La Real Academia Sueca de Ciencias decidió otorgar el Premio Nobel de Química 2021 a Benjamin List, investigador alemán del Instituto Max Planck, y a David MacMillan, científico escocés que labora en la Universidad de Princeton, por el desarrollo de organocatálisis asimétrica, un proceso químico con muchas aplicaciones interesantes y útiles para la vida cotidiana y, sin duda, una herramienta ingeniosa con infinidad de posibilidades. Inclusive, hará a la química más ecológica.
Para algunos comentaristas “…cada nueva herramienta que se desarrolla permite a los químicos tener una mayor precisión en sus creaciones”. Y, sobre todo, el descubrimiento que se premió este año transformó la construcción molecular y la llevó al siguiente nivel: ahí la química se tornó más amigable con el ambiente y se crearon moléculas asimétricas de manera más sencilla”.
El trabajo de List y McMillan precisa de catalizadores, sustancias que, si bien no son parte del producto final, pueden controlar y acelerar las reacciones químicas, como los catalizadores en los automóviles, que pueden transformar en moléculas que no causan daño las sustancias tóxicas que se encuentran en los vapores del escape.
Como se ve, los catalizadores son de suma importancia para los químicos. En un principio se pensaba que nada más había dos tipos: los metales y las enzimas. En eso, List y MacMillan dieron, cada uno por su lado, con un tercer tipo: los “organocatalizadores asimétricos”, que tienen componentes orgánicos que no contaminan y que contribuyen a crear moléculas asimétricas.
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Itzel Guerrero Ríos, académica del Departamento de Química Inorgánica y Nuclear de la Facultad de Química de la UNAM, celebra el poder contar con una herramienta como la organocatálisis, ya que abre la puerta a muchas investigaciones. “Por ello, este Premio Nobel es tan importante, porque se asigna a esta ‘nueva jugada de ajedrez’, como lo asentó el propio Comité del Nobel, que tenemos los químicos para acceder a moléculas… con una nueva guía”.
En entrevista para La Gaceta de la UNAM, insistió que estos trabajos dan la oportunidad de elegir entre una herramienta que es menos dañina con el ambiente y que ofrece más alternativas para generar nuevas moléculas, lo cual impacta de lleno en la sociedad, “porque quizá tendremos acceso a fármacos libres de metales e incluso a fármacos que con metales no se podían generar, y ahora podremos encontrar una nueva vía de reactividad que no habíamos considerado”.
Por su lado, en la revista Letras Libres, Gabriela Frías dio un ejemplo que deja muy claro el aporte de este tipo de moléculas: “…pensemos en nuestras manos. No son idénticas, sino que una es la imagen de espejo de la otra. Del mismo modo, cuando los químicos construyen moléculas a partir de diferentes compuestos, muchas veces se crean dos moléculas de manera simultánea que, como en el caso de las manos, son una imagen de espejo una de la otra”. Sin embargo, a veces se necesita una de ellas para una función específica y no es fácil obtenerla por separado. “Esto se puede conseguir a través de la organocatálisis asimétrica”.
La investigación farmacéutica precisa con frecuencia de catálisis asimétricas. Antes de que se usara la organocatálisis, muchos fármacos contenían las dos imágenes de espejo de una molécula: una de ellas tenía efectos positivos y la otra, efectos no deseados, como ocurrió en el caso de la talidomida, un fármaco que se usaba a mediados del siglo pasado para controlar las náuseas en las mujeres embarazadas. Sin embargo, “el resultado de su uso fue trágico pues causó deformaciones en miles de bebés”.
El trabajo de los ganadores del Nobel de Química 2021 seguramente ayudará a reducir los costos de fármacos y también, quizá, en la generación de nuevos productos por medio de reacciones que no se pensaba antes que pudieran ser posibles.
La habilidad de los químicos
Benjamín List nació el 11 de enero de 1968. Estudió en Berlín y Frankfurt. En la Universidad Libre de Berlín se graduó en química en 1993. Más tarde obtuvo su doctorado (1997) en la Universidad Johann Wolfgang Goethe, de Frankfurt, con una tesis sobre la síntesis de la Vitamina B 12, siendo asesorado por Johann Mulzer. El mismo año de su graduación, List se mudó a Estados Unidos para continuar estudios posdoctorales en el Instituto de Investigación Scripps, en el Departamento de Biología Molecular, donde también fue profesor asistente (1999-2003). Desde 2004 enseña en la Universidad de Colonia. Se convirtió en líder de grupo en el Instituto Max Planck de Investigación del Carbón; en 2005 se convirtió en director del instituto. Desde entonces, List ha compaginado su trabajo investigador con su labor como docente en la Universidad de Colonia. Actualmente es director del Instituto Max Planck y profesor de química orgánica en la Universidad de Colonia.
David MacMillan nació el 16 de marzo de 1968 en Bellshill, Escocia. Terminados sus primeros estudios, recibió una licenciatura en química por la Universidad de Glasgow, donde trabajó con Ernie Colvin. En 1990, comenzó estudios de doctorado en la Universidad de California, en Irvine, bajo la dirección Larry Overman. Más tarde aceptó un puesto posdoctoral en la Universidad de Harvard (1996) con el profesor Dave Evans y, en 1998, comenzó su carrera independiente en la Universidad de California, en Berkeley. En junio del 2000, se trasladó a Caltech o el Instituto de Tecnología de California, donde ocupó la cátedra Earle C. Anthony de Química Orgánica. De ahí, en 2006, se mudó a la Universidad de Princeton, donde ha trabajado desde entonces. En Princeton, MacMillan fue primero profesor de química A. Barton Hepburn; luego se convirtió en presidente del Departamento de Química de 2010 a 2015 y actualmente es Profesor distinguido James McDonnell de Química en la Universidad.
Ambos son pioneros en el campo de la organocatálisis. Los dos, de manera independiente, desarrollaron en el año 2000 la organocátalisis asimétrica, un tercer tipo de catálisis, que es más simple, económica y ecológica al no utilizar metales.
