MOLÈCULAS “AUTOENSAMBLADAS” PARA MEJORAR LOS PROCESOS QUÍMICOS

Algunos procesos químicos —que se definen como una serie de transformaciones físicas y químicas para obtener un producto diferente al original— son costosos y contaminantes, por lo que a nivel internacional los investigadores han buscado diferentes estrategias para realizarlos de manera sustentable.

La química supramolecular considera que las moléculas están en interacción con su entorno y con otras moléculas; esta área de la química incluye procesos de ensamblaje regidos por enlaces intermoleculares —entre moléculas iguales o distintas—, a través de los cuales se forman bloques constructores que se unen para conformar una estructura autoensamblada, la cual puede ser utilizada en una reacción química con el fin de optimizarla.

La unión de bloques constructores se basa en el reconocimiento molecular y puede describirse como la unión de una molécula llamada “invitado” a un receptor molecular o “anfitrión”. De esta manera, el ángulo que forman los bloques tipo bis-salfen, que serían el “anfitrión”, puede ser regulado por la molécula “invitado”; la regulación de dicho ángulo, en un proceso de catálisis, transfiere información que permite obtener un producto químico en específico. En el caso del proyecto de investigación de Escárcega, la hidrosililación sería la aplicación final, ya que esta reacción tiene relevancia en la industria farmacéutica, cosmética y de materiales.

A decir de la joven investigadora, las interacciones moleculares son fáciles de regular, por ello, al encapsular la molécula “invitado” también se puede regular la selectividad en un proceso químico. Entonces, una pequeña cantidad de una estructura supramolecular (conformada por el anfitrión-invitado) puede servir como catalizador y potenciar una reacción química. De otra forma, los especialistas tendrían que construir una molécula diferente e ir probando cada una; en cambio, la molécula “invitado” regula las propiedades de la estructura de manera más sencilla.

El grupo de investigación de la doctora Martha Escárcega, del Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Química de la UNAM, es de reciente creación en México, sin embargo, este proyecto ya cuenta con una estudiante de licenciatura para sintetizar las primeras moléculas y obtener una estructura de tipo bis-salfen; de esta manera, conforme se avance en la investigación y se incorporen más recursos humanos, se podrán concluir todas las etapas del proyecto.

El apoyo económico que proporciona el programa Becas para Mujeres en la Ciencia L´Oreal-Unesco-Conacyt-AMC 2015, será utilizado para acondicionar el laboratorio, en particular en sistemas de trabajo en atmósfera inerte de tipo Schlenk.