilidad de la mencionada función, que permite que estos productos puedan ser utilizados como sintones en diversas rutas sintéticas de compuestos de interés. En los últimos años la implementación de biotransformaciones en los procesos sintéticos ha aumentado considerablemente, debido a la eficacia del empleo de biocatalizadores, por su regio-, quimio- y enantiosele ctividad, así como a su directa contribución en el desarrolllo sostenible de los procesos químicos. En esta Tesis Doctoral se han desarrollado tres metodologías biocatalíticas para la obtención de compuestos alfa-hidroxicarbonílicos homoquirales, pri ncipalmente con estructura tipo 1,2-diaril-2-hidroxietanona. La primera de ellas consiste en la carboligación de aldehídos aromáticos catalizada por la enzima benzaldehído liasa (BAL) inmovilizada en perlas de PVA, a través de la cual se obtuvieron p roductos de estructura 1,2-diaril-2-hidroxietanona de configuración absoluta R, con elevado exceso enantiomérico. El otro enantiómero, S, se obtuvo a través de un proceso de resolución cinética (KR) de mezclas racémicas catalizado por la lipasa de Ps eudomonas stutzeri mediante una transferencia enantioselectiva de acilo. En este tipo de procesos la máxima conversión que puede ser alcanzada es del 50 , por lo que realizamos una combinación del proceso de resolución con la racemización in situ de l enantiómero remanente por la acción de un catalizador de rutenio (catalizador de Shvo) en un proceso de resolución cinética-dinámica. De esta forma se obtuvieron conversiones del 85-95 , con elevados excesos enantioméricos. Asimismo, la productivi dad del proceso se aumentó mediante la inmovilización de la lipasa por atrapamiento en elastómeros de silicona, de forma que se aumentó la actividad enzimática y se permitió la reutilización del biocatalizador. Este tipo de proceso se aplicó sobre un a amplia variedad de sustratos. También se realizó un estudio sobre la enantioselectividad de la lipasa utilizada, desarrollando una posible estructura tridimensional de la misma. La última estrategia empleada consiste en la obtención de 1,2-diaril-2 -hidroxietanonas homoquirales mediante la reducción estereoselectiva del correspondiente compuesto dicarbonílico catalizada por células liofilizadas de Pichia glucozyma con actividad alcohol deshidrogenasa (ADH), alcanzando elevadas conversiones y...