La fabricación de muchos productos de nuestro alrededor necesitan un catalizador, que estimula y acelera las reacciones químicas. Durante mucho tiempo, se ha considerado que solo había dos tipos de catalizadores disponibles: metales y enzimas (proteínas que favorecen y regulan las reacciones químicas en los seres vivos) pero Benjamin List y David MacMillan fueron capaces, cada uno de forma independiente de desarrollar un tercer tipo utilizando pequeñas moléculas orgánicas, y se llama organocatálisis asimétrica.
Este descubrimiento no ha pasado desapercibido para la Real Academia de las Ciencias de Suecia, que ha galardonado su descubrimiento con el Premio Nobel de Química 2021. "Este concepto de catálisis es tan simple como ingenioso, y el hecho es que mucha gente se ha preguntado por qué no habíamos pensado en ello antes", afirma Johan Åqvist en un comunicado, presidente del Comité del Nobel para Química. El jurado consideró que la organocatálisis asimétrica era “una herramienta nueva e ingeniosa para la construcción de moléculas”, que también ha ayudado en el desarrollo de plásticos, perfumes y sabores.
Las enzimas son moléculas grandes, con multitud de protuberancias, aunque realmente solo una pequeña parte de su estructura interviene en la reacción química. Lo que List intentó era lograr la misma reacción usando solo la pequeña parte de la enzima que interviene en el proceso de catálisis: un aminoácido llamado prolina; y funcionó.
La rápida expansión en el uso de catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catalisis asimétrica. Cuando se construyen moléculas, a menudo ocurren situaciones en las que se pueden formar dos moléculas diferentes, que, al igual que nuestras manos, son la imagen especular de la otra. Los químicos a menudo solo querrán uno de estos, particularmente cuando producen productos farmacéuticos.
La organocatálisis asimétrica permite producir selectivamente una sola versión de la molécula deseada. MacMillan descubrió varios catalizadores orgánicos capaces de producir la versión correcta en el 90% de los casos. El investigador británico fue el que nombró esta nueva forma de catálisis.
Los catalizadores orgánicos tienen un número estable de átomos de carbono, al que se pueden unir grupos químicos más activos. Estos a menudo contienen elementos comunes como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y esto significa que son ecológicos y económicos de producir.
Los estudios de estos dos científicos originaron todo un nuevo campo para generar moléculas orgánicas a partir de otras moléculas orgánicas. Gracias a esta forma de sintetizar moléculas se evita el impacto de la extracción de metales y se abaratan los costes, haciendo que esta nueva forma sea más ecológica y económica.
Fuentes: Onda Cero, RTVE, El País y National Geographic
