Nobel de Química 2021: Benjamin List y David MacMillan, por su ingeniosa herramienta para construir moléculas

El investigador alemán Benjamin List y el escocés David MacMillan han sido galardonados con el Premio Nobel de Química 2021 “por el desarrollo de la organocatálisis asimétrica”, una novedosa herramienta de construcción molecular. Este avance ha tenido un gran impacto en la investigación farmacéutica y ha favorecido que la química sea más ecológica.


Muchas áreas de la investigación y la industrias dependen de la capacidad de los químicos para construir moléculas que puedan formar materiales elásticos y duraderos, almacenar energía en baterías o inhibir la progresión de enfermedades.

Este trabajo requiere catalizadores, unas sustancias que controlan y aceleran las reacciones químicas, sin formar parte del producto final.

Por ejemplo, los catalizadores de los coches transforman las sustancias tóxicas de los gases de escape en moléculas inocuas. Nuestro cuerpo también contiene miles de enzimas que catalizan la formación de las moléculas esenciales para la vida.

Por tanto, los catalizadores son herramientas fundamentales en la química, aunque los científicos han pensado durante mucho tiempo que sólo había dos tipos disponibles: los metales y las enzimas.

Este año el investigador alemán Benjamin List (Frankfurt, 1968), del Instituto Max Planck de Investigación del Carbón, y el escocés David MacMillan (Bellshill, 1968), de la Universidad de Princeton (Estados Unidos), ha obtenido el Premio Nobel de Química 2021 porque en el año 2000, de forma independiente, desarrollaron un tercer tipo de catálisis: la organocatálisis asimétrica, basada en pequeñas moléculas orgánicas.

El anuncio del galardón lo ha hecho la Academia Sueca de Ciencia el pasado miércoles: “Este concepto de catálisis es tan sencillo como ingenioso, y lo cierto es que mucha gente se ha preguntado por qué no se nos había ocurrido antes”, explicó Johan Åqvist, presiente del Comité Nobel de Química.

Esta precisa y novedosa herramienta de construcción molecular ha tenido un gran impacto en la investigación farmacéutica y ha favorecido que la química sea más ecológica.

“Cuando realicé este experimento no sabía qué iba a pasar, pensé que tal vez era una idea estúpida, o que alguien ya lo había intentado. Pero cuando vi que funcionaba sentí que podía ser algo grande”, explicó Benjamin List en rueda de prensa tras el anuncio, en donde también reconoció su sorpresa por recibir el galardón en un año en el que muchos esperaban que se recompensara a la investigación que ha contribuido a las vacunas contra la covid-19.

“No me esperaba en absoluto esta enorme sorpresa. No había contado jamás con ello ni en sueños, y menos a mi edad”, dijo el científico, de 53 años, al aludir a la edad normalmente más avanzada de muchos de los premios Nobel.

En un principio tanto él como su esposa se lo tomaron como una broma. No obstante, reconoció la voz del presidente del comité al teléfono y entonces supo “qué sí, que iba en serio”.

Explicó además que la Academia de Ciencias había intentado ponerse en contacto sin éxito con su colega MacMillan, por lo que le pidieron ayuda: “Entonces llame a Dave y le dije: ‘Dave, despierta, hemos ganado el Premio Nobel. Pero no me lo quería creer’”.

Catalizadores orgánicos

Los catalizadores orgánicos tienen una estructura estable de átomos de carbono a la que se pueden unir grupos químicos más activos. A menudo contienen elementos comunes como el oxígeno, el nitrógeno, el azufre o el fósforo. Esto significa que son respetuosos con el medio ambiente y baratos de producir.

La rápida expansión del uso de los catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catálisis asimétrica.

Cuando se construyen moléculas, a menudo se dan situaciones en las que se pueden formar dos moléculas diferentes que, al igual que nuestras manos, son la imagen especular de la otra. A menudo sólo se requiere una de ellas, sobre todo en la fabricación de productos farmacéuticos.

La organocatálisis se ha desarrollado a una velocidad asombrosa desde el año 2000. En ese sentido, “Benjamin List y David MacMillan continúan siendo referentes en este campo y han demostrado que los catalizadores orgánicos pueden aplicarse para impulsar multitud de reacciones químicas”, ha señalado el jurado.

Ejemplo de las dos formas o isómeros del limoneno (R y L). Entre otras ventajas, la organocatálisis asimétrica ha facilitado la producción de moléculas con este tipo de asimetría. / Imagen: Johan Jarnestad/ The Royal Swedish Academy of Sciences

Gracias a estas reacciones, la comunidad científica puede construir de forma más eficiente desde nuevos medicamentos hasta moléculas capaces de capturar la luz en células solares. “La verdadera materialización de nuestros descubrimientos está saliendo a la luz ahora con organocatalizadores extremadamente reactivos que pueden hacer cosas que no son posibles con enzimas o incluso con los complejos metálicos más sofisticados”, ha resumido List. “De este modo, los organocatalizadores están aportando un enorme beneficio a la humanidad”, ha completado Åqvist.

Los ganadores de este año del Nobel de Química se han impuesto a más de 70 investigadores que aspiraban a este laurel. El año pasado, este galardón fue otorgado a la francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna, dos geneticistas que desarrollaron las “tijeras” capaces de modificar los genes humanos, un logro revolucionario. El premio de Química 2019 fue para un trío: el estadounidense John Goodenough —lo recibió con 97 años—, el británico Stanley Whittingham y el japonés Akira Yoshino por la invención de las baterías de iones de litio, presentes en muchas tecnologías.

Fuente: Nobelprize.org/SINC.

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