Un equip de científics aconsegueix produir molècules complexes amb una nova tècnica revolucionària: la química “Clip-off”
Fer molècules complexes sol ser com construir un castell amb milers de peces de LEGO, una a una, amb molta paciència i precisió. Però, i si en lloc de construir-les peça a peça, poguéssim simplement retallar-les d’un bloc més gran, com si féssim una figura amb unes tisores? Això és exactament el que ha aconseguit un grup d’investigadors de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2).
Publicat a la prestigiosa revista Science, aquest nou enfocament permet obtenir molècules orgàniques complexes, anomenades macrocicles, a partir de la “retallada” d’estructures cristal·lines més grans. La tècnica rep el nom de química “Clip-off” i pot transformar completament la manera com es fabriquen certs compostos químics essencials en àmbits com la medicina, la cosmètica o la indústria alimentària.
Del trencaclosques a les tisores moleculars
Els macrocicles són molècules en forma d’anell, amb propietats molt útils per encapsular substàncies, transportar fàrmacs o actuar com a sensors. Fins ara, crear-los era una tasca lenta i complexa. Però amb la nova tècnica, els científics han trobat una manera molt més ràpida i precisa de generar-los.
Com ho han fet? Primer, dissenyen una mena d’estructures de “retícula” formades per molècules orgàniques unides entre si: els COFs (del terme anglès Covalent Organic Frameworks), que actuen com una espècie de motlle. Aquests COFs ja contenen, en l’interior, les molècules que es volen obtenir, però unides per enllaços químics trencables en llocs molt concrets.
La química “Clip-off” permet obtenir molècules orgàniques complexes a partir de “retallar” estructures cristal·lines més grans
Després, utilitzen una tècnica anomenada ozonòlisi, que fa servir ozó (el mateix gas que trobem a l’atmosfera) com a “bisturí molecular”. Aquest gas trenca selectivament els enllaços químics predefinits dins dels COFs i allibera les molècules desitjades. Segons el Prof. Daniel Maspoch, líder de la investigació, “és com si muntéssim un bloc de LEGO amb la figura que volem a dins, i després la retalléssim amb precisió quirúrgica”.
Resultats prometedors i aplicacions il·limitades
Amb aquesta nova metodologia, l’equip ha aconseguit sintetitzar nou tipus diferents de macrocicles, alguns tan grans com amb 162 àtoms. A més, els resultats han mostrat una gran versatilitat: es poden obtenir molècules amb diferents propietats i grups funcionals, com ara aldehids, àcids carboxílics o grups fluorats.
Aquesta feina ha estat fruit d’una col·laboració internacional entre centres de recerca com la Universitat Autònoma de Barcelona, la Universitat de Girona, la Universitat de Califòrnia (Berkeley) i l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC).
Els investigadors apunten que aquesta tècnica obre noves portes en àmbits com la química orgànica, la nanotecnologia, la fabricació de sensors o el disseny de nous materials amb funcionalitats molt específiques.
Dra. Núria Coll Bonfill, divulgadora científica i directora de 7Ciències
Deixa un comentari