Crean nuevos compuestos con moléculas orgánicas y metales

Un grupo de investigación de la Universidad de Sevilla ha publicado un trabajo en la revista Journal of the American Chemical Society en el que desarrolla la formación de compuestos organometálicos constituidos por unas moléculas o ligandos llamados terfenilos y dos metales, el molibdeno y el wolframio, con enlaces múltiples entre los átomos de metal. Según los autores, los resultados son muy prometedores y suponen un paso más en el estudio de conceptos fundamentales de la química básica, como el enlace químico.

La química de compuestos con enlaces múltiples metal-metal es un área fundamental que se viene estudiando desde hace más de 50 años. El catedrático de la Universidad de Sevilla y responsable de este equipo de investigación, Ernesto Carmona, explica que estos compuestos "son capaces de formar estructuras con enlaces cuádruples o quíntuples gracias a que los átomos del metal poseen orbitales de tipo d, una característica electrónica que no se da en la química orgánica o del carbono".

“Los compuestos que hemos descrito en este artículo son muy reactivos frente al aire, pero sobreviven bajo nitrógeno y argón siempre que no haya presencia ni de oxígeno ni de agua”, puntualiza Carmona.

Para el estudio se ha utilizado una metodología especial basada en las técnicas de Schlenk, en los laboratorios del Instituto de Investigaciones Químicas de cicCartuja, y se han caracterizado las muestras con técnicas de espectroscopia de resonancia magnética nuclear y difracción de rayos X, en colaboración con los Servicio Generales de Investigación ubicados en el Centro de Investigación, Tecnología e Innovación (CITIUS) de la Universidad de Sevilla.

Además de los terfenilos, este equipo ha publicado recientemente otros dos artículos científicos en los que emplean otros ligandos como los amidinatos y los aminopiridinatos. El laboratorio de Carmona es un referente internacional en el estudio de los compuestos organometálicos de los elementos de transición.

Investigaciones de ciencia básica pueden ayudar en el futuro a desarrollar nuevos medicamentos y materiales. Por ejemplo, el Premio Nobel de Química de 2010 fue otorgado a dos científicos japoneses Akira Suzuki y Ei-ichi Negishi y al estadounidense Richard Heck, quienes conjuntamente crearon una metodología para mejorar el modo en que interactúan las sustancias orgánicas, formando nuevos enlaces carbono-carbono en procesos catalizados por paladio.

Aplicaciones desde la ciencia básica

La metodología de Heck, Negishi y Suzuki se ha utilizado para sintetizar una sustancia, la diazonamida A, tomada de un pequeño invertebrado marino, que es efectiva contra las células cancerosas de colon. De igual manera su avance podría facilitar mucho la fabricación de antídotos para venenos de víboras y sustancias nuevas para combatir bacterias y virus. La Real Academia de las Ciencias Suecas de Estocolmo aseguraba en 2010 que se podía esperar toda una nueva generación de medicamentos a partir de la aplicación de este nuevo método, en especial los antibióticos.

Por su parte, el pasado mes de febrero de 2015, el químico y catedrático del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Stephen L. Buchwald, fue galardonado con el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento 2015 en la categoría de Ciencias Básicas. El jurado destacó su carrera en la química y “la creación de catalizadores más eficientes, estables y de amplio espectro, que son muy útiles para desarrollar nuevos fármacos”.

Los catalizadores creados por el premiado, usando paladio y cobre, están siendo utilizados para la síntesis de nuevas moléculas de interés en el tratamiento de enfermedades como cáncer, artritis reumatoide o diabetes, según detallaba el jurado.