Nobel de Química premia descoberta de catalisadores orgânicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/10/2021

Benjamin List e David MacMillan deram um tom mais verde e ambientalmente correto à química.
[Imagem: RSAS]

Nobel de Química 2021

A Real Academia Sueca de Ciências anunciou o Prêmio Nobel de Química de 2021 para o desenvolvimento da organocatálise assimétrica, uma ferramenta engenhosa para a construção de moléculas.

Metade do prêmio foi concedida a Benjamin List (nascido em 1968 em Frankfurt, Alemanha), atualmente na Universidade Goethe, e David MacMillan (nascido em 1968 em Bellshill, Escócia), atualmente na Universidade Princeton, nos EUA.

Ambos desenvolveram uma nova ferramenta para a construção molecular, chamada organocatálise, ou catálise orgânica, que teve um grande impacto na pesquisa farmacêutica e tornou a química mais verde.

Catalisadores

Muitas áreas de pesquisa e industriais dependem da capacidade de construir moléculas que possam formar materiais elásticos e duráveis, armazenar energia em baterias ou inibir a progressão de doenças.

Todos esses trabalhos exigem catalisadores, que são substâncias que controlam e aceleram as reações químicas, sem fazer parte do produto final. Por exemplo, os catalisadores dos carros transformam substâncias tóxicas da combustão em moléculas inofensivas que saem pelo escapamento. Nossos corpos também contêm milhares de catalisadores na forma de enzimas, que esculpem as moléculas necessárias para a vida.

Os catalisadores são, portanto, ferramentas fundamentais para os químicos, mas os cientistas há muito acreditavam que existiam apenas dois tipos de catalisadores: metais e enzimas.

Em 2000, independentemente um do outro, Benjamin List e David MacMillan desenvolveram um terceiro tipo de catálise, chamada organocatálise assimétrica, que se baseia em pequenas moléculas orgânicas, isto é, moléculas à base de carbono.

A organocatálise permite selecionar entre moléculas quirais, que são espelhos uma da outra.
[Imagem: Johan Jarnestad/RSAS]

Catálise orgânica

Os catalisadores orgânicos têm uma estrutura estável de átomos de carbono, aos quais mais grupos químicos ativos podem se anexar, agregando elementos como oxigênio, nitrogênio, enxofre ou fósforo. Isso significa que esses catalisadores são menos ambientalmente agressivos e baratos de produzir.

A rápida expansão no uso de catalisadores orgânicos deve-se principalmente à sua capacidade de induzir uma catálise assimétrica: Quando as moléculas estão sendo construídas, muitas vezes ocorrem situações em que duas moléculas diferentes podem se formar, que - assim como nossas mãos - são a imagem espelhada uma da outra, ou quirais.

Frequentemente, só um desses tipos é interessante, principalmente na produção de produtos farmacêuticos. A organocatálise assimétrica permite fazer essa seleção com grande precisão.

A organocatálise se desenvolveu em uma velocidade surpreendente desde os anos 2000. Benjamin List e David MacMillan continuam líderes no campo e já demonstraram que os catalisadores orgânicos podem ser usados para impulsionar inúmeras reações químicas, incluindo reações químicas anteriormente tidas como impossíveis.

Usando essas reações, os pesquisadores agora podem construir desde novos produtos farmacêuticos até moléculas que podem capturar luz em células solares, o que deu origem ao campo das células solares de plástico e da eletrônica orgânica em geral.

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