Aplicaciones Biocataliticas en la Preparación de Ést eres de

Halohidrinas Bajo Control Regioisomérico a Partir de Dioles

Asimétricos

Aplicaciones Biocataliticas en la Preparación de Ést eres de

Halohidrinas Bajo Control Regioisomérico a Partir de Dioles

Asimétricos

UNIVERSITAT DE LLEIDA

•Jonh Méndez 1, 3 Jordi Eras 1, Mireia Oromi 1, Merce Balcells 1, •Jonh Méndez 1, 3 Jordi Eras 1, Mireia Oromi 1, Merce Balcells 1, Elizabeth Murillo 1, Enrique Ortiz 1 Ramon Canela 1, 2

•1Departamento de Química, Universidad de Lleida, España,3 Departamento de Química, Universidad del Tolima-Colombia

•jmendez@ut.edu.co

UNIVERSIDAD DEL TOLIMATercer Simposio de Química Aplicada

Universidad del Quindío

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

BIOCATÁLISIS

Las enzimas se han distinguido por su habilidad para catalizar de forma altamente específica, para catalizar de forma altamente específica,

con elevada velocidad y eficiencia diversas reacciones químicas.

Fuente de enzimas: •Animal•Vegetal•Vegetal•Microbiana-Bacteriana-Fúngica

Inmovilización de enzimas: • Unidas a una matriz sólida * Retención física* Retención física* Unión química

• Inmovilización natural“Resting cells”

“RESTING CELLS” vs ENZIMAS AISLADAS

VENTAJAS INCONVENIENTES

*No aislamiento ni purificación de la enzima

*Capaces de aceptar substratos no naturales

*No problemas de inestabilidad de la

*Reacciones secundarias

*Bajos ee: presencia enzimas enantiopreferencia opuesta

*Concentraciones bajas de substrato óptimo

No aislamiento ni purificación

VENTAJAS INCONVENIENTES

*No problemas de inestabilidad de la enzima

*Estables solventes orgánicos

*Amplio rango de pH

óptimo

*Recuperación producto reacción mas complicadas

No necesarios cofactores ni regeneración

Reacciones secundarias

Diversas aplicaciones en diferentes áreas del sector productivo muestran su importancia y

potencial en la industria alimentaria, potencial en la industria alimentaria, petroquímica y fármaco-química

6%6%6%6%6%6%6%6%

24%24%24%24%24%24%24%24%

Alimentación animalAlimentaria

DetergentesDetergentesDetergentesDetergentesDetergentesDetergentesDetergentesDetergentes

Aplicaciones TécnicasAplicaciones TécnicasAplicaciones TécnicasAplicaciones TécnicasAplicaciones TécnicasAplicaciones TécnicasAplicaciones TécnicasAplicaciones Técnicas

48%48%48%48%48%48%48%48%

22%22%22%22%22%22%22%22%

70%70%70%70%70%70%70%70%

Papel

Curtido y desengrasado de pieles

Medio ambiente

22%22%22%22%22%22%22%22%Farmacéutica

Química fina

Cosmética

SELECTIVIDAD

QUIMIOSELECTIVIDADREGIOSELECTIVIDAD

DIASTEREOSELECTIVIDADENANTIOSELECTIVIDAD

métodos químicos

Moléculas ópticamente puras

métodos enzimáticos

ENZIMAS DE INTERÉS INDUSTRIAL

* Amilasas * Proteasas* Hemicelulasas * Celulasas* Lipasas

* Fitasa* Invertasa* Inulinasa* Alfa-galactosidasa* Dextranasa* Lipasas

* Glucosa oxidasa* Catalasa* Pectinasas* Pectin esterasas* Gamanasa* Beta-glucosidasa

* Dextranasa* Lactasa* Beta-gluconasa* Glucosa-isomerasa* Ciclodextrin-Glucotran.* Fenol oxidasa* Transglutaminasa

LAS LIPASAS

Son enzimas clasificadas como hidrolasas o triacilglicerol éster hidrolasas (EC 3.1.1.3) y actúan sobre el enlace

éster de varios compuestos, siendo los acilglicéridos sus mejores substratos.

Las aplicaciones de este tipo de enzimas han sido destacadasen numerosos procesos de interés industrial, experimentandoel mayor incremento de mercado de los últimos años.

REACCIONES CATALIZADAS POR LIPASAS

OO

O

R1

O

OH

OR1

OO

R3

OH

O

OHR2

O

OHR1

O

OHR3

OH

O

O R

R1

O

O R

R2

O

O R

R3

O

O O

O

O

OR2 R3

R4

O

OH

R1

H2O

ROH

Alco

hólis

is

O

OHR4

Hidrólisis

O OO

OR2 R3

OH

OH OH

OH

OH

O

O R2

O

O

O O

O

O

OR2 R4

R1

O

O O

O

O

OR5 R6

R4

O

O O

O

O

OR2 R6

R4

O

O O

O

O

OR5 R3

R1

O

OH

R3

GlicerólisisAcidólisis

Transesterificación

OH4

• Transformación de acilglicéridos.

O

OO

O

O

OH

O

+

Rhizomucor mieheiO

O

OO

O

O

O

O

OO

O

O

O

OH

O

+

+

Schmid, R. D.; Verger, R. Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1609-1633.

OH

O

Aspergillus flavus

Hexano

+ OH

O

O

O

>90 % (72 h)

Torres, M.; Barbosa, E.; Loscos, V.; Canela, R. Biotech. Lett. 2000, 22, 1265-1268.

Uso de biocatalizadores

Caracterización cinética del biocatalizador

• Capítulo 1

• Capítulo 2

Uso de biocatalizadoresen transformación de acilglicéridos

Regio y enantioselectividad enzimática sobre ésteres de clorohidrinas

• Capítulo 3

Uso de biocatalizadores

Caracterización cinética del biocatalizador

“Resting cells” de Rhizopus oryzae

• Capítulo 1

Uso de biocatalizadoresen transformación de acilglicéridos

Regio y enantioselectividad enzimática de ésteres de clorohidrinas

Estudio Cinético de la Esterificación de Ácido Palmítico Catalizado por Palmítico Catalizado por

“Resting Cells” de Rhizopus oryzae

Kinetic Study of Palmitic Acid Esterification Catalyzed by Rhizopus oryzae Resting Cells. Méndez J. J, Ospina A. A.

Torres M. and Canela R. Enzyme Microb. Tecnol. Enviado

METODOLOGÍA

Obtención del micelio

Aislado de Aislado de Aislado de Aislado de Foeniculum Foeniculum Foeniculum Foeniculum vulgarevulgarevulgarevulgare (Hinojo)(Hinojo)(Hinojo)(Hinojo)

Medio de cultivo

pH 5,5-6

Filtrado Secado

Rhizopus oryzaeRhizopus oryzaeRhizopus oryzaeRhizopus oryzae

CECT 20476

Esterilizados 15 min 121ºC

100/1

4x106 esporas

Aceite de girasol

200 rpm 28ºC 5 días

Filtrado Secado

Liofilizado

Pulverizado

Ácido Palmítico 5-10-50-100-125-250-500 mM

Influencia de la concentración

n-propanol 5-10-50-100-125-250-500 mM

TBMETBMETBMETBME

TridecanoTridecanoTridecanoTridecano

40ºC40ºC40ºC40ºC

60mg/ml micelio 60mg/ml micelio 60mg/ml micelio 60mg/ml micelio

La cinética fue evaluada manteniendo constante uno de los substratos y variando la concentración del otro

Tiempos: 0-2,5-5-10-20 min

1% v/v agua1% v/v agua1% v/v agua1% v/v agua 200 rpm200 rpm200 rpm200 rpm

210 tratamientos (6x7x5) por triplicado

% conversión < 15% Analizados por GC

Velocidades iniciales/ parámetros cinéticos

Factores que influyen en la actividad enzimática

pH Micelio ajustado a pH (3- 3,5- 4, 4,5- 5- 5,5- 6- 6,5- 7, 7,5- 8)

TEMPERATURA 30- 35- 40- 45- 50 ºCTEMPERATURA 30- 35- 40- 45- 50 ºC

AGUA Secado al vacío P 2O5 (0-5-10-15-20µL)

MICELIO (20-40-60-90-120 mg/ml)

Constantes calculadas:

Vmax = 2.14 mmol min-1 mg-1

SIMFIT (http:www.simfit.man.ac.uk)

1/Vo = [1 + Km(PA) / [PA] +Km(P) / [P]]1/ Vmax

Km propanol = 158 mmol L-1

Km ácido = 97 mmol L-1

U = 72 µmol min mg

Influencia de la temperatura en la velocidad inicia l de esterificación

Influencia del pH en la velocidad inicial de esteri ficación

Influencia de la cantidad de agua adicionada en la velocidad inicial

0

1

2

3

4

0 10 20 30 40 50Tiempo (min)

Con

cent

raci

ón

de ë

ster

(m

M)

20 mg/ml

40 mg/ml

60 mg/ml

90 mg/ml

120 mg/ml

Influencia de la cantidad de micelio en la velocida d inicial de esterificación

Influencia de la cantidad de micelio en la reacción en función del tiempo

• Las condiciones óptimas para la producción de palmitato de propiloa partir de ácido palmítico y n-propanol, mediada por la lipasa dede Rhizopus oryzae son 250 mM de cada uno de los reactantes,60 mg/ml de catalizador, pH 7, temperatura 40 ºC y sin adición deagua

• El proceso catalítico para la obtención de palmitato de propiloobedece la cinética de Michaelis-Menten con inhibición por sustratoobedece la cinética de Michaelis-Menten con inhibición por sustrato

• Las constantes cinéticas calculadas son:-Km (ácido palmítico) = 97mM-Km (Propanol) = 158 mM-Vo = 2.49 mmol/min/mg-Ea=5.3 Kcal/mol

• La lipasa de Rhizopus oryzae tiene preferencia por el ácidopalmítico y se ajusta al modelo cinético tipo “ping-pong”

Caracterización cinética delbiocatalizador

Uso de biocatalizadores en transformación de

• Capítulo 2

Regio y enantioselectividad enzimática sobre ésteres de clorohidrinas

transformación de acilglicéridos

Extracción Reactiva de Triacilglicéridos Presentes en Varios Materiales Usando Rhizopus oryzae

Torres,M;Méndez,J.J; Sanahuja;V; and Canela,R. Reactive Extraction of the Acylglycerides Present in Various Materials using

Rhizopus oryzae Resting Cells,Biocatal.Biotransfor.2003,21(3),129-134.

REACCIÓN GENERAL

CH2

CHCH2

OH

O

OCR1

OCH2

OR2

R C

OBiocatalizador Biocatalitzador CH2

O

CO

R1

CH O

OH

CH2

CH3+

CH2

CHCH2

OH

O

OH

OCR1

OHCH

CH2

O

O

C

CH3

CH3

OCH2

CCH3

(1)

(3)

+

EXTRACCIÓN

HIDRÓLISIS

ESTERIFICACIÓN

Extracción Reactiva de Triacilglicéridos Usando un Biorreactor en Columna y Rhizopus oryzae

Méndez,J.J López ,J. Canela,R and Torres ,M. Reactive Extraction of Acylglycerides Using a Column Bioreactor Containing Rhizopus oryzae Resting–Cells

, Biocatalysis and Biotransformation , 2006

REACCIÓN GENERAL

CH2

CHCH2

OH

O

OCR1

OCH2

OR2

R C

OBiocatalizadorBiocatalitzador

CH2

O

CO

R1

CH O

OH

CH2

CH3+

CH2

CHCH2

OH

O

OH

OCR1

R C

OH

CH

CH2

O

O

C

CH3

CH3

OCH2

CCH3

(1)

(3)

+

EXTRACCIÓN

HIDRÓLISIS

ESTERIFICACIÓN

Caracterización cinética delbiocatalizador

Uso de biocatalizadores en transformación de acilglicéridos

Regio y enantioselectividad enzimática de ésteres de

clorohidrinas

transformación de acilglicéridos

• Capítulo 3

DIAGRAMA GENERAL

R

O

OH

CH3OH

OH

+

R

O

O CH3

ClR

O

O

ClCH3

CTMS

+

Ácido 1,3-butanodiolOBTENCIÓN

Ester de 4-cloro-2-butanol Ester de 3-cloro-1-butanol

R

O

O

ClCH3

+ R

O

OH

+ OH CH3

Cl

3-cloro-1-butanol

Éster de 4-cloro-2-butanolÁcido

OH

ClCH3

OH

ClCH3+

(R)-4-cloro-2-butanol (S)-4-cloro-2-butanol

HIDRÓLISISREGIOSELECTIVA

HIDRÓLISISENANTIOSELECTIVA

Influencia de los Reactivos en la Síntesis de Ésteres Clorohidrinas de 1,3-butanodiol

Méndez, J.J,Eras,J.Balcells,M.Canela, R. Influence of the reagents on the synthesis of chlorohydrin esters from 1,3-butanediol. Synthetic Communicationsw, 36: 1167–1175, 2006

CH3(CH2)14COOCH3+CTMS

+

n= 0-4, R1 = H, CH3, CH2CH3, CH2O- R2= H, CH3, -(CH3)2C-

R1(CH2)

OH

OHR2

n

R1(CH2)

Cl

OCO(CH2)14CH3

R2n

R1(CH2)

OCO(CH2)14CH3

ClR2

n

Reacción del clorotrimetilsilano con diferentes dioles

R1

O

O (CH2)n

(CH2)n'

CH3Cl

R1

O

Cl (CH2)n

(CH2)n'

CH3O

n = 1 a 4n’ = 0, 1

primario

primario

secundario secundario

Eras,J;Méndez, J.J.; Balcells,M;Canela, R. J.Org.Chem .2002, 67(24),8631-8634.

OH OH

CH3

O Cl

CH3

R

O

Cl O

CH3

R

O

R = (CH2)14CH3

+

Relación de regioisómeros: 1 3

Rendimiento: 88 %

CH3O CH3 O

mmol de ácido + 1,3-butanodiol + CTMS

a) Temp. 80ºC

PROCEDIMIENTO:

1111 1

CTMSCTMSCTMSCTMS

7777

11111111

16161616

19191919

1111

16161616

Diol Diol Diol Diol 1111----3333----4444----5555----22222222----44444444

R=

CCl3

CHCl2

CH2Cl

CH3

CH2C(CH3)3

C3H7

C5H9

111116161616

1111

Éster

a) Temp. 80ºCb) Tiempo 48 h

19191919

23232323

30303030

C7H13

C9H17

C(CH3)3

C11H21

C13H25

C15H29

C17H33

Rendimiento (%)b

CTMSa 3m 4m 5 6

7 43.6 12.4 24.4 15.6 11 47.5 14.9 20.0 15.4 16 60.3 18.3 12.0 8.0 19 67.4 23.6 4.8 -

Influencia del contenido de CTMS cuando se usa ácido palmítico

OH

OHCH3(CH2)14COOH+

CTMS

1 2m

OCO(CH2)14CH3OCO(CH2)14CH3 OHOH

19 67.4 23.6 4.8 - 23 72.3 25.9 - - 30 72.1 24.1 - -

3mCl

4m

+Cl

5Cl

6

+Cl

+

a Exceso molar. b Determinado por GC usando tridecano como standard interno. tR = 5.01 min para 5, tR = 5.70 min para 6, tR = 32.60 min para 3m y tR = 32.87 min para 4m.

Tiempo (h)b

1a 0.5 6 24 48

1 31(9.3) 83(4.4) 84(4.9) 87(3.6) 3 78(5.3) 94(3.3) 68(2.0) 86(2.9) 4 72(5.4) 89(3.2) 67(1.9) 67(1.8)

Influencia del contenido de 1,3-butanodiol y el tiempo

OH

OHCH3(CH2)14COOH+

CTMS

1 2m

OCO(CH2)14CH3OCO(CH2)14CH3 OHOH OCO(CH2)14CH34 72(5.4) 89(3.2) 67(1.9) 67(1.8) 5 69(9.0) 94(3.0) 69(1.5) 72(1.6) 22 80(6.9) 75(14.9) 53(7.6) 15(1.3) 44 70(11.2) 64(9.8) 11(2.9) 3(0.1)

3mCl

OCO(CH2)14CH3

4m

+OCO(CH2)14CH3

Cl

5Cl

OH

6

+OH

Cl

+OH

OCO(CH2)14CH3

+

7m

a Exceso molar con relación al ácido palmítico. Las reacciones fueron llevadas a cabo usando exceso molar de CTMS. b Rendimientos en % (3m+4m) fueron determinados por GC usando tridecano como standard interno. La posición secundaria y primaria de (3m:4m) es indicada por el uso de paréntesis.

Influencia del acido sobre la relación regioisomérica

Rendimiento (%) b

R 3 4

a CCl3 23.8 76.2

b CHCl2 31.0 69.0

c CH2Cl 42.4 57.6

d CH3 46.8 53.3

e CH2C(CH3)3 60.1 39.0

f C H 62.2 37.8

OH

OHRCOOH+

CTMSOCOR

+OCOR

f C3H7 62.2 37.8

g C5H9 63.0 36.4

h C7H13 68.6 31.5

i C9H17 65.7 34.3

j C(CH 3)3 69.9 30.1

k C11H21 69.5 30.5

l C13H25 71.6 28.4

m C15H29 74.7 25.3

n C17H33 79.7 20.3

OH

1 2a-n 3a-nCl

4a-n

+Cl

b Determinado por GC usando tridecano

como standard interno .

• Los resultados descritos permiten determinar que la cantidad de CTMSañadido no influyó de una manera significativa en la proporción de losregioisómeros formados.

• La cantidad de diol empleado influye en el rendimiento de lareacción y en larelación regioisomérica obtenida dependiendo del tiempo de reacción.

• La longitud de cadena del ácido, influye sobre la relación de regioisómeros, ya que se presenta un aumento de la concentración del éster de clorohidrinacon el cloro en la posición secundaria, hasta alcanzar una proporción 1:1 parael caso del ácido acético, mientras en ácidos con longitud decadena superior a14 se ve favorecida la formación del éster con el átomo de cloro en posición primaria

Combinación Regio y Esteroselectiva de Lipasas Para la

Preparación de (R)-4-cloro-2-butanol

Combining Regio- and Enantioselectivity of Lipases for the Preparation of (R)-4-Chloro-2-butanolJONH J. MENDEZ, MIREIA OROMI, MARIA CERVERO, MERCE BALCELLS,MERCE TORRES, AND RAMON CANELA

Chemistry Department, Lleida University, Lleida, Spain, Chemistry Department, Tolima University, ColombiaFood Technology Department, Lleida University, Lleida, Spain

Chirality 2007

OBTENCIÓN

1 : 11 : 11 : 11 : 1

RO

OHOH

OH

R

O

O

ClR

O

O

Cl

CTMS

80ºC, 48h

Ácido 1,3- butanodiol a b

+ +

aaaa----dddd

1 : 11 : 11 : 11 : 1

Acido R-Ester

a Relación b Relación

(a) Ácido acético

(b) Ácido caprílico

(c) Ácido palmítico

(d) Ácido esteárico

CH3-

C7H13-

C15H29-

C17H33-

Acetato de 4-cloro-2-butanol 49

Octanoato de 4-cloro-2-butanol 69

Palmitato de 4-cloro-2-butanol 75

Estearato de 4-cloro-2-butanol 79

Acetato de 3-cloro-1-butanol 51

Octanoato de 3-cloro-1-butanol 31

Palmitato de 3-cloro-1-butanol 25

Estearato de 3-cloro-1-butanol 21

Hidrólisis regioselectiva

Condiciones (40ºC, 24h, 200 rpm)

ClOCO-ROCO-RCl

Éster de 4-cloro-2-butilo

Resolución regioselectiva

Rhizopus oryzae

Aspergillus flavusResting cells

1 a-d 2 a-d

Éster de 3-cloro-1-butilo

Amano lipasa AYS

Amano lipasa PSCondiciones (40ºC, 24h, 200 rpm)

Estudios:

Influencia del disolventeInfluencia de la longitud de cadenaEfecto de la temperatura

ClOHR-COOH OCO-RCl

3-cloro-1-butanol

+ +

Enzimas comerciales

Éster de 4-chloro-2-butanol

Amano lipasa PS

Novozyme

Lipozyme

Influencia del Disolvente

(mM) A ceto ne

1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Amano PS 21,7 67,6 24,1 73,2 27,0 77,5 43,2 70,2 34,2 67,9Amano AYS 17,6 40,3 8,9 24,1 17,0 35,8 17,0 35,8 10,2 24,1Lipozyme 33,0 65,0 28,9 81,6 34,7 78,0 8,9 91,1 18,9 90,1Novozyme 72,1 55,7 80,5 66,0 79,2 67,5 80,5 66,0 85,5 67,2

T ert -butano lT B M E D C M T H F

Novozyme 72,1 55,7 80,5 66,0 79,2 67,5 80,5 66,0 85,5 67,2A. flavus 12,1 84,5 15,1 84,9 20,2 78,3 0,0 92,5 9,7 88,3R. oryzae 21,8 82,3 12,1 88,0 22,4 78,0 0,0 96,4 19,5 89,5

Influencia del solvente y la lipasa en la hidrólisis regioselectiva depalmitato de 4-cloro-2-butilo (1) y palmitato de 3-cloro-1-butilo (2),empleando Rhizopus oryzae y Aspergillus flavus y diversas enzimascomerciales. Condiciones de reacción 40ºC y 24 h, 5 µL de agua.

Influencia de la longitud de cadena

mM1 2 1 2 1 2 1 2

Amano PS 16,5 85,2 38,9 69,8 43,2 70,2 51,0 72,6Amano AYS 4,1 9,5 18,9 45,6 17,0 35,8 8,7 23,6Lipozyme 3,9 58,1 14,4 84,6 8,9 91,1 18,4 89,4Novozyme 63,2 90,8 77,7 62,9 80,5 66,0 78,4 64,8

C2 C8 C16 C18

Novozyme 63,2 90,8 77,7 62,9 80,5 66,0 78,4 64,8A. flavus 0,0 13,8 7,9 85,9 0,0 92,5 0,0 92,0R. oryzae 0,6 3,7 5,5 82,6 0,0 96,4 0,0 94,9

Influencia de la longitud de cadena en la hidrólisis regioselectiva depalmitato de 4-cloro-2-butilo (1) y palmitato 3-cloro-1-butilo (2) empleandoRhizopus oryzae y Aspergillus flavus y diversas enzimas comerciales.Condiciones de reacción 40ºC y 24h, 5µL de agua

Influencia de la temperaturaC 2 C 8 C 16

1 2 1 2 1 2

5ºC PS 21,7 67,6 17,0 47,5 25,7 58,0

L 33,0 65,0 34,7 78,0 28,9 81,6

RO 21,8 82,3 22,4 78,0 12,1 88,015ºC PS 8,12 3,28 21,5 45 43,5 63,4

L 30,2 44 16,23 70,2 3,9 73,1

RO 9,41 5,81, 3,3 70,4 2,6 71,630ºC PS 13,06 67,2 30,2 55,2 53,2 68,5

L 19,4 48,5 14,6 73,5 1,5 82,47L 19,4 48,5 14,6 73,5 1,5 82,47

RO 4,11 8 5,8 75,6 1,2 72,36

40ºC PS 16,1 85,2 38,9 69,9 43,2 70,2

L 3,9 58,1 14,4 84,6 4,8 91,1RO 0,5 3,3 5,5 82,6 0 88,1

50ºC PS 18,17 70,24 25,50 78,00 65,20 66,50

L 30,76 48,00 21,10 76,00 3,68 78,00

RO 7,97 4,19 12,22 82,98 3,31 78,29

Influencia de la temperatura en la hidrólisis regioselectiva de palmitato de4-cloro-2-butilo(1) y palmitato de 3-cloro-1-butilo (2), empleando Rhizopusoryzae y diversas enzimas comerciales. Condiciones de reacción 40ºC ,24h, 5µL de agua

Hidrólisis enantioselectiva

ClOHR-COOH OCO-RCl

3-clorobutan-1-butanol

OH

+ +

Resolución enantioselectiva

Novozyme

Éster de 4-cloro-2-butilo

CH3

OH

Cl

CH3

OCO-R

Cl

R-COOH+(R)-4-cloro-2-butanol

(S)- Éster de 4-cloro-2-butilo

3

HIDRÓLISIS ENANTIOSELECTIVA

% conv. % eeR % conv. % eeR E- rat io % conv. % eeR E- rat io % conv. % eeR E- rat io

15' 51,2 1,0 >49,5 > 98,0 194 >49,5 > 98,0 194 >49,5 > 98,0 194

30' 57,5 1,4 >49,5 > 98,0 194 >49,5 > 98,0 194 >49,5 > 98,0 194

1h 58,3 4,1 59,8 78,7 7 58,1 60,0 2 54,0 79,7 7

3h 58,0 4,4 61,2 73,2 4 64,7 64,6 2 62,4 74,7 5

1c 1d

30ºC

T emp T ime1a 1b

1a: % conversión del acetato de 3-cloro-1-butilo y % eeR del 4-cloro-2-butanol. 1b: % conversión del octanoatode 3-cloro-1-butilo y % eeR del 4-cloro-2-butanol. 1c: % conversión del palmitato de 3-cloro-1-butilo y % eeR del4-cloro-2-butanol. 1d: % conversión del estearato de 3-cloro-1-butilo y % eeR del 4-cloro-2-butanol.

6h 60,4 1,2 69,2 42,4 1 61,2 37,9 0 70,5 42,4 1

12h 62,6 1,8 76,9 28,9 0 72,5 23,4 0 78,6 30,2 0

15' 59,2 0,5 >49,5 > 98,0 194 46,2 > 98,0 194 >49,5 > 98,0 194

30' 59,7 1,0 >49,5 > 98,0 194 46,9 > 98,0 194 >49,5 > 98,0 194

1h 60,9 0,5 60,6 70,1 3 55,5 70,9 4 60,6 78,9 7

3h 62,2 1,8 65,2 56,0 1 61,0 52,3 1 57,6 59,8 2

6h 65,7 2,7 68,6 45,8 1 70,0 40,3 1 71,6 44,3 1

12h 69,7 9,1 78,9 23,4 0 74,0 19,1 0 81,5 24,0 0

40ºC

• Novozyme® no presenta enantioselectividad para este tipode sustrato.Sin embargo las velocidades de hidrólisis de uno de los ésteres de la mezclaracémica es mayor, para ésteres de cadena larga, permitiendo obtener porresolución cinética el (R)-4-cloro-2-butanol con unee>98%.Cuando lareaccióndehidrólisisse llevaacaboa30ºCy sedetieneentreun tiempodereaccióndehidrólisisse llevaacaboa30ºCy sedetieneentreun tiempode15 y 30 minutos, con porcentajes de hidrólisis >49.5%

La transformación enzimática de ésteres de clorohidrinas permite lapreparación de (R)-4-cloro-2-butanol con un ee del 98%. En un primerpaso el empleo de micelio deRhizopus oryzae y Aspergillus flavus, asícomo de distintas enzimas comerciales, permite obtener a partir de lamezclade regioisómeros,uno de los regioisómerosiniciales con una

CONCLUSIONES

mezclade regioisómeros,uno de los regioisómerosiniciales con unapureza >98%. Dicha reacción es afectada por el tipo de solvente,mostrando los mejores resultados en terc-butanol. El producto asíobtenido, mediante resolución cinética con Novozyme® 435,rinde elcorrespondiente cloroalcohol enantiomérico. El coeficiente E delproceso optimizado es 194.

Por lo que respecta a la preparación de ésteres de clorohidrinas seobserva que la concentración de clorotrimetilsilano y 1,3-butanodioltienen poco efecto sobre la regioselectividad de la reacción.

CONCLUSIONES

tienen poco efecto sobre la regioselectividad de la reacción.Sin embargo, la regioselectividad de la reacción, que permite el uso dediferentes tipos de ácidos carboxílicos, esta claramente afectada por elpKa de dichos ácidos.

UNIVERSITAT DE LLEIDA

Aplicaciones Biocataliticas en la Preparación de Ès teres

de Halohidrinas Bajo Control Regioisomérico a Parti r de

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

Dioles Asimétricos