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Premio Nobel de Química por el descubrimiento de efectos no lineales y autocatálisis en la síntesis orgánica asimétrica

Los investigadores Henri B. Kagan y Kenso Soai recibirán el Premio Nobel de Química en 2026.

Algunas moléculas tienen dos variantes, una de las cuales es la imagen especular de la otra. Las moléculas que tienen dos variantes se llaman quirales, y las que son imágenes especulares entre sí se llaman enantiómeros. Los seres vivos suelen tener el único enantiómero de una molécula quiral.

«Han logrado crear una sola variante de las moléculas, como lo hacen los seres vivos por naturaleza»

En cambio, en las reacciones de laboratorio, los químicos obtenían siempre, en la misma proporción, las dos variantes de la molécula de interés. Sin embargo, ambas variantes no tienen los mismos resultados en algunas reacciones. Por ejemplo, al sintetizar los medicamentos, descubrieron que una variante podría ser terapéutica, mientras que la otra podría causar efectos secundarios innecesarios y, a veces, dañinos.

Los químicos Henri B. Kagan y Kenso Soai han logrado crear una sola variante de las moléculas. Como lo hacen los seres vivos por naturaleza.

“Henri Kagan y Kenso Soai han dado una solución a un misterio químico de más de un siglo de antigüedad: cómo la homoquiralidad puede emerger por sí sola. Las reacciones químicas que han desarrollado son espectaculares”, dice Heiner Linke, presidente del Comité Nobel de Química.

Henri B. Kagan: efecto no lineal de las síntesis asimétricas

Henri B. Kagan quería crear los enantiómeros más puros posibles, entre otras cosas por su importancia en la síntesis de medicamentos. De hecho, en 1960 el fármaco talidomida causó unos problemas enormes, ya que se utilizaban los dos enantiómeros de esta molécula como medicamentos. En esa época la talidomida se utilizaba para tratar dolores y molestias durante el embarazo, y se descubrió que un enantiómero de esta molécula tenía un efecto calmante, pero que el otro enantiómero causaba malformaciones en los fetos.

A la hora de sintetizar las moléculas se utilizan catalizadores, es decir, moléculas que ayudan en la reacción química, pero que luego no se detienen en el producto. Los químicos creían que la quiralidad de los catalizadores determinaba lo quiralitario del producto y que, además, había una relación lineal entre ambos.

Henri B. Kagan refutó esta creencia con pruebas con varios catalizadores y enantiómeros. En la práctica, diseñó un método para potenciar la generación de uno de los enantiómeros, tipo de reacción que se denominó síntesis asimétrica de efecto no lineal.

Fue un avance histórico y muchos químicos comenzaron a explorar este nuevo fenómeno. Uno de ellos fue Kenso Soai.

Kenso Soai: autocatálisis

Este químico se propuso un objetivo: quería diseñar una reacción en la que el catalizador sintetizara más catalizadores. Es decir, quería crear un proceso autocatalítico.

Después de experimentar con varias moléculas, en 2003 Kenso Soaie logró su objetivo: obtuvo una reacción química que producía un enantiómero más que el otro, y este producto luego se convertía en el catalizador de la reacción, que producía exponencialmente más producto.

Este tipo de reacción se denominó reacción Soai y se considera uno de los experimentos químicos más elegantes jamás realizados.

Henri Kagan y Kenso Soai aclaran cómo se puede crear la homoquiralidad, lo que permite crear productos con un único enantiómero. Este conocimiento es imprescindible en toda empresa que fabrique sustancias que vayan a ser utilizadas en los seres vivos, como la industria farmacéutica y los productos químicos agrícolas. También se cree que será importante en la producción de nuevos materiales.