Índice

• Página 4 - Introdução
  Dr. Ewa Gajewska
• Página 6 - Autómatos sintéticos: Uma revolução da Idade da Pedra para a Era Moderna
  Adaptado de Fang, G., Lin, D.-Z. e Liao, K.
• Página 9 - Análise computacional do planeamento sintético: Passado e Futuro
  Adaptado de Wang, Z., Zhang, W. e Liu, B.
• Página 12 - A sinergia entre abordagens de peritos e de aprendizagem automática permite um melhor planeamento retrosintético
  Adaptado de Badowski T., et al.
• Página 15 - Conceção assistida por computador de sínteses sustentáveis de produtos farmacêuticos e agroquímicos a partir de resíduos industriais.
  Adaptado de Le Pogam, P., et al.
• Página 18 - Síntese orgânica orientada por inteligência artificial - a caminho da síntese autónoma?
  Adaptado de Empel, C. e Koenigs, RM
• Página 21 - Desbloquear a Química do Futuro com o Planeamento de Síntese Assistido por Computador
  Entrevista com o Professor Tim Cernak

Introdução
por Dr. Ewa Gajewska

No panorama em rápida evolução dos avanços científicos e industriais, a procura de inovação é interminável. À medida que as indústrias se esforçam por criar novos produtos e processos, surgem duas considerações críticas: salvaguardar a propriedade intelectual (PI) e adotar práticas sustentáveis. Neste contexto dinâmico, a integração do design de síntese assistido por computador (CASD) surgiu como uma ferramenta poderosa para a inovação.

Incluímos aqui vários artigos que aprofundam a sinergia entre as técnicas CASD de ponta e o avanço da inovação, ao mesmo tempo que promovem práticas ambientalmente conscientes. Este livro eletrónico fornece uma visão geral do design de síntese assistido por computador, no passado e no presente, juntamente com exemplos de desenvolvimentos e aplicações inovadores que se alinham com a sustentabilidade e mostram como o CASD, ao alavancar algoritmos avançados, percepções orientadas por dados e modelação preditiva, permite aos investigadores simplificar o design e a otimização dos processos de síntese química.

O nosso objetivo é também esclarecer o papel fundamental que a CASD desempenha na promoção da Química verde - uma disciplina dedicada a minimizar o impacto ambiental dos processos químicos. Este livro eletrónico sublinha como a CASD pode ajudar na identificação de vias de reação benignas para o ambiente, na redução da produção de resíduos e na otimização da utilização de recursos. Ao adotar a CASD como uma ferramenta de apoio à Química Verde, as indústrias podem não só melhorar o seu perfil de sustentabilidade, mas também contribuir para um mundo ecologicamente mais equilibrado.

Os processos industriais resultam frequentemente numa produção significativa de resíduos, contribuindo para a poluição, os aterros e o desperdício de recursos. Os métodos tradicionais de gestão de resíduos envolvem a eliminação ou a incineração, ambas com consequências ambientais negativas. No entanto, o conceito de uma economia circular, em que os resíduos são considerados um recurso, está a ganhar força. A CASD desempenha um papel fundamental na viabilização desta transição, facilitando a conversão de resíduos em produtos valiosos, reduzindo assim a procura de recursos virgens. Isto é conseguido através da combinação do poder do desenho assistido por computador (CAD), da Química computacional e das métricas de sustentabilidade para orientar os investigadores e engenheiros na conceção de processos de síntese ecológicos que reduzam a produção de resíduos e o impacto ambiental.

Além disso, incluímos vários artigos que abordam a evolução da conceção de síntese assistida por computador e consideram a sua futura integração com a síntese automatizada. O futuro da síntese automatizada é imensamente promissor, impulsionado por avanços na tecnologia, inteligência artificial e preocupações com a sustentabilidade. Ao olharmos para o futuro, é provável que várias tendências e desenvolvimentos moldem o cenário da síntese automatizada. A integração de técnicas de inteligência artificial (IA) e de aprendizagem automática (ML) desempenhará um papel fundamental na síntese automatizada. Estas tecnologias podem analisar grandes quantidades de dados, prever resultados de reacções, otimizar as condições de reação e propor novas rotas de síntese. Os sistemas orientados para a IA podem aprender com reacções bem sucedidas e falhadas, conduzindo a processos mais eficientes e inovadores. Os laboratórios equipados com sistemas robóticos e instrumentos automatizados permitem aos investigadores realizar um grande número de experiências em simultâneo e tratar de várias tarefas, como a preparação de amostras, a adição de reagentes e a recolha de dados, libertando o tempo dos investigadores para tarefas mais complexas e criativas.

O futuro da Síntese Química é marcado pela integração de tecnologias de ponta, abordagens orientadas para a sustentabilidade e maior Eficiência. À medida que a automação continua a revolucionar o campo da química, os investigadores e as indústrias podem antecipar uma abordagem mais simplificada, inovadora e ambientalmente consciente à Síntese química. Ao adotar uma abordagem holística e ecológica, a Conceção de Síntese Sustentável Assistida por Computador (CASSD) posiciona-se como uma ferramenta poderosa que sinergiza inovação e sustentabilidade. A sua aplicação na transformação de resíduos industriais em produtos valiosos alinha-se com os princípios de uma economia circular e abre caminho para um futuro mais verde e mais eficiente. À medida que as indústrias continuam a adotar as práticas CASSD, podemos antecipar uma redução significativa na geração de resíduos, no consumo de energia e no impacto ambiental, aproximando-nos de uma paisagem industrial verdadeiramente sustentável.

Dr. Ewa Gajewska
Chefe de Gestão de Produtos
Software de retrosíntese SYNTHIA^®, Digital Chemistry