La quiralidad, aunque no es una rareza en el mundo de las moléculas, es sin embargo una propiedad especial. Si una molécula es quiral (de la palabra griega chiros =mano), existe en dos versiones reflejadas que son muy similares pero no idénticas, como dos manos que se pueden plegar, pero que no se pueden colocar de manera congruente una encima de la otra. Esta es la razón por la que hablamos de moléculas dextrógiras y levógiras, o enantiómeros, lo que significa "forma opuesta" en griego.

Un equipo internacional de científicos del Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck y el Instituto de Física General Prokhorov de la Academia Rusa de Ciencias ha encontrado una manera de abordar estas moléculas por separado. Dado que las moléculas quirales son muy similares entre sí, este es un verdadero desafío. "El truco consiste en exponerlos a la radiación electromagnética de manera que solo responda una 'mano', es decir, un enantiómero. Esto nos permite controlar específicamente las moléculas de mano derecha o izquierda y aprender más sobre ellas", dice el Dr. Sandra Eibenberger-Arias, jefa del grupo de Moléculas Controladas del Fritz-Haber-Institut.

Aprender esto es importante porque los enantiómeros a veces tienen cualidades biológicas y químicas muy diferentes, por lo que se buscan explicaciones. Tomemos, por ejemplo, la molécula quiral carvona:una "mano" huele a menta, la otra a alcaravea. O el famoso sedante talidomida, que lleva el nombre de su ingrediente activo, una molécula quiral:mientras que una forma tenía el efecto sedante previsto, la otra causaba defectos de nacimiento. El grupo de Eibenberger-Arias estudia las propiedades físicas de las moléculas quirales. "La teoría predice una pequeña diferencia de energía entre los dos enantiómeros, debido a lo que se denomina violación de la paridad. Sin embargo, esto no se ha demostrado experimentalmente hasta ahora", explica JuHyeon Lee del Fritz-Haber-Institut, primer autor de los resultados publicados. que apareció en la revista Physical Review Letters .

Sin embargo, con una inteligente combinación de diferentes métodos, el grupo de científicos se ha acercado un poco más a lograrlo. Irradian moléculas quirales en fase gaseosa con radiación UV y microondas. Como resultado, las moléculas dextrógiras y levógiras se colocan en diferentes estados de rotación al cambiar la radiación de microondas. Los investigadores han ganado así más control que nunca sobre qué "mano" está en qué estado de rotación. También, por primera vez, compararon resultados experimentales con predicciones precisas de la teoría, lo que llevó a una mejor comprensión de los efectos físicos subyacentes.

Si bien es posible que aún no se logre la separación completa de los enantiómeros con este método, es notable que pudieran controlarse con tanto éxito en primer lugar. Esto contradice la explicación simplificada que se usa con frecuencia de que tienen las mismas propiedades físicas. “Si ese fuera el caso, no podríamos controlar los enantiómeros usando métodos físicos”, dice Sandra Eibenberger-Arias. El equipo internacional de tres mujeres y tres hombres científicos ha sentado una buena base para los experimentos de seguimiento, y tal vez incluso para la prueba experimental de la violación de la paridad. Este sería un hito para la investigación básica y también para todas las aplicaciones futuras. + Explora más

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