Benjamin List e David MacMillan desenvolveram catalisadores orgânicos em pesquisas separadas
Benjamin List e David MacMillan (ilustração: Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach)
Muitas indústrias e áreas de pesquisa são dependentes da habilidade dos químicos de construir moléculas que formem materiais elásticos e duráveis, armazenem energia em baterias ou inibam a progressão de doenças. Esse trabalho requer catalisadores, substâncias que controlam e aceleram reações químicas, sem se tornarem parte do produto final. Por exemplo, catalisadores em carros transformam substâncias tóxicas da fumaça do escapamento em moléculas inofensivas. Nossos corpos também contêm milhares de catalisadores na forma de enzimas que ajudam na construção das moléculas necessárias para a vida.
Catalisadores são portanto ferramentas fundamentais para químicos, mas pesquisadores por muito tempo achavam que só havia, em princípio, dois tipos disponíveis: metais e enzimas. O alemão Benjamin List, do Instituto Max Plank para Pesquisa em Carvão, e o inglês David MacMillan, da Universidade Princeton, ganharam o Prêmio Nobel de química de 2021 porque, em 2000, desenvolveram – independentemente um do outro – um terceiro tipo de catálise. Trata-se da organocatálise assimétrica, que produz pequenas moléculas orgânicas.
“Esse conceito de catálise é tão simples quanto engenhoso, e o fato é que muita gente se pergunta por quê não pensamos nele antes”, disse Johan Åqvist, diretor do comitê para o Nobel de química.
Catalisadores orgânicos têm uma estrutura simples de átomos de carbono, aos quais grupos químicos mais ativos podem se juntar, e frequentemente contêm elementos comuns, como oxigênio nitrogênio, enxofre ou fósforo, o que os torna ambientalmente adequados e baratos para produzir.
A rápida expansão no uso de catalisadores orgânicos se deve principalmente a sua capacidade de induzir a catálise assimétrica. Quando moléculas estão sendo construídas, é comum a haver situações em que duas diferentes podem se formar, sendo uma a versão espelhada da outra. Químicos muitas vezes querem apenas uma delas, especialmente na produção de fármacos.
A organocatálise se desenvolveu em velocidade espantosa desde 2000. Benjamin List e David MacMillan continuam sendo líderes na área e demonstraram que catalisadores orgânicos podem ser usados para induzir muitas reações químicas. Usando essas reações, pesquisadores podem agora construir, com mais eficiência, de novos fármacos a moléculas que capturam luz solar em células. Desse modo, organocatalisadores têm trazido muitos benefícios para a humanidade.
