Un rompecabezas químico de hace 80 años acaba de ser resuelto: la solución ayudará directamente a este negocio
Un hallazgo permite controlar reacciones hasta ahora impredecibles y abre la puerta a procesos más limpios, precisos y seguros en una industria clave para la humanidad
Desde hace décadas, los químicos han trabajado con una reacción que conocían bien, pero que nunca terminaban de dominar. Sabían que estaba ahí y que podía reorganizar los átomos de una molécula, pero su comportamiento era tan imprevisible que resultaba difícil aprovecharla. Ahora, un grupo de científicos ha logrado descifrar cómo funciona y, por primera vez, han conseguido guiarla.
Resolviendo un misterio químico de 80 años
La investigación, publicada en la revista científica Nature Chemistry, ha resuelto un rompecabezas molecular que llevaba planteado más de 80 años. El trabajo se centra en la conocida reacción de Wittig, un proceso capaz de recolocar átomos dentro de una molécula, pero que hasta ahora se consideraba demasiado impredecible como para tener aplicaciones prácticas.
El problema, según la información publicada en la página web de la Universidad de Saint Andrews, tiene que ver con la quiralidad, un concepto clave en química y medicina y que te explicamos de manera sencilla. Sabemos que algunas moléculas existen en dos versiones, como si de la mano derecha e izquierda de una persona se tratase. Es decir, se parecen, pero no son intercambiables.
En muchos fármacos, solo una de esas versiones de la molécula es eficaz, mientras que la otra puede ser inactiva o, incluso, provocar efectos secundarios no deseados. Por eso, controlar esa quiralidad es un paso clave. Hasta ahora, la reacción de Wittig era especialmente difícil de manejar y, aunque se conocía desde los años 40, nadie había logrado guiarla con precisión para obtener una única versión quiral de la molécula.
Para sorpresa de muchos, el equipo de científicos de la Universidad de Saint Andrews, trabajando junto a investigadores de la Universidad de Bath, ha descubierto que el proceso no es tan caótico como se pensaba. Al combinar experimentos de laboratorio con cálculos avanzados en química cuántica, los científicos descubrieron que un catalizador actúa como una especie de guía.
Ese catalizador, primero empuja la reacción para que la molécula adopte una orientación concreta, como elegir desde el principio la mano correcta. Después ocurre un segundo ajuste interno, que hasta ahora nadie había visto, y que mantiene esa orientación. Ese paso es lo que permite que todo el proceso funcione de forma controlada.
Andrew Smith, autor principal del artículo, afirma que "este descubrimiento representa un cambio fundamental en cómo entendemos y controlamos la estereoquímica en las reacciones de reordenamiento". Además, Matthew Grayson, coautor de la Universidad de Bath, añade: "Nuestros hallazgos abren la puerta a nuevas transformaciones asimétricas basadas en vías mecanicistas que los químicos anteriormente descartaban como inaccesibles".
Pero, ¿por qué es tan importante este descubrimiento? Conseguir que una molécula se forme siempre con la orientación correcta permite hacer las cosas de forma más sencilla, precisa y eficaz. Lo que durante décadas fue algo difícil de manejar en química, ahora se convierte ahora en útil y controlable. Un pequeño cambio en cómo se reorganizan los átomos puede llevarnos a crear nuevos fármacos o materiales más avanzados.