Multi-Step Chemo-Enzymatic Synthesis of APIs in Non-Conventional Solvents

Scopo della chimica verde è realizzare processi sintetici sostenibili, tramite l’utilizzo di solventi ecocompatibili. Tra questi le miscele eutettiche profonde o Deep Eutectic Solvents (DESs), impiegate nella sintesi di numerosi composti farmacologicamente attivi. In questo lavoro abbiamo utilizzato i DESs per la preparazione di esteri α,β-insaturi e solfonammidi, migliorando l’ecocompatibilità del processo rispetto alle metodologie pre-esistenti. Tali solventi sono stati utilizzati per la preparazione di alcoli otticamente attivi tramite processi biocatalitici, impiegando batteri lattici e lieviti. Grazie all’uso dei DESs è stato possibile migliorare l’efficienza catalitica della riduzione stereoselettiva dei chetoni pro-chirali. Infine, sono state investigate reazioni di deracemizzazione e processi sequenziali metallo-enzimatici in DESs per ottenere intermedi chiave per la preparazione di composti farmaceutici, sviluppando metodologie di sintesi più sostenibili e industrialmente rilevanti.

The goal of Green Chemistry is to develop sustainable synthetic processes by promoting the use of eco-friendly solvents. Among these, Deep Eutectic Solvents (DESs) have been employed in the synthesis of various pharmacologically active compounds. In this work, DESs were used for the preparation of α,β-unsaturated esters and sulfonamides, improving the eco-friendliness of the process compared to pre-existing methodologies. These solvents were also used for the preparation of optically active alcohols via biocatalytic processes using lactic acid bacteria and yeasts. The use of DESs enhanced the catalytic efficiency of stereoselective reductions of prochiral ketones. Finally, deracemization reactions and sequential metal-enzyme processes in DESs were investigated to obtain key intermediates for the synthesis of pharmaceutical compounds, thus developing more sustainable and industrially relevant synthetic methodologies.