Noticias

  • Una investigación diseña un métodu para'l control del movimientu preferencial de molécules quirales que se mueven sobro una superficie

    30 de Xunetu 2019

    L'afayu dexaría avanzar significativamente na funcionalización de nanodispositivos moleculares

    De izquierda a derecha aparecen José Manuel Recio (catedrático de Universidad, CU), Miguel Ángel Salvado (profesor titular de Universidad, TU), Pilar Pertierra (TU), Ruth Álvarez-Uría (TU), Álvaro Lobato (investigador predoctoral contratado), Chorfi Hocine (estudiante de doctorado), Fernando Izquierdo (investigador postdoctoral en la Universidad Complutense de Madrid) y David Abbasi (investigador postdoctoral en King's College London).
    Un estudiu realizáu por personal investigador de la Universidá d'Uviéu, en collaboración con científicos y científiques del Reinu Uníu y China, y publicáu na revista "Chemical Science de la Royal Society of Chemistry", diseñó un modelu pa controlar el movimientu preferencial de molécules quirales que se mueven sobro una superficie. En concretu, cálculos mecánicu-cuánticos rigorosos dexaron asemeyar l'espardimientu d'una molécula quiral real (BIPEB) sobre xuna superficie de cobre. Gracies a la enerxía térmica disponible, BIPEB esperimenta desplazamientos siguiendo un mecanismu asimétricu en dos etapes que recuerda al movimientu peristáltico d'un vierme.
     
    A pesar de que'l costu enerxéticu pa superar cada etapa ye distinta, los dos enantiómeros de BIPEB espublicen en condiciones normales siguiendo direcciones aleatories sobro la superficie, lo que torga la so separación de forma bonal. Les resultancies amuesen sicasí que, so la influencia d'un campu esterno trémbole, puede esplotase l'asimetría del mecanismu d'espardimientu de BIPEB y consiguir que los sos dos enantiómeros espublicen en direcciones opuestes. Afaciendo los parámetros d'esti campu esterno, l'equipu investigador foi capaz de controlar la separación y de llograr acumuladures netes de los confórmeros de cada unu de los dos enantiómeros. Proponen asina xuna maquina molecular que resolvería amiestos racémicas.
     
    L'afayu dexa'l diseñu de guíes útiles pal desenvolvimientu de nanodispositivos moleculares. Amás, daes les implicaciones que la quiralidad tien nel orixe de la vida, l'entendimientu d'esti tipu de máquines moleculares refundia lluz en cuestiones fundamentales sobre por qué los sistemes biolóxicos son homoquirales.
     
    Les manos son l'exemplu más cotidianu de lo que ye un oxetu quiral. Caúna de les imagenes especulares, non superponible a la imaxe orixinal, d'una molecula quiral se
     
    conoz como enantiómero o isómero ópticu . Los enantiómeros van por pareyes y solo estrémase de la so pareya en que ye la so imaxe especular. Como la mano derecha y la manzorga, que son equivalentes tocantes a la so forma y apariencia, pero nun son iguales. Xuna ye la imaxe especular de la otra y nun se pueden superponer.
     
    Controlar el so espardimientu quier dicir que ye posible escoyer el sentíu escontra onde se mueven les molécules con una quiralidad determinada (el enantiómero "derechu" o'l enantiómero "esquierdu") cuando se depositen sobro una superficie, por casu metálica (cobre), como nesti estudiu. Primeramente, sobro la superficie hai xuna amiestu colos dos enantiómeros n'igual proporción. Esta ye xuna amiestu racémica.
     
    Nel ámbitu de la química orgánica investígase enforma sobro rutes de síntesis que conduzan a que'l productu final solo contenga molécules d'unu de los dos enantiómeros si'l compuestu que se busca ye de los que presenta un centru quiral. Nel tristemente famoso fármacu llamáu Talidomida, les molécules del compuestu o principiu activu tienen un centru quiral y por tanto dos enantiómeros. Unu d'ellos produz los efectos sedantes melecinales. L'otru foi'l causante de les malformaciones coles que nacieron munchos neños y neñes en toa Europa a finales de los 50 y principios de los 60.
     
    L'equipu investigador de la Universidá d'Uviéu afayó que pueden dixebrase los enantiómeros per mediu d'un campu esterno trémbole (pue ser un gradiente de temperatura o un campu eléctrico dependiendo de qué compuestu trátese). Los parámetros faen referencia a la intensidá, la frecuencia, fase, etcétera, d'esi campu. Dependiendo d'esos parámetros, la separación de los enantiómeros puede ser más o menos efectiva. D'esta forma nun se precisaría recurrir a reacciones de síntesis nel llaboratoriu.
     
    José Manuel Reciu, catedráticu del Departamentu de Química Física y Analítica de la Universidá, esplica que "básicamente, les simulaciones computacionales que nós realizamos recreen el comportamientu d'un amiestu racémica inicial de molécules que llamamos BIPEB, poles iniciales del so nome químicu, sobro una superficie de cobre. Esta amuesa constitúi'l principiu d'una máquina molecular porque les molécules son capaces de movese llibremente pola superficie, siguiendo un mecanismu asimétricu a lo llargo d'una sola dimensión, gracies a la enerxía térmica . Les molécules de BIPEB muévense aleatoriamente n'unu y otru sentíu calteniendo'l calter d'amiestu racémica. Esto camuda y los dos enantiómeros de BIPEB "pueden dixebrase si sometemos a l'amuesa molecular y a la superficie a l'acción esterna d'un campu trémbole con unes condiciones determinaes". "Entós –sigue'l profesor– podemos controlar que los enantiómeros "derecha" dir escontra un llau de la superficie y los enantiómeros "esquierda" escontra l'otru, llogrando asina la so separación".
     

    Imaxes:


Buscar