Nobel para Kagan y Soai por resolver el misterio de la asimetría química

La Real Academia Sueca de las Ciencias ha reconocido en su fallo “el descubrimiento de los efectos no lineales y la autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica” realizado por estos dos investigadores, que permite a los científicos impulsar reacciones que conducen a la homoquiralidad.

La homoquiralidad es la propiedad por la que los sistemas vivos usan una sola forma geométrica de las moléculas quirales, las que existen en dos variantes que son imágenes especulares, como los aminoácidos.

Kagan descubrió primero una forma nueva de manipular reacciones químicas y Soai diseñó la primera reacción química con potencial para ser homoquiral.

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“Henri Kagan y Kenso Soai han proporcionado una solución a un misterio de más de un siglo: cómo la homoquiralidad puede surgir de forma espontánea. Las reacciones químicas que han desarrollados son espectaculares”, señaló el presidente del Comité Nobel de Química, Heiner Linke.

Pasteur dio los primeros pasos

La Academia resaltó que fue el francés Louis Pasteur, el “padre” de la microbiología moderna, quien a mediados del siglo XIX, experimentando con ácido tartárico, descubrió que algunas sustancias (posteriormente llamadas quirales) se presentan en dos variantes especulares (enantiómeros).

Y en otro experimento posterior, investigando el efecto de las bacterias en los enantiómeros de ese ácido, observó que fermentaban el que se encuentra en las uvas, pero no su imagen especular, lo que originó la idea de que la química de la vida es quiral.

A principios del siglo XX, el alemán Willy Marckwald llevó a cabo la primera reacción asimétrica exitosa usando un catalizador.

Ante la incapacidad para explicar cómo surgió la asimetría de la química de la vida, el físico británico Charles Frank elaboró en 1953 un modelo matemático para el problema.

La reacción química debía cumplir tres condiciones: la existencia de un catalizador quiral y una reacción asimétrica, que la formación de una imagen especular se vea favorecida mientras se inhibe la otra y que la reacción genere el propio catalizador (autocatálisis).

Varios pioneros desarrollaron reacciones significativamente asimétricas, reconocidas con el Nobel en 2001 y 2021, respondiendo a la primera condición, en tanto que las otras dos las completaron Kagan y Soai, explicó la Academia.

Una nueva forma de manipular las reacciones químicas

A principios de la década de 1980, Kagan trabajaba en el refinamiento de reacciones asimétricas en la Universidad París Sur, con el objetivo de producir enantiómeros de gran pureza.

La creencia común entonces era que la quiralidad del catalizador se transfería a la quiralidad del producto y que existía una relación lineal entre ambas, pero Kagan descubrió en 1986 una nueva forma de manipular reacciones químicas.

Y de ese modo pudo crear un exceso mayor de una de las imágenes especulares de lo que antes se creía posible, describiendo tres reacciones asimétricas que mostraban lo que los químicos denominan efectos no lineales.

Muchos investigadores empezaron a explorar ese nuevo fenómeno, pero fue Soai, en la Universidad de Tokio, el que forjó “el último eslabón de la cadena de ideas” que ha resultado en el Nobel de este año.

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Soai describió en 1995 la primera reacción con potencial para convertirse en homoquiral y, ocho años después, presentó una reacción en la que sólo se formaba una de las dos imágenes especulares posibles, “una hazaña que nadie, a parte de la propia vida, había logrado antes”, sostuvo la Academia.

La “reacción Soai”, considerada uno de los experimentos químicos más elegantes de la historia, despertó un nuevo entusiasmo en investigadores interesados en los orígenes de la vida y que intentan repetir sus logros para producir aminoácidos homoquirales y azúcares.

El investigador japonés calificó este miércoles tras conocer el fallo como el día “más emocionante” de su vida.

Kagan (Boulogne-Billancourt, 1930) es profesor emérito en la Universidad de París Sur, cargo que también tiene Soai (Hiroshima, 1950) en la de Tokio.

Los dos investigadores compartirán los 12 millones de coronas suecas (1,2 millones de dólares, 1,1 millones de euros) del Nobel.

Fuente: EFE.