Los polímeros “encajan” gracias a la química verde
Para construir un nuevo polímero mediante la “química de clic”, los químicos tuvieron que domar primero un peligroso gas
Estas estructuras en forma de muelle son polímeros en forma de hélice. Las espirales helicoidales se indican con rayas brillantes en esta vista lateral de los diminutos hilos del tamaño de una molécula colocados sobre una superficie. Un equipo de químicos utilizó la química del clic para construir estos polímeros basados en el SOF4. Esta imagen fue tomada por microscopía de fuerza atómica.
El SOF4 es un gas que se descubrió hace más de cien años pero que apenas se utiliza porque es difícil de preparar y muy reactivo. Ahora, un grupo de químicos, entre los que se encuentran el profesor del Laboratorio de Cold Spring Harbor (CSHL) John E. Moses, el premio Nobel K. Barry Sharpless y el profesor asociado Peng Wu, ambos de Scripps Research, y Han Zuilhof, de la Universidad de Wageningen, han encontrado una forma de utilizar la molécula de forma segura como bloques de construcción para nuevos productos. En un artículo publicado en Nature Chemistry, describen un nuevo conjunto de polímeros modificables hechos a partir de SOF4.
Fue un esfuerzo de equipo para domar la molécula. Zuilhof dice: “Los objetivos de los distintos grupos de investigación eran diferentes, pero combinamos toda nuestra experiencia para lograr nuestros numerosos objetivos”. Suhua Li, autor principal del estudio y antiguo postdoctorado en el laboratorio de Sharpless, empezó con un diminuto contenedor del gas en el laboratorio, pero después de agotarlo, dice, “no había más SOF4 disponible en ningún lugar del mundo”. El gran potencial de la química del SOF4 me inspiró para fabricar el gas por mí mismo, aunque el procedimiento parecía peligroso”.
La molécula de SOF4 podría utilizarse como eje para unir diversos componentes en una familia modular de materiales nuevos y potencialmente valiosos. Y lo que es más importante, los científicos descubrieron que las reacciones podían realizarse de forma segura para el medio ambiente, sin disolventes peligrosos ni subproductos contaminantes, una forma de lo que los químicos llaman “química de clic”.
La química de clic permite unir dos moléculas con precisión, rapidez y fiabilidad. El equipo utilizó el SOF4 para formar largas cadenas -polímeros- con espacio para importantes modificaciones. Dice Moses:
“¡Por eso la química de clic es genial, de verdad! Estos polímeros podrían hacerse en un día. Siempre que tengamos el gas, podríamos hacer toda esa química en un día, hacer un polímero y posmodificarlo en un día. Es increíblemente rápido”.
Esta nueva química permitirá a los científicos generar una nueva y amplia biblioteca de polímeros, cada uno con sus propias propiedades y aplicaciones en el descubrimiento de fármacos y la ciencia de los materiales. Sharpless dice: “Es el hacer y deshacer los enlaces poliméricos nacientes y crecientes lo que nos permite acceder a lo que parece mágico”. Añade Moses:
“La oportunidad para estos polímeros, creo, es infinita. Hay muchas cosas que podemos hacer con ellos, de verdad. Estamos limitados por nuestra imaginación”.
