Las manos son un ejemplo simple de objetos quirales:imágenes en espejo, pero no idénticas. Crédito:Universidad de Southampton
Los científicos de la Universidad de Southampton han descubierto una nueva forma de crear una mano de una molécula quiral mediante el uso de un enlace mecánico como catalizador.
Las moléculas quirales son dos moléculas que son imágenes especulares entre sí, pero no idénticas, muy parecidas a las manos humanas izquierda y derecha. Cuando estas moléculas se utilizan en fármacos, cada "mano" reacciona de manera diferente en el cuerpo humano. En algunos casos, mientras una mano trata la enfermedad, el otro lado puede ser tóxico, por lo que es extremadamente importante poder hacer una sola mano.
Los rotaxanos consisten en una molécula en forma de anillo envuelta alrededor de un eje en forma de mancuerna (como una arandela en un perno). El anillo y el eje se mantienen unidos por lo que llamamos un enlace mecánico, a diferencia de los enlaces químicos que normalmente conectan los átomos para formar moléculas.
En un nuevo estudio, publicado en la revista Chem , El profesor Steve Goldup de la Facultad de Química de la Universidad de Southampton hizo uso de estos enlaces mecánicos para crear moléculas quirales. El profesor Goldup y su equipo sintetizaron un rotaxano quiral que podría unirse a átomos de oro; los átomos de oro se utilizaron luego para catalizar una reacción química simple.
El profesor Goldup dijo:"Moléculas quirales, y cómo hacer una sola mano con ellos se ha investigado desde el nacimiento de la química. Los rotaxanos quirales no se han utilizado en estos estudios en ningún grado, ya que hasta hace poco eran muy difíciles de producir en una forma de imagen especular. Mi grupo desarrolló un método muy simple concepto general para hacer rotaxanos quirales como una sola mano. Esto significa que ahora podemos comenzar a investigar qué problemas nos pueden ayudar a resolver en química, biología y ciencia de los materiales ".
Los catalizadores quirales de rotaxano produjeron selectivamente una mano del objetivo. Crédito:Universidad de Southampton
Los rotaxanos quirales son un entorno ideal para los catalizadores, ya que la estructura de un anillo envuelto alrededor del eje crea un espacio compacto para que tenga lugar una reacción. El equipo de Southampton pudo utilizar una mano del enlace mecánico para producir selectivamente la molécula objetivo. y la mano opuesta para producir la imagen especular del objetivo.
Los rotaxanos se componen de un anillo envuelto alrededor de un eje taponado, como una arandela en un perno. Crédito:Universidad de Southampton
El profesor Goldup concluyó, "Creemos que el futuro es muy brillante para los rotaxanos quirales, ahora podemos producirlos. Además de buscar nuevas posibilidades para la catálisis y estudios más amplios de moléculas, estamos investigando cómo se pueden utilizar para producir potencialmente más brillantes, larga duración, pantallas de baja potencia de la computadora ".
La investigación fue financiada por el Consejo Europeo de Investigación.
