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Reação de Acoplamento Suzuki: desenvolvimento de novos catalisadores e estudos mecanísticos

      

Título: Reação de Acoplamento Suzuki: desenvolvimento de novos catalisadores e estudos mecanísticos

Autor: Danilo Zim, 30 anos, é graduado em Química pela UFRGS, fez mestrado na mesma universidade na área de Química Fina, estudando reações com aplicação direta na fabricação de fármacos. Prosseguiu com o Doutorado no mesmo departamento em 2002 e partiu para o pós-Doc no MIT (Instituto de Tecnologia de Massachussetts). Graças aos artigos e patente desenvolvidos, foi contratado este ano pela Rhodia, empresa multinacional da área química.

Objetivo: A reação de acoplamento Suzuki é muito utilizada na obtenção de fármacos e na indústria de Química Fina em geral. Os sistemas catalíticos em geral utilizam paládio e haletos de arila, o que torna o processo caro. O trabalho de Zim, além de testar uma nova classe de catalisadores para este tipo de reação - os ciclopaladatos de enxofre - provou que a reação tem um excelente resultado utilizando níquel no lugar do paládio e foi a primeira a propor um sistema geral para o acoplamento Suzuki de ariltosilatos, barateando o processo. 

Tempo de duração: De outubro de 1999 a fevereiro de 2002

Processo de elaboração: O mestrado de Zim envolvia a reação de carbonilação, importante para a indústria de Química Fina. Com a experiência no estudo de catálises, o pesquisador resolveu verificar como seria o processo na reação de acoplamento Suzuki utilizando ciclopaladatos de enxofre, estudo inédito. Posteriormente, o sistema evoluiu para acoplamento Suzuki de ariltosilatos utilizando níquel como catalisador. 

Aplicação prática: O trabalho de Danilo Zim possibilita o barateamento da reação e, conseqüentemente, vantagens para as indústrias de fármacos, agroquímicos, aditivos, entre outras.

O que pretende fazer agora: Danilo pretende agora continuar na indústria desenvolvendo patentes. "Agora que já tenho experiência em sistemas novos, posso produzi-los para a indústria, conhecendo melhor a necessidade da empresa", diz o pesquisador.

A tese: O trabalho de doutorado aproveitou a experiência de Zim com catálise e inovou no mecanismo de reação, procurando estudar como ela se processa em nível molecular. "Alguns sistemas funcionam para algumas moléculas, conforme descrição da literatura. Um tipo de molécula - o tosilato - é muito conveniente para ser utilizado na indústria. Isso graças à toxicidade mais baixa, preço interessante e maior disponibilidade", explica Zim.

O pesquisador conta que não havia um sistema catalítico para trabalhar com eles. Os existentes eram à base de paládio, dez vezes mais caro que o ouro, deixando custoso para a indústria.

"Me dediquei a fazer um sistema totalmente novo, à base de níquel, 10 x mais barato. Obtive um sistema geral, barato, para a reação de Suzuki com tosilato", diz Zim.

O processo se deu a partir da reação de Heck, com a qual o pesquisador havia trabalhado no início do seu doutorado. "No ciclo catalítico, o catalisador se regenera no final e para cada ciclo ele converte uma molécula. Nesse processo, nosso número de rotação foi absurdamente alto, o que nos chamou a atenção, mostrando que o catalisador utilizado tem um potencial muito grande. Então conclui que se ele funciona para a reação de Heck, deveria também funcionar para a reação de Suzuki", explica. A importância da reação de acoplamento Suzuki é que um grande número de fármacos é obtido a partir dessa reação.

O trabalho de Danilo Zim foi premiado pela Sociedade Brasileira de Catálise.

Conclusões: O pesquisador desenvolveu catalisadores eficientes para reações de acoplamento Suzuki - muito utilizadas na indústria de Química Fina, como a farmacêutica.

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