Construir moléculas es un arte difícil. Benjamin List y David MacMillan han sido galardonados con el Premio Nobel de Química 2021 por el desarrollo de una herramienta precisa para la construcción molecular: la organocatálisis. 

Galardonados con el Premio Nobel de Química 2021. Créditos: Foundation Nobel.
 

Su herramienta ha tenido un gran impacto en la investigación farmacéutica y ha hecho que la química sea menos dañina con la Tierra. Muchas áreas de investigación e industrias dependen de la capacidad de químicas y químicos para construir moléculas que puedan formar materiales elásticos y duraderos, almacenar energía en baterías o inhibir la progresión de enfermedades. Este trabajo requiere de catalizadores, sustancias que controlan y aceleran las reacciones químicas, sin llegar a formar parte del producto final. Por ejemplo, los catalizadores de los automóviles transforman las sustancias tóxicas de los gases de escape en moléculas inofensivas. Nuestros cuerpos también contienen miles de catalizadores en forma de enzimas, que cincelan las moléculas necesarias para la vida. 

Por lo tanto, los catalizadores son herramientas fundamentales para los químicos, pero los investigadores creyeron durante mucho tiempo que, en principio, solo había dos tipos de catalizadores disponibles: metales y enzimas. Benjamin List y David MacMillan  galardonados con el Premio Nobel de Química 2021 en el 2000 desarrollaron, independientemente entre sí, un tercer tipo de catálisis. Se llama organocatálisis asimétrico y se basa en pequeñas moléculas orgánicas. 

Para ello usaron una pequeña porción de una enzima, un aminoácido llamado prolina para intervenir en la reacción química. Y funcionó.

"Este concepto de catálisis es tan ingenioso como simple, que hace que muchas personas pregunten por qué no lo habíamos pensamos antes", agrega Johan Åqvist, presidente del Comité Nobel de Química. 

Los catalizadores orgánicos tienen un marco estable de átomos de carbono, al que se pueden unir grupos químicos más activos. Suelen contener elementos comunes como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo. Esto significa que estos catalizadores son tanto ecológicos como económicos de producir. 

La rápida expansión en el uso de catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catálisis asimétrica. Cuando se construyen moléculas, a menudo ocurren situaciones en las que se pueden formar dos moléculas diferentes. Los químicos a menudo solo querrán uno de estos, particularmente cuando producen productos farmacéuticos y mediante organocatálisis es posible producir de forma selectiva la versión de la molécula deseada.

De esta forma la técnica se ha desarrollado con resultados impresionantes desde 2000. Benjamin List y David MacMillan siguen siendo líderes en el campo y han demostrado que los catalizadores orgánicos se pueden utilizar para impulsar multitud de reacciones químicas. Usando estas reacciones, los investigadores ahora pueden construir de manera más eficiente cualquier cosa, desde nuevos productos farmacéuticos hasta moléculas que pueden capturar la luz en las células solares.

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