Las nuevas reacciones químicas, claves para los avances tecnológicos
Una gran parte de los materiales y productos que se utilizan en la vida diaria, como los compuestos luminiscentes que producen la imagen en la pantalla del teléfono móvil, las fibras de los tejidos de los vestidos o los antibióticos con los que se combaten las infecciones, son sintetizados en laboratorios o plantas químicas. En el proceso de síntesis, moléculas pequeñas se modifican y se ensamblan unas con otras mediante sucesivas reacciones químicas para formar moléculas más grandes y complejas que presentan propiedades tan útiles como, por ejemplo, la capacidad de emitir luz de un determinado color, la facilidad para formar fibras resistentes o una potente actividad antibacteriana.
La mayor parte de los avances tecnológicos han tenido lugar paralelamente a los descubrimientos de nuevos compuestos químicos y métodos sintéticos, que permiten ofrecer un abanico cada vez más amplio de productos y materiales en respuesta a las demandas de la sociedad. Aunque se han descrito más de 100 millones de sustancias químicas y un número aún mayor de reacciones, el número de sustancias actualmente desconocidas que podrían ser sintetizadas y de reacciones por descubrir es enorme. Por tanto, cabe esperar que los futuros descubrimientos de nuevas sustancias y procesos químicos jueguen un papel clave en ámbitos tales como la Medicina, la obtención de energía de forma sostenible o la lucha contra el cambio climático.
La investigación del grupo de Química Organometálica de la Universidad de Murcia, financiada por la Fundación Séneca, se encuentra en la frontera entre la Química Inorgánica y la Orgánica. El trabajo que se realiza consiste básicamente en descubrir nuevas reacciones químicas y en sintetizar nuevos tipos de moléculas, cuya estructura y propiedades son estudiadas. Los compuestos organometálicos presentan una parte orgánica, formada principalmente por átomos de carbono e hidrógeno y algún átomo de un metal, que se encuentra enlazado a la parte orgánica y es capaz de modificar profundamente el comportamiento químico y las propiedades físicas del conjunto de la molécula. Durante sus más de 37 años de andadura, el Grupo de Química Organometálica ha descrito un gran número de nuevos complejos organometálicos, principalmente de paladio y oro.
Una de las principales aplicaciones de los compuestos organometálicos es su uso como catalizadores en la síntesis de compuestos de alto valor, tales como los principios activos de fármacos. En los últimos años el grupo ha trabajado en el desarrollo de nuevas reacciones catalíticas donde, gracias la presencia de pequeñas cantidades de compuestos de paladio, se forman de manera selectiva y eficiente moléculas orgánicas con estructuras complicadas.
Energía de la luz
Otro de los campos de trabajo actuales del citado grupo es el estudio de la interacción entre los compuestos organometálicos y la luz. Actualmente existe un gran interés por aquellos compuestos capaces de convertir la luz en energía química o eléctrica, o a la inversa, de generar luz al ser estimulados. Dentro de este contexto, se han estudiado compuestos de platino capaces de emitir con gran eficiencia luz, cuyo color puede ser controlado realizando pequeñas modificaciones en su estructura. También se están investigando reacciones en las que determinados compuestos organometálicos de platino u oro son capaces de aprovechar la energía de la luz para activar moléculas poco reactivas.
El fin último de la presente investigación es contribuir al desarrollo de transformaciones químicas más eficientes y con menor impacto ambiental. Otro objetivo no menos importante es proporcionar una formación investigadora a los químicos que realizan el trabajo fin de grado o máster, o la tesis doctoral en el grupo, y que luego se incorporan a las instituciones y empresas de la Región de Murcia.
María Teresa Chicote Olalla y Juan Gil Rubio, investigadores principales del Grupo de Excelencia de la Región de Murcia, 'Química Organometálica' de la Fundación Séneca lideran el proyecto ‘Síntesis, estructura y reactividad de nuevos tipos de complejos organometálicos. Aplicaciones como intermedios en síntesis y materiales fotoactivos’.