Premio Nobel de Química 2021

Empezaré diciendo que este es un artículo de opinión.

El día 6 de octubre de 2021 se dio el Nobel de Química a David Mac Millan de la Universidad de Berkeley California y Princeton y a Benjamín List. Profesor de la universidad de Colonia y director de Departamento del instituto Max Planck de Colonia. Para ser precisos por “the development of asymetryc organocatáysis” es decir  por”el desarrollo de la organocatálisis asimétrica".

Antes de seguir, pedir perdón a los especialistas pues la tarea que se me presenta es traducir al castellano de un inglés, con conceptos de alto nivel, a un nivel de bachillerato donde se imparten las ideas básicas de catálisis, traducir a un nivel de enseñanza secundaria obligatoria, ambas existen en todos los países y traducir a un lenguaje del ciudadano medio que no tiene por qué saber nada de química.

 “Desarrollo de herramientas para la construcción de moléculas por organocatálisis asimétrica”

¿Qué es una herramienta?

La química diseña moléculas para su uso en farmacia, materiales, alimentos etc. Para llevar a la práctica el diseño se usan herramientas. En este caso no es una llave inglesa, ni un matraz o bureta, con los que trabaja la química, más bien es una técnica con distintos pasos para construir esas moléculas.

El mérito de los ganadores del premio nobel, es que, con la herramienta que han puesto a disposición de todos, se pueden diseñar y obtener moléculas de productos ecológicos no contaminantes o medicinas, con las mismas o mejores propiedades que los que existen y sin sus defectos o efectos secundarios.

¿Qué es una molécula?

Una molécula es un conjunto de átomos (ver una tabla periódica) unidos por enlaces. La más conocida es el agua, H2O. 

En este caso son moléculas orgánicas constituidas fundamentalmente de carbono e hidrógeno. Las moléculas chocan entre ellas y se producen reacciones químicas que dan otras moléculas. Las normas para que esto se lleve a término o no, las da una ciencia llamada termodinámica.

¿Qué significa catálisis?

Pero esta ciencia no dice nada de la velocidad a la que sucede. Por ejemplo, un coche abandonado tarda años en oxidarse completamente. Para que las reacciones sean más veloces se usan los catalizadores. No influye en las cantidades que se obtienen, pero sí en su velocidad.

Mediante el catalizador hacemos que la reacción sea mas rápida. Tradicionalmente se ha usado como catalizador el Platino pero también se puede usar Paladio, Oro... Todos metales caros.

Si el catalizador aumenta la velocidad de reacciones biológicas se llama enzima.

¿Qué significa organocatálisis?

En este caso se usa un catalizador para aumentar la velocidad de cualquier reacción orgánica, pues la herramienta como su nombre indica, es una técnica que sirve para construirlas, el catalizador ya no es un metal ni una enzima sino un compuesto orgánico diseñado para esa función. Se puede llamar “organocatalizador” y al proceso organocatálisis.

¿Qué significa asimétrica?

Hay muchos tipos de moléculas orgánicas, pero lo relevante es que algunas aparecen en pares y una es la imagen en el espejo de la otra. Es el mismo caso de las ambulancias. Existirían dos ambulancias, una la imagen en el espejo de la otra. Pero ambas van por la carretera. Por el espejo retrovisor se ve la palabra ambulancia, pero mirando la segunda aparecería aicnalubama. En la química no existe espejo sino dos ambulancias reales.

Un ejemplo que podría servir es el trípode de un pintor. Si se intercambian entre sí dos patas, un trípode sería la imagen especular del otro pero esto no influye ni en el trabajo del pintor ni en el cuadro que resultará. Existen dos trípodes que se diferencian en la disposición de las patas.

Si pusiéramos las dos moléculas especulares en dos tubos de ensayo, todo sería idéntico y sólo podríamos descubrir que son distintas, sí, con un láser hiciéramos pasar un rayo de luz, un tubo la desviaría a la izquierda y el otro a la derecha, se llaman isómeros R y L. Las moléculas sólo se diferencian en la disposición espacial como el caso de un trípode.

¿Dónde lo aplican los premios Nobel?

Los investigadores lo han aplicado a la obtención de distintas sustancias como en la exposición desde Suecia explicaron. La L-prolina que está involucrada en la producción del colágeno y relacionada con la reparación y mantenimiento de los músculos y los huesos. La herramienta además es selectiva, es decir, si interesa, de las dos ambulancias que se pueden obtener con la organocatálisis solo se obtiene una.

Fuente: Comunicado oficial y exposición del premio nobel de la academia sueca y razones por la que se da.

Nicolás Moreno Díaz fue catedrático de instituto de Física y Química. Actualmente intenta divulgar ambas asignaturas.