Química supramolecular

QUÍMICA SUPRAMOLECULAR:
ALEJÁNDOSE DE LA SÍNTESIS,
MOVIÉNDOSE HACIA EL DISEÑO
(un reporte de la Reunión de Laureados Nobel de Lindau 2013)

La meta más importante de la ciencia química en los siglos 19 y 20 fue entender cómo los átomos se unen para formar moléculas mediante enlaces químicos. De esa manera, el foco fue el entendimiento de las interacciones covalentes que mantienen juntos alos átomos, interacciones que son posibles a través de compartir electrones. La teoría del enlace químico alcanzó su pináculo con el desarrollo de la química cuántica de pioneros como Linus Pauling, Robert S. Mulliken, John S. Slater, John Pople y Walter Kohn.
Esta comprensión fue crítica para aquella actividad que hace a la química única y la coloca aparte de la física y la biología como cienciacreativa y que contribuyó decisivamente a los estándares de vida que el mundo disfruta en la actualidad: la síntesis. Mientras que el siglo 19 estableció los fundamentos de la clasificación química de compuestos y de la producción de los más simples, la ciencia de la síntesis química fue perfeccionada en el siglo 20 al grado de una forma de arte. Científicos singulares como Robert Robinson, RobertB. Woodward y Elías James Corey bordaron fino sobre los principios del enlace químico y combinaron su teoría con un exhaustivo conjunto de datos experimentales de más de dos siglos para convertir la síntesis química en una ciencia racional de precisión. Ellos demostraron que con tiempo, recursos económicos y humanos suficientes, se podía sintetizar virtualmente cualquier compuesto químico decomplexidad arbitraria.
Estos pioneros hicieron todo muy bien. Tan completo fue su entendimiento de los principios de la síntesis orgánica y tan espectacular y prolífico sus logros que para cuando se asentó el polvo, el problema de la síntesis compleja había sido resuelto. Esto no quiere decir que desafíos específicos de síntesis no habrían de cuestionar la brillantez de jóvenes científicos, sino quela respuesta a la cuestión general de si un compuesto particular pudiera ser sintetizado había sido un resonante sí. La síntesis, mientras que todavía está en el centro del mundo de la química, se ha convertido más en herramienta que en un fin en sí mismo. En la actualidad, los estudiantes graduados pueden sintetizar en una semana lo que en los 1960s le llevaría años aun a los mejores químicosdel mundo. Nadie en la actualidad piensa seriamente que sintetizar una molécula, no importa que tan complicada, sea ciencia revolucionaria sino sólo evolucionaria.
Si la síntesis ya no es el gran desafío en química ¿qué sí lo es? Parte de la respuesta fue dada por Jean-Marie Lehn en Lindau 2013. Mientras Woodward y Corey aparecían en las portadas de los periódicos y las revistas por sus conspicuoslogros covalentes, una silenciosa y menospreciada revolución se venía desarrollando en el dominio de las interacciones no-covalentes. Por los 1960s las interacciones no-covalentes como los enlaces de hidrógeno ya habían sido reconocidos como críticos para la bioquímica. Los pioneros en la estructura de las proteínas y los ácidos nucleicos como Pauling, Perutz, Watson y Crick habían probado elpapel crucial que los enlaces de hidrógeno juegan en sostener las estructuras de las proteínas y el ADN. Pero la no-covalencia aún tenía que ser aceptada junto con la formación de enlaces covalentes como una herramienta de igual capacidad sintética. Eso cambió con el trabajo de Jean-Marie Lehn, Donald Cram y Charles Pedersen cuyo trabajo mereció el premio Nobel de química de 1987. El último premioNobel que se otorgó al trabajo en síntesis orgánica tradicional fue el de 1990 a Elías James Corey. Los inicios de la síntesis no-covalente se pueden ver como coincidentes con el reconocimiento de la síntesis orgánica covalente como ciencia que ha alcanzado su pináculo.
Aún estamos muy al principio de la revolución que Lehn, Cram, Pedersen y otros iniciaron. Lehn llamó “química supramolecular” al...