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"Más rápido, más barato, más verde"

07/10/2021

Publicado en

Diario de Navarra

José Ramón Isasi Allica |

Catedrático del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Navarra.

¿Cómo se fabrica una molécula? Juntar un par de reactivos y agitar no suele ser suficiente para que se rompan ciertos enlaces y se formen justamente los que pretendemos. Para conseguir la combinación buscada, lo habitual es añadir también un ‘facilitador’ que guíe este proceso. Estas sustancias se denominan catalizadores y ya han sido objeto de otros siete premios Nobel en el último siglo. No cabe duda de que son herramientas imprescindibles para la química. De hecho, en la Naturaleza hay algunos tremendamente complejos, y a la vez eficaces, ligados a la vida evolucionada: los enzimas son proteínas cuya estructura tridimensional es, además, asimétrica.

Resulta que al unir átomos a veces es posible obtener dos moléculas que no son idénticas, sino imágenes especulares (como una mano y otra). En los seres vivos solo una de las dos está presente y esto es especialmente importante cuando una molécula asimétrica se encuentra con otra que también lo es. Para entenderlo con un ejemplo cotidiano: como los pies son asimétricos y los zapatos también, calzarse un zapato en el pie equivocado nos produce dolor, mientras que es indiferente qué calcetín nos pongamos, porque los dos calcetines son simétricos y por tanto iguales. En el caso de los fármacos que son asimétricos, frecuentemente solo una de las dos moléculas posibles es activa mientras que su imagen especular puede ser altamente perjudicial, como la talidomida, o simplemente inactiva en nuestro organismo e ineficaz para curarnos.

No es fácil intentar imitar a la Naturaleza y fabricar enzimas para catalizar una reacción ‘inventada’ por nosotros. En 2000, List demostró que no era necesario utilizar moléculas tan complejas como los enzimas y que una mucho más pequeña como la prolina (un aminoácido asimétrico) también facilitaba la síntesis de productos de reacción asimétricos. MacMillan, el otro galardonado en esta ocasión, publicó en ese mismo año otro procedimiento similar, usando otra molécula orgánica sencilla como catalizador asimétrico de otro tipo de reacciones importantes. De hecho, fue él quien acuñó el término ‘organocatálisis’, para diferenciar esta nueva metodología de la que hasta este momento era nuestra única manera simple de competir con los enzimas: utilizar catalizadores sintéticos no orgánicos sino basados en metales. Estos permiten también propiciar síntesis asimétricas, pero presentan varios inconvenientes: son caros, a veces difíciles de manejar a escala industrial y, con frecuencia, contaminantes si no se procesan de modo adecuado.

El Nobel de Química 2021 reconoce aspectos de la Química que pretendemos desarrollar para aspirar a un mundo sostenible: fabricar nuevos materiales y moléculas mediante procesos más simples, eficaces y limpios.