Cuando los científicos desarrollan las fórmulas químicas para nuevos productos como combustibles y medicamentos, a menudo primero deben crear moléculas que no hayan existido previamente.
Un paso básico hacia la creación de nuevas moléculas es romper y volver a formar selectivamente los enlaces químicos que conectan los átomos que los forman. Uno de los principales desafíos es que el enlace entre los átomos de carbono e hidrógeno, los bloques de construcción de muchas moléculas- es excepcionalmente fuerte, por lo que los químicos a menudo tienen que recurrir al uso de productos químicos raros y caros como el iridio para convertirlo en otros tipos de enlaces químicos más útiles. Los científicos se refieren a este proceso como "funcionalizar" los enlaces.
Ahora, un equipo de químicos de UCLA ha desarrollado una nueva técnica para romper enlaces carbono-hidrógeno y hacer enlaces carbono-carbono. El enfoque utiliza catalizadores hechos de dos elementos abundantes y económicos, silicio y boro. Su investigación fue publicada en ciencia .
Hosea Nelson, profesora asistente de química y bioquímica de la UCLA y autora principal del estudio, dijo que la industria energética ha estado interesada en tomar moléculas de hidrocarburos muy simples como el metano y convertirlas en nuevos combustibles.
"Este nuevo método permitirá a los científicos incorporar metano en moléculas más grandes", dijo.
Otra aplicación potencial sería convertir el metano, uno de los componentes principales del gas natural, en algo más denso y más fácil de contener después de haber sido perforado desde la Tierra. El proceso actual es complicado porque el metano, un gas ligero, tiende a escaparen la atmósfera.
Nelson colaboró en el estudio con los estudiantes graduados de la UCLA Brian Shao, Alex Bagdasarian y Stasik Popov.
Los investigadores usaron su nueva técnica para crear un compuesto similar a un catión fenilo, una sustancia química que se ha estudiado teóricamente pero raramente investigado en experimentos de laboratorio reales. Luego usaron el compuesto para cortar los enlaces carbono-hidrógeno en metano y benceno, lo que les permitió insertar otros átomos y formar enlaces carbono-carbono, que son los componentes básicos de las moléculas que forman los organismos vivos, así como los combustibles y los productos farmacéuticos.
Además de demostrar que existen compuestos similares a los cationes de fenilo, la nueva técnica permite ensamblar moléculas complejas en muchos menos pasos de reacción de lo que era posible anteriormente, lo que podría ahorrar tiempo y dinero a los fabricantes de productos químicos y farmacéuticos. Otra ventaja del método es que,a diferencia de los enfoques anteriores, se puede realizar a temperaturas y presiones de gas que son fácilmente alcanzables en un laboratorio.
El proceso también podría usarse para alterar las moléculas en los productos farmacéuticos existentes para hacerlas más efectivas, más seguras o menos adictivas.
Los químicos han probado su técnica utilizando muestras muy pequeñas de reactivos, mucho menos de un gramo. Pero Nelson tiene la esperanza de que la metodología pueda ampliarse para ser útil en una amplia gama de reacciones químicas del mundo real.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :