Benjamin List y David MacMillan, respectivamente de Alemania y EE. UU., compartirá los 10 millones de coronas suecas (£ 870, 000) Premio Nobel de Química 2021 por su desarrollo de la "organocatálisis", una herramienta precisa para construir moléculas que ha impulsado la investigación farmacéutica y ha hecho que la química sea más ecológica y barata.

Su investigación se remonta a 2000, cuando los químicos desarrollaron de forma independiente los primeros pasos de lo que hoy se llama "organocatálisis asimétrica, "que es la activación de reacciones químicas por pequeñas moléculas orgánicas.

Muchas tecnologías y áreas de investigación se basan en moléculas que deben crearse en reacciones químicas. Estos pueden, Desafortunadamente, ser muy lento razón por la cual los químicos a menudo usan catalizadores, materiales que aceleran las reacciones químicas. Antes del trabajo de List y MacMillan, solo había dos tipos de catalizadores disponibles:metales o enzimas. En mi opinión, El logro más importante del dúo fue detectar algo que nadie creía posible:que pequeñas moléculas orgánicas como los aminoácidos también podían funcionar como catalizadores.

Enormes beneficios

Este descubrimiento permitió a la pareja crear "reacciones asimétricas". En reacciones químicas, muchas moléculas se producen en dos versiones que son imágenes especulares entre sí (una propiedad llamada quiralidad). Esto es molesto cuando solo quieres uno de ellos, que suele ser el caso de la industria farmacéutica.

De hecho, esto es lo que salió mal con el medicamento talidomida, que se desarrolló en la década de 1960 para reducir las náuseas matutinas en mujeres embarazadas, pero terminó dando lugar a malformaciones fetales. La droga era una mezcla igual de ambos tipos de moléculas, pero resultó que si bien uno era efectivo, su contraparte de la imagen especular era tóxica. La belleza de la organocatálisis es que puede producir una molécula específica sin su primo espejo.

La posibilidad de evitar el uso de metales como catalizadores en reacciones químicas también ha facilitado a las empresas farmacéuticas la purificación de compuestos. Este es un paso final importante en la fabricación de productos farmacéuticos, e implica la eliminación de productos químicos peligrosos, incluyendo ciertos catalizadores metálicos.

Otra gran mejora de la organocatálisis en comparación con otros tipos de catálisis es que es fácil de realizar:puedes hacerlo a temperatura ambiente en condiciones sencillas. También es más fácil predecir y controlar los resultados de manera confiable que con otros tipos de catálisis.

Y lo que es más, los catalizadores metálicos como el paladio o el rodio pueden ser costosos. Un ejemplo extremadamente hermoso de una alternativa más barata es la prolina, un aminoácido simple que se usa a menudo como organocatalizador, que es tan eficaz que ha sustituido por completo ciertos catalizadores metálicos costosos y complejos.

La organocatálisis no es solo una alternativa más barata, también es más respetuoso con el medio ambiente, que contiene típicamente elementos comunes y abundantes como el oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo en lugar de irdio o paladio.

List y MacMillan pronto se convierten en los líderes de esta nueva química pionera, desarrollando cada vez más reacciones y catalizadores, e imaginar nuevas formas de expandir el campo. Uno de los aspectos más importantes de este trabajo fue la facilidad con que cambió las actitudes de tantos químicos orgánicos, que dirigieron su atención a la organocatálisis y la abrazaron. Esto significó que los químicos en muchas áreas diferentes de investigación pudieron sintetizar moléculas complejas, lo que hizo que el campo creciera exponencialmente.

Tuve el increíble honor de trabajar con List en el Max-Planck-Institut für Kohlenforschung en Mülheim, Alemania al comienzo de este nuevo campo (2004-06), mientras yo era investigadora postdoctoral. Vi con mis propios ojos cuán dramáticamente creció el campo hasta volverse muy popular entre los químicos de todo el mundo. También vi cómo List tenía una visión que lo distinguía de otros químicos:realmente creía en su trabajo y empujaba los límites de la catálisis, cambiándola fundamentalmente para siempre.

Solo puedo felicitar a List y MacMillan por su merecido premio:han inspirado la carrera de tantos químicos, incluyéndome a mí.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.