Las partículas de oro del tamaño de un nanómetro que constan de solo unos pocos átomos pueden usarse como catalizadores para reacciones químicas importantes. Noelia Barrabés, del Instituto de Química de Materiales de TU Wien, ha estado investigando nuevos métodos para adaptar y controlar con precisión estos pequeños racimos de oro durante años. Ahora ha recibido una beca Elise-Richter.

Con esta beca, ahora usará racimos de oro para resolver un problema químico particularmente difícil:algunas moléculas existen en dos configuraciones diferentes, siendo uno la imagen especular del otro, con el lado derecho e izquierdo invertidos. Normalmente, es extremadamente difícil producir solo una de estas dos variantes. Ahora se supone que los racimos de oro especialmente tratados ayudan.

Control perfecto sobre las partículas de oro.

Es bien sabido que el oro se puede utilizar como catalizador para iniciar reacciones químicas importantes. El oro se puede utilizar de forma especialmente eficaz como catalizador si se fija en forma de partículas diminutas en una superficie, como se demostró recientemente en la revista Catálisis ACS . El tamaño de los racimos de oro juega un papel importante aquí. "Normalmente tienes que lidiar con grupos de oro de diferentes tamaños, que tienen diferentes propiedades, "explica Noelia Barrabés." En nuestro caso es diferente:hemos desarrollado métodos para controlar perfectamente el tamaño de los racimos de oro. Todos los grupos constan exactamente del mismo número de átomos ".

Diferentes moléculas pueden unirse a estos grupos de oro. Se llaman ligandos. "Estos ligandos tienen una influencia muy decisiva en el comportamiento químico de los racimos de oro, ", dice Noelia Barrabés." Por lo tanto, teníamos que desarrollar métodos para controlar los ligandos con precisión ". Por ejemplo, los racimos de oro se pueden producir primero en un ambiente líquido, luego fijado sobre una superficie sólida, y finalmente se pueden intercambiar sus ligandos. Esta técnica fue publicada recientemente en la revista Nanoescala y también apareció en la contraportada de la revista.

La molécula y su imagen especular.

Como demostró recientemente Noelia Barrabés, esto abre una posibilidad particularmente interesante:se pueden utilizar los llamados "ligandos quirales", que también existen en variantes de imagen y espejo.

"Si sintetiza una molécula de la que también existe una versión de imagen especular, normalmente crea ambas variantes al mismo tiempo, "explica el profesor Günther Rupprechter, director del Instituto de Química de Materiales. "Después de todo, ambas moléculas constan exactamente de los mismos átomos y tienen la misma estructura básica ".

Como parte de su beca Elise-Richter, Noelia Barrabés quiere ahora demostrar que es posible producir selectivamente solo una de las dos variantes utilizando ligandos especiales en los racimos de oro. El enfoque especial está en hacer esto con racimos de oro fijados a una superficie, un procedimiento que hasta ahora apenas se ha estudiado o utilizado. pero que tendría grandes ventajas sobre los métodos convencionales si se implementaran con éxito.

Especialmente para aplicaciones médicas, la diferencia entre una molécula y su imagen especular puede desempeñar un papel importante:"Sabemos que nuestro cuerpo reacciona de manera muy diferente a ciertas moléculas que a las versiones reflejadas. En casos extremos, una versión puede curar y la otra puede causar enfermedad, ”explica Noelia Barrabés.