Inspirado por bacterias sensibles a la luz que prosperan cerca de respiraderos oceánicos calientes, Los químicos sintéticos de la Universidad de Rice han encontrado un método suave para producir hidrocarburos valiosos conocidos como olefinas, o alquenos.

Como las bacterias los investigadores usan vitamina B12, eliminar los productos químicos agresivos que normalmente se necesitan para hacer que las moléculas precursoras sean esenciales para la fabricación de medicamentos y agroquímicos.

El trabajo de acceso abierto de Julian West, un profesor asistente de química, y sus colegas aparece en la revista Royal Society of Chemistry Ciencia química .

"Podría decirse, estas olefinas, o alquenos, son los grupos funcionales más útiles en una molécula, "dijo West, un profesor asistente de química nombró recientemente una de las 30 estrellas emergentes de la ciencia menores de 30 de la revista Forbes. "Un grupo funcional es como un punto de apoyo en la escalada:te permite llegar a donde quieres ir, lo que quieres hacer.

"Hemos tenido métodos para producir olefinas durante mucho tiempo, pero muchos de estos métodos clásicos (finales del siglo XIX o principios del XX) utilizan bases increíblemente sólidas, cosas que te quemarían y definitivamente quemarían tu molécula si tuviera algo sensible, ", dijo." El otro problema es que condiciones tan duras podrían hacer que esta olefina, pero podrías hacerlo en el lugar equivocado ".

Un proceso suave que permite a los químicos seleccionar la forma funcional de la olefina ha sido un objetivo durante décadas. El proceso de Rice se inspiró en laboratorios que descubrieron catalizadores metálicos para mejorar el proceso y otros que estudiaron thermus thermophilus, Bacterias sensibles a la luz que prosperan cerca de respiraderos térmicos submarinos.

"Tienen muchas enzimas inusuales, ", Dijo West." Uno de ellos se llama carH, un fotorreceptor como una retina bacteriana que se desarrolló en un camino evolutivo paralelo a lo que condujo a nuestros ojos ".

CarH incorpora vitamina B12 y cobalto que reacciona con la luz y provoca la formación de un alqueno, que a su vez alerta al organismo de la presencia de luz. "En lugar de necesitar calor y bases fuertes, solo necesita energía luminosa, " él dijo.

West dijo que el alqueno "es sólo un subproducto de la bacteria. Realmente no le importa. Pero pensamos que podríamos seguir este ejemplo de la naturaleza".

El equipo de Rice usó B12 y el cobalto que contiene con bicarbonato de sodio (también conocido como bicarbonato de sodio) como base suave para producir olefinas bajo luz azul a temperatura ambiente.

Un aspecto sorprendente de la investigación fue la aparición de la eliminación remota, por lo que fueron capaces de colocar átomos de hidrógeno para facilitar más reacciones. Eso podría conducir a procesos de dos pasos para productos específicos.

"Básicamente, descubrimos que podíamos producir olefinas y no solo aislarlas, "Dijo West." En el mismo frasco al mismo tiempo, podemos tener una segunda reacción y convertirlos en otra cosa. Este podría ser un método plug-and-play en el que podemos comenzar a sumergir diferentes moléculas ".

Dijo que el equipo está trabajando en variaciones que se pueden ampliar para la producción industrial de polipropileno y otros plásticos basados ​​en olefinas. "B12 es demasiado complicado para la síntesis a escala de productos básicos, ", Dijo West." Pero es excelente para los productos químicos finos, y podemos comprarlo a cualquier número de proveedores ".