Miméticos de urease: catálise e compreensão mecanística

Resumo

O uso de miméticos enzimáticos como alternativa aos catalisadores biológicos surge devido à possibilidade de se obter compostos exibindo a mesma eficiência de uma enzima com maior estabilidade em pHs e temperaturas diferentes. Para mimetizar metaloenzimas, foca-se na síntese de complexos metálicos como primeira esfera de coordenação. Entretanto, a maioria dos biomiméticos não simula o ambiente de coordenação secundária e consequentemente não exibe conversões catalíticas similares às enzimáticas quanto à seletividade e velocidade de reação. A urease é um bom exemplo deste problema, visto que apesar de existirem diversos relatos de análogos à urease na literatura, a reação de hidrólise da uréia por estes miméticos ocorre apenas estequiométricamente. Tal inabilidade catalítica indica a inexistência de bolsos mimetizando interações secundárias que facilitem a inserção do substrato e consequente reação de hidrólise. O primeiro relato de um complexo capaz de realizar a hidrólise da uréia cataliticamente foi feito pela proponente deste projeto, encontrando um composto binuclear de níquel que mimetiza as interações hidrofóbicas de um sítio-ativo enzimático. Porém, este complexo, apesar de realizar a hidrólise catalítica da ureia de maneira similar à urease, está longe de ser um mimético ideal, visto que apresenta uma velocidade de reação muito menor que a enzimática. Desta forma, propõe-se neste projeto o uso de ligante multifuncionais do tipo fenolato para mimetizar a primeira esfera de coordenação e grupos pendentes como fenilas modificadas (-NO2, -COOH,- NH2) ou pares de Lewis frustrados (NR3H+/BR3OH-) para mimetizar as interações polares da segunda esfera de coordenação de uma urease, esperando-se obter miméticos mais eficientes e aplicáveis em reações de acoplamento C-C. (AU)