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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.9.2018.tde-04122018-123647
Document
Author
Full name
Gabriela Consolini
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2018
Supervisor
Committee
Palma, Mauri Sergio Alves (President)
Pandoli, Omar
Ract, Juliana Neves Rodrigues
Teixeira, Antonio Carlos Silva Costa
Title in Portuguese
Otimização da síntese de intermediários de fármacos com reagentes naturais: Aplicação à reação da 2,4-tiazolidinadiona com vanilina e isovanilina
Keywords in Portuguese
Ingrediente Farmacêutico Ativo
Intensificação de processo
Química em fluxo
Abstract in Portuguese
A intensificação de processos é importante na busca de equipamentos e reações menos nocivos e seguros, um exemplo é a aplicação de microrreatores. A indústria farmacêutica é a maior beneficiária dessa tecnologia, pois os microrreatores, dispositivos com microcanais de até 100 µm, podem reduzir em anos o tempo necessário para desenvolver e produzir um novo fármaco e podem ser montados em unidades industriais extremamente pequenas e compactas. O aumento de casos de diabetes no Brasil na última década vem incentivando a busca por novos fármacos. Neste trabalho, a aplicação de microrreatores capilares é estudada na síntese do (Z)-5-(4-hidroxi-3-metoxibenzilideno)2,4-tiazolidinadiona (HMTZD) e do (Z)-5-(3-hidroxi-4-metoxibenzilideno)2,4-tiazolidinadiona (MHTZD), obtidos da reação de 2,4-tiazolidinediona (TZD) com 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído (Vanilina) e com seu isômero, 3-hidroxi-4-metoxibenzaldeído (Isovanilina), que podem ser utilizados na síntese de moléculas com atividade biológica. Foram obtidos rendimentos máximos do produto HMTZD, 98% em 480 min de reação e do produto MHTZD, 73% em 120 min de reação, contrariando a literatura que apresenta um tempo de reação para essa síntese de 20 h a 40 h. Na síntese em fluxo no microrreator, ficou evidente que quanto maior a temperatura maior a conversão de TZD e o rendimento do produto, chegando a valores de 100%, para a temperatura de 160°C em etanol. A produção no processo batelada e no microrreator foram calculadas e, quando comparadas, mostraram que apenas dois microrreatores de 1 mL em sua melhor condição de operação são capazes de produzir três vezes mais que um reator batelada de 60 mL. Pelo estudo de cinética, a reação utilizando etanol não favorece a formação de reações em paralelo ou em série. As análises qualitativas comprovaram que os produtos esperados foram formados e com alto grau de pureza.
Title in English
Synthesis optmization of drug intermediates with natural reagents: Application o the reaction of 2,4-thiazolidinedione with vanillin and isovanillin
Keywords in English
Active Pharmaceutical Ingredient
Flow Chemistry
Process Intensification
Abstract in English
The process intensification is important in the search for less harmful and safe equipment and reactions, an example is the application of microreactors. The pharmaceutical industry is the largest beneficiary of this technology because microreactors, devices with microchannels up to 100 µm, can reduce the time required to develop and produce a new drug in years and can be mounted in extremely small and compact industrial units. The increase in diabetes cases in Brazil in the last decade has been encouraging the search for new drugs. In this work, the application of capillary microreactors is studied in the synthesis of (Z)-5-(4-hydroxy-3-methoxybenzylidene)2,4-thiazolidinedione (HMTZD) and (Z)-5-(3-hydroxy-4- methoxybenzylidene)2,4-thiazolidinedione (MHTZD), obtained from the reaction of 2,4-thiazolidinedione (TZD) with 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde (Vanillin) and its isomer, 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde (Isovanillin), which can be used in the synthesis of molecules with biological activity. Maximum yields of 98% in 480 min, for the product HMTZD, and 73% in 120 min, for the product MHTZD, were obtained, contradicting literature that shows a reaction time for this synthesis of 20 h to 40 h. In the flow synthesis in the microreactor, it was evident that the higher the temperature the higher the conversion of TZD and the yield of the product, reaching 100%, in ethanol working with the temperature of 160°C. The production in the batch process and the microreactor were calculated and, when compared, showed that only two 1 mL microreactors in their best operating condition are able to produce three times more than a 60 mL batch reactor. By the study of kinetics, the reaction using ethanol does not favor the formation of reactions in parallel or in series. The qualitative analyzes showed that the expected products was formed and with a high degree of purity.
 
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Publishing Date
2018-12-13
 
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