Investigadores de la Universidad de Linköping han utilizado simulaciones por computadora para demostrar que las moléculas aromáticas estables pueden volverse reactivas después de absorber la luz. Los resultados, publicados en The Journal of Organic Chemistry , puede tener aplicaciones a largo plazo en áreas tales como el almacenamiento de energía solar, farmacología y máquinas moleculares.

"Todo el mundo sabe que la gasolina huele bien. Esto se debe a que contiene la molécula aromática benceno. Y las moléculas aromáticas no solo huelen bien:tienen muchas propiedades químicas útiles. Nuestro descubrimiento significa que podemos agregar más propiedades", dice Bo Durbeej, profesor de física computacional en la Universidad de Linköping.

En la química orgánica normal, el calor se puede utilizar para iniciar reacciones. Sin embargo, una molécula aromática es un hidrocarburo estable y es difícil iniciar reacciones entre tales moléculas y otras simplemente calentándolas. Esto se debe a que la molécula ya se encuentra en un estado energético óptimo. Por el contrario, una reacción en la que se forma una molécula aromática tiene lugar muy fácilmente.

Investigadores de la Universidad de Linköping ahora han utilizado simulaciones por computadora para demostrar que es posible activar moléculas aromáticas usando luz. Las reacciones de este tipo se conocen como reacciones fotoquímicas.

"Es posible agregar más energía usando luz que usando calor. En este caso, la luz puede ayudar a que una molécula aromática se vuelva antiaromática y, por lo tanto, altamente reactiva. Esta es una nueva forma de controlar las reacciones fotoquímicas usando la aromaticidad de las moléculas". dice Bo Durbeej.

El resultado fue lo suficientemente importante como para ser destacado en la portada de The Journal of Organic Chemistry cuando fue publicado. A largo plazo, tiene posibles aplicaciones en muchas áreas. El grupo de investigación de Bo Durbeej se centra en las aplicaciones de almacenamiento de energía solar, pero también ve potencial en las máquinas moleculares, la síntesis molecular y la fotofarmacología. En la última aplicación, puede ser posible utilizar la luz para activar selectivamente fármacos con grupos aromáticos en un lugar del cuerpo donde se desea el efecto farmacológico.

"En algunos casos, no es posible suministrar calor sin dañar las estructuras circundantes, como el tejido corporal. Sin embargo, debería ser posible suministrar luz", dice Bo Durbeej.

Los investigadores probaron la hipótesis de que fue la pérdida de aromaticidad lo que condujo al aumento de la reactividad al examinar la relación opuesta en las simulaciones. En este caso, partieron de una molécula antiaromática inestable y simularon que estaba sujeta a la irradiación de luz. Esto condujo a la formación de un compuesto aromático, y los investigadores vieron, como era de esperar, que se perdió la reactividad.

"Nuestro descubrimiento amplía el concepto de 'aromaticidad' y hemos demostrado que podemos utilizar este concepto en la fotoquímica orgánica", dice Bo Durbeej. + Explora más

Investigadores desarrollan molécula para almacenar energía solar