O que é Quiralidade na Síntese Química?

Moll, M., Wängler, B., Wängler, C., & Röder, T. (2025). Investigação cinética da hidrogenação assimétrica da benzilfenilefrona em fluxo contínuo. CHIMIA International Journal for Chemistry, 79(6), 441–448. https://doi.org/10.2533/chimia.2025.441

"Este estudo apresenta o projeto e desenvolvimento de um processo de fluxo contínuo totalmente automatizado, em escala de mL, para a hidrogenação assimétrica da phrone benzilfenil em (R)-benzilfenilefrina (BPE). O processo emprega um catalisador homogêneo à base de ródio sob alta pressão (até 65 bar), alcançando conversões de >96%, rendimentos de até 95% e alto excesso enantiomérico (ee) de até 91%, com tempos de residência inferiores a cinco minutos e uma razão molar/catalisador (S/C) de 750. Investigações cinéticas foram conduzidas em um microrreator de fluxo contínuo, resultando no desenvolvimento de um modelo cinético que corresponde de perto aos dados experimentais... Para determinar a constante de taxa dependente da temperatura k(T), era necessária a energia de ativação Ea e, portanto, a influência da temperatura na taxa da reação. Experimentos foram realizados a 40, 60 e 80 °C. Os perfis de concentração medidos foram transferidos para o DynoChem® juntamente com a cinética previamente obtida."

Cai, I., Malig, T. C., Kurita, K. L., Derasp, J. S., Sirois, L. E., & Hein, J. E. (2024). Investigando a Origem da Atenuação por Epimerização durante Reações de Acoplamento Cruzado Catalisadas por DP. Catalise ACS, 14(16), 12331–12341. https://doi.org/10.1021/acscatal.4c03401

“… investigamos o papel de um catalisador de Pd na supressão da epimerização mediada por bases de um estereocentro do sultam durante uma reação de acoplamento cruzado C–N para acessar o inibidor RORγ GDC-0022. Cromatografia líquida de alto desempenho com espectrometria de massa online (HPLC-MS) foi empregada para adquirir perfis de curso de tempo de reação e delinear o comportamento de epimerização, identificar vias de decomposição e monitorar espécies contendo Pd. Nossa capacidade de monitorar complexos organopaladianos em tempo real por HPLC-MS forneceu fortes evidências de que o grau de epimerização estava correlacionado à especiação da Pd em solução... solubilidade limitada... criaram desafios logísticos em relação à amostragem precisa e à análise HPLC. Para isso, optamos por empregar uma plataforma automatizada de amostragem que utiliza o Mettler-Toledo EasySampler com um acessório EasyFrit. Esse arranjo de amostragem permitiu que o sobrenadante da reação de acoplamento C–N fosse amostrado seletivamente. Queríamos expandir ainda mais esse kit usando HPLC-MS para rastrear espécies de Pd, ajudando a delimitar o papel dos complexos Pd em qualquer atenuação de epimerização observada."

Hosseinalipour, M. S., Deck, L., & Mazzotti, M. (2024). Sobre recuperação e produtividade de solutos em resolução quiral por meio de desenraemização em estado sólido por ciclo de temperatura. Crescimento e Design de Cristais, 24(9), 3925–3932. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.4c00233

“… demonstramos experimentalmente o efeito da temperatura na desracimização da amida N-(2-metilbenzilideno)-fenilglicina amida (NMPA). A realização de ciclos de temperatura em altas temperaturas mostrou-se benéfica em termos de produtividade do processo... O uso de altas temperaturas, no entanto, traz a desvantagem de uma recuperação menor de solutos devido ao maior nível de solubilidade. Por essa razão, duas variantes de processo foram investigadas experimentalmente para aumentar a recuperação do soluto: primeiro, ciclo de temperatura seguido por uma rampa linear de resfriamento (TC + C), e segundo, a integração dos ciclos de temperatura na cristalização de resfriamento, chamada CTC... demonstramos que uma desracimização mais rápida é alcançada no primeiro processo (TC + C), que também é mais fácil de projetar e implementar do que o segundo. No entanto, a escolha de uma taxa de resfriamento adequada é essencial para evitar a nucleação dos cristais indesejados. Em contraste, em um processo CTC, vários fatores diminuem a taxa de desracimização, o que torna o processo menos produtivo e seu projeto muito mais desafiador... Todos os experimentos foram realizados em cristalizadores cilíndricos de vidro de 10 mL (2 cm de diâmetro e 10 cm de altura) em um aparelho EasyMax 102 (Mettler Toledo). O dispositivo consiste em dois blocos térmicos, cada um composto por quatro cristalizadores de 10 mL."

Bosits, M. H., Orosz, Á., Szalay, Z., Pataki, H., Szilágyi, B., & Demeter, Á. (2023). Modelagem de Equilíbrio Populacional da Resolução de Sais Diastereoméricos. Crescimento e Design de Cristais, 23(4), 2406–2416. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.2c01376

"Um método de resolução para a pregabalina racêmica com ácido L-tartárico foi desenvolvido para obter cristais monohidratados de tartrato L puro (S)-pregabalina L... Uma série de experimentos de resolução projetada foi executada em diferentes taxas de resfriamento e pontos finais de temperatura para estimar a cinética de cristalização usando modelagem de balanço populacional. Medições ATR-FTIR em linha desses experimentos foram usadas para calcular concentrações na fase de cristalização e coletar dados de equilíbrio sólido−líquido pelo método de traço de solubilidade após a amostragem do produto... Um modelo de equilíbrio populacional com mecanismos secundários de nucleação, crescimento e aglomeração foi identificado, e os perfis de supersaturação simulados e as distribuições de tamanho dos produtos reproduziram bem os dados medidos... A concentração de tartrato de pregabalina foi medida usando o Mettler Toledo ReactIR 15, uma ferramenta analítica em tempo real baseada em espectroscopia infravermelha de transformada de Fourier (FTIR) usando uma sonda de refletância total atenuada (ATR)... A medição FBRM em linha foi aplicada para monitorar o processo."

Kukor, A. J., Depner, N., Cai, I., Tucker, J. L., Culhane, J. C., & Hein, J. E. (2022). Síntese enantioseletiva de (−)-tetrabenazina via transformação contínua induzida por cristalização induzida por diastereomeros. Ciência Química, 13(36), 10765–10772. https://doi.org/10.1039/d2sc01825j

"É apresentada uma abordagem CIDT contínua multi-poço com racemização em linha da fase de solução. Usando dois PATs construídos internamente e um reator de fluxo, conseguimos cristalizar com sucesso um sal enantiopuro de TBZ... A racemização em linha, combinada com o controle cuidadoso das condições de cristalização, permitiu que quantidades de vários gramas de material enantiopure fossem colhidas usando nosso setup. De forma crítica, esse controle foi possível pelo uso de PATs para observar e quantificar a composição tanto da fase sólida quanto da fase de solução... Embora a amostragem de cristalizações possa ser desafiadora devido à presença de sólidos e preocupações com supersaturação, nosso laboratório desenvolveu recentemente uma ferramenta que se conecta à sonda EasySampler da Mettler-Toledo. Essa modificação permite a amostragem seletiva da fase de solução das cristalizações sem entupimento ou incrustação da sonda. Combinado com a análise online HPLC de amostras, conseguimos obter dados de concentração em tempo real dos componentes da fase da solução para acompanhar os equilíbrios solução-fase e até mesmo retrocalcular a composição da fase sólida quando a composição total do sistema é conhecida. De forma crítica, isso nos permite monitorar os equilíbrios solução-fase durante um CIDT enquanto calculamos simultaneamente o rendimento da fase sólida e o excesso enantiomérico (por exemplo, quando a cromatografia quiral é utilizada."

Rehman, G. U., Vetter, T., & Martin, P. A. (2022). Projetar, desenvolver e analisar um ciclo automatizado de amostragem para monitoramento online da cristalização quiral. Pesquisa e Desenvolvimento de Processos Orgânicos, 26(4), 1063–1077. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00320

“... A tecnologia analítica de processos, capaz de medir a composição enantiomérica tanto da fase sólida quanto da fase líquida, seria valiosa para rastrear e, eventualmente, controlar tais processos. Este estudo apresenta o design e desenvolvimento de um novo sistema automatizado de monitoramento analítico que alcança esse objetivo. O conjunto projetado rastreia o excesso enantiomérico (ee) usando um circuito contínuo de amostragem em malha fechada acoplado a um polarímetro e a um espectrômetro de espectroscopia infravermelha de transformada de Fourier de reflexão total atenuada [ReactIR]. Ao aquecer o laço e alternar amostras entre o líquido ou a suspensão, a combinação dessas medições permite o acompanhamento do ee tanto do líquido quanto do sólido."