O gás carbônico é a fonte primária de carbono ideal para se obter novos compostos, devido principalmente à sua abundância, atoxidade e ao fato de ser renovável. Desta forma, novos métodos de introduzir o CO₂ em rotas sintéticas se fazem necessários. Dentre os possíveis métodos, nesta tese foram estudadas duas rotas diferentes de utilização do gás carbônico: uma, empregando complexos bimetálicos como catalisadores da inserção do CO₂ em alcenos e alcanos e outra utilizando enzimas imobilizadas em partículas magnéticas, atuantes no ciclo de redução do CO₂ ao metanol. Os complexos bimetálicos foram construídos a partir do ligante de ponte, bispirrolidyl- fenil (BPP) incorporando grupos difenilmetanol e difenilfosfino em suas arquiteturas moleculares. Sua inspiração partiu de sistemas biomiméticos para a redução do CO₂, e foi direcionada para a carboxilação de hidrocarbonetos. Nas reações de acoplamento carbono-carbono, observou-se que com o iodeto de metila, os complexos foram capazes de transformar o gás carbônico e produzir acetato de metila. Já nas reações com 1-deceno, isobutano e iso-octano, apenas três complexos se mostraram eficientes: BPP(ONi,ONi), BPP(OZn,OPPh₂Pd) e BPP(OPPh₂Pd,OPPh₂Pd). Na rota enzimática, fez-se uso de enzimas imobilizadas do tipo desidrogenase e três tipos de nanopartículas magnéticas (MagNP) como suporte (MagNP-APTS, MagNP@SiO₂-APTS e MagNP-APTS/Glioxil-Agarose, APTS = aminopropiltrimetoxissilano). Observou-se que para a imobilização da álcool desidrogenase e da formaldeído desidrogenase, o melhor suporte foi a MagNP@SiO₂- APTS, enquanto para a formato desidrogenase, o melhor suporte de imobilização foi a MagNP-APTS. Para a glutamato desidrogenase, um sistema com imobilização via múltiplos pontos, como na MagNP-APTS/Glioxil-Agarose, conduziu a um melhor desempenho, . Os melhores sistemas enzima-suporte foram utilizados em uma reação multi-enzimática com CO₂, NADH e glutamato para a obtenção de formaldeído e metanol. Os dois métodos de redução do gás carbônico se mostraram capazes de realizar o objetivo da tese, que é a transformação do CO₂ em produtos de maior valor agregado

CO₂ is a primary world carbon source readily available for the production of new compounds, under sustainable conditions due to its great abundance and non-toxic, renewable characteristics. Hence, there is a compulsive interest to develop new methodologies capable of introducing carbon dioxide in the chemical synthetic routes. Among the many possible alternatives, two different strategies were pursued this thesis: one using bimetallic complexes as catalysts, and the other one using enzymes supported on superparamagnetic nanoparticles. The bimetallic complexes were based on the bridging bis-pyrrolidyl-phenol (BPP) architecture encompassing diphenylmethanol and diphenylphosphino groups. They were inspired in biomimetic systems for the chemical reduction of CO₂ and employed in the carboxylation of hydrocarbons. In such carbon-carbon coupling reactions, the bimetallic complexes were able to catalyse the reaction between CO₂ and methyl iodide in order to obtain methyl acetate. However, in the reaction with 1- decene, isobutene and iso-octane, only three of them were efficient: BPP(ONi,ONi), BPP(OZn,OPPh₂Pd) and BPP(OPPh₂Pd,OPPh₂Pd). In the studies focusing on immobilized enzymes, dehydrogenase-like enzymes and three different kind of magnetic particles (MagNP) were employed (MagNP-APTS, MagNP@SiO₂-APTS and MagNP-APTS/Glioxyl-Agarose, APTS = aminopropyltrimethoxisylane). The best immobilization support for alcohol dehydrogenase and formaldehyde dehydrogenase was MagNP@SiO₂-APTS, while for formate dehydrogenase the best immobilization support was MagNP-APTS. For glutamate dehydrogenase a multi-point immobilization was required, turning MagNPAPTS/ Glioxyl-Agarose the best catalytic support. These enzyme-support systems were used in a multi-enzymatic reaction using CO₂, NADH and glutamate in order to obtain methanol and formaldehyde. Both CO₂ redution methods were successful explored, and the results fulfilled the major objective of this thesis, which is the conversion of CO₂ into higher value products.