Durante mucho tiempo se creyó que solo había dos tipos de catalizadores disponibles: los metales y las enzimas. Pero los científicos David MacMillan y Benjamin List, ganadores del Premio Nobel de Química 2021, desarrollaron una tercera opción, la organocatálisis asimétrica.
Los galardonados han desarrollado esta «nueva e ingeniosa herramienta para la construcción de moléculas. Sus usos incluyen la investigación de nuevos productos farmacéuticos y también ha contribuido a que la química sea más ecológica», señaló la Academia Sueca de Ciencias.
El estudio y el hallazgo de esta organocatálisis asimétrica, basada en pequeñas moléculas orgánicas, les valió el reconocimiento del Premio.
«Este concepto de catálisis es tan simple como ingenioso. Y el hecho es que muchas personas se han preguntado por qué no lo pensamos antes», dijo Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química.
Esta técnica se «ha desarrollado a una velocidad asombrosa. Usando estas reacciones, los investigadores ahora pueden construir de manera más eficiente cualquier cosa. Desde nuevos productos farmacéuticos, crear materiales del futuro, hasta moléculas que pueden capturar la luz en las células solares», agregó la Academia. De esta manera, los organocatalizadores están aportando el mayor beneficio a la humanidad.
List (Fráncfort, Alemania, 1968), se preguntó si realmente se necesitaba una enzima completa para obtener un catalizador. Para ello probó si un aminoácido llamado prolina podría catalizar una reacción química. «Funcionó de manera brillante», constataron los miembros del jurado.
Por su parte, MacMillan (Bellshill, Reino Unido, 1968) trabajó con catalizadores metálicos que se destruían fácilmente con la humedad. Se preguntó si podría desarrollar un tipo de catalizador más duradero utilizando moléculas orgánicas simples. «Uno de estos demostró ser excelente en catálisis asimétrica», observaron.
Nobel premia a desarrolladores de organocatálisis
MacMillan y List han sido premiados con el prestigioso Nobel por sus avances científicos y el aporte de la organicatálisis.
Esta técnica se ha desarrollado a una velocidad asombrosa desde 2000. List y MacMillan siguen siendo líderes en el campo y han demostrado que los catalizadores orgánicos se pueden utilizar para impulsar multitud de reacciones químicas más precisas y ecológicas. Entre ellos, diseñar moléculas que puedan utilizarse como medicamentos. O cualquier otro proceso industrial que requiera de una catálisis.
Los catalizadores orgánicos tienen un marco estable de átomos de carbono, al que se pueden unir grupos químicos más activos. Estos a menudo contienen elementos comunes como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo. Esto significa que estos catalizadores son tanto ecológicos como económicos de producir, explica la Academia.
La rápida expansión en el uso de catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catálisis asimétrica. Cuando se construyen moléculas, a menudo ocurren situaciones en las que se pueden formar dos moléculas diferentes, que, al igual que nuestras manos, son la imagen especular de la otra. Los químicos a menudo solo querrán uno de estos, particularmente cuando producen productos farmacéuticos.
El Nobel de Química de 2020 recayó en las científicas Emmanuelle Charpientier y Jennifer Doudna por reescribir el «código de la vida» y «el desarrollo de un método para la edición del genoma».
Para esta edición estaban nominados otros científicos por sus trabajos de secuenciación de nueva generación de ADN y los nanocristales. Así como la «química clic» (que conecta dos moléculas entre sí imitando el proceso natural) y el llamado «marco metálico-orgánico». También los pioneros de las vacunas ARN mensajero contra la Covid-19 sonaban este año entre los posibles ganadores.
Técnica más eficiente y respetuosa con el ambiente
De manera independiente, List y MacMillan habían descubierto un concepto de catálisis completamente nuevo y muy adecuado para la catálisis asimétrica. Desde entonces, la organocatálisis ha progresado a una velocidad muy rápida, impulsada por los ganadores del Nobel. Han demostrado que los catalizadores orgánicos sirven para impulsar multitud de reacciones químicas relevantes.
Los catalizadores orgánicos a menudo permiten completar de manera ininterrumpida procesos químicos que constan de varias etapas, sin necesidad de aislar y purificar los productos intermedios. Eso permite aumentar la eficiencia y reducir considerablemente los residuos en la fabricación de productos químicos. Y, como ya hemos mencionado, la organocatálisis también ha tenido un impacto muy significativo en la investigación farmacéutica. Al permitir la fabricación de grandes volúmenes de moléculas asimétricas de forma relativamente sencilla.
En definitiva, los catalizadores orgánicos que desarrollaron List y MacMillan, son sustancias respetuosas con el ambiente y baratas de producir. Con sus investigaciones han revolucionado la fabricación de moléculas, logrando que sea más eficaz y ecológica. Y facilitando considerablemente la producción de moléculas asimétricas.
La organocatálisis es importante en numerosos campos, desde la fabricación de nuevos medicamentos hasta la de moléculas capaces de capturar la luz en las placas solares.
Lee también en Cambio16.com:
Conforme a los criterios de 
Saber más
