Estudos sobre a síntese do ibuprofeno em condições de batelada e fluxo contínuo

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Magalhães, Maria Flávia Assunção
Orientador(a): Oliveira, Kleber Thiago de lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/20721
Resumo: Ibuprofen is a widely used anti-inflammatory drug for pain, inflammation and fever. Although there are several synthetic approaches to obtain this API, most of them involve reactions that have low efficiency using toxic, dangerous and expensive reagents. Therefore, a new methodology for the synthesis of ibuprofen was proposed, using innovative approaches such as electrosynthesis and photocatalysis in both batch and continuous flow conditions. Initially, the first proposed step starts from the compound isobutylbenzene, which is cheap and commercially available. A regioselective iodination in the para position was performed using “I+” generated in the anode chamber of a divided electrochemical cell. The best condition provided the first intermediate, paraiodoisobutylbenzene, in 90% yield in a 5:1:94 ratio of the ortho:meta:para regioisomers. The second step consisted of the photocatalyzed functionalization of paraiodoisobutylbenzene using an enol acetate to form 2-(4-isobutylphenyl)propanal. The parameters were explored using commercial starting materials (iodotoluene and isopropenyl acetate), which provided the photofunctionalization product in 52% yield. However, when the best reaction condition was applied with prop-1-enyl acetate for the synthesis of ibuprofen, a low yield (19%) was observed, in addition to obtaining a mixture of regioisomers, making the continuation of this synthetic route unfeasible. Other approaches aiming at the use of the aryl-iodo derivative were tested, however, without achieving the desired success.
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Initially, the first proposed step starts from the compound isobutylbenzene, which is cheap and commercially available. A regioselective iodination in the para position was performed using “I+” generated in the anode chamber of a divided electrochemical cell. The best condition provided the first intermediate, paraiodoisobutylbenzene, in 90% yield in a 5:1:94 ratio of the ortho:meta:para regioisomers. The second step consisted of the photocatalyzed functionalization of paraiodoisobutylbenzene using an enol acetate to form 2-(4-isobutylphenyl)propanal. The parameters were explored using commercial starting materials (iodotoluene and isopropenyl acetate), which provided the photofunctionalization product in 52% yield. However, when the best reaction condition was applied with prop-1-enyl acetate for the synthesis of ibuprofen, a low yield (19%) was observed, in addition to obtaining a mixture of regioisomers, making the continuation of this synthetic route unfeasible. Other approaches aiming at the use of the aryl-iodo derivative were tested, however, without achieving the desired success.O ibuprofeno é um anti-inflamatório amplamente utilizado, sendo prescrito para dores, inflamações e febre. Apesar de possuir diversas rotas de síntese para obtenção desse IFA descritas na literatura, a maioria dessas rotas envolvem reações que possuem baixa eficiência ou que utilizam reagentes tóxicos, perigosos e caros. Dessa forma, uma nova metodologia para síntese do ibuprofeno foi proposta, utilizando abordagens inovadoras de eletrossíntese e fotocatálise em batelada e em condições de fluxo contínuo. Inicialmente, a primeira etapa proposta parte do composto isobutilbenzeno, que é comercial e barato, e uma iodação regiosseletiva na posição para era realizada utilizando “I+” gerado na câmara anódica de uma célula eletroquímica dividida. A melhor condição forneceu o primeiro intermediário, para-iodoisobutilbenzeno, com 90% de rendimento em uma proporção de 5:1:94 dos regioisômeros orto:meta:para. A segunda etapa da síntese consistiu na funcionalização fotocatalisada do paraiodoisobutilbenzeno utilizando um enol acetato para formação do 2-(4- isobutilfenil)propanal. Os parâmetros foram explorados utilizando materiais de partida comerciais (iodotolueno e acetato de isopropenila), que forneceram o produto de fotofuncionalização com 52% de rendimento. No entanto, quando a melhor condição reacional foi aplicada com o acetato de prop-1-enila para a síntese do ibuprofeno, foi observado um baixo rendimento (19%), além da obtenção de uma mistura de regioisômeros, inviabilizando a continuação dessa rota sintética. Outras abordagens visando o aproveitamento do derivado aril-iodo foram testadas, no entanto, sem alcançar o sucesso desejado.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP 2022/10687-2porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessIbuprofenoSíntese orgânicaEletrossínteseCatálise fotoredoxFluxo contínuoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::SINTESE ORGANICAEstudos sobre a síntese do ibuprofeno em condições de batelada e fluxo contínuoStudies on the synthesis of ibuprofen in batch and continuous flow conditionsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARTEXTDissertação Corrigida - Maria Flávia.pdf.txtDissertação Corrigida - Maria Flávia.pdf.txtExtracted texttext/plain103020https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c9fe4e74-ccc6-4c35-b104-3df5e4d5f16b/download6a4658a2205a24b0306b5aa3be2730b6MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILDissertação Corrigida - Maria Flávia.pdf.jpgDissertação Corrigida - Maria Flávia.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6138https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/078ac960-3165-4db4-b79b-5dae898d30f8/download5bc3165601b28011415ba19940b96170MD54falseAnonymousREADORIGINALDissertação Corrigida - Maria Flávia.pdfDissertação Corrigida - Maria Flávia.pdfapplication/pdf4694532https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/db30ddee-893e-456e-bb5c-63180ad845aa/downloadacb5d3ad13671ba660bcb6bba5ba1699MD51trueAnonymousREADCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8810https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/9d799b79-689d-4702-afd1-0a12cacdb9e6/downloadf337d95da1fce0a22c77480e5e9a7aecMD52falseAnonymousREAD20.500.14289/207212025-02-06 03:27:56.86http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/20721https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-06T06:27:56Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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