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Inicio > Prensa > “Bestias moleculares” cargadas como base para nuevos compuestos: investigadores de la Universidad de Leipzig utilizan fragmentos “agresivos” de iones moleculares para síntesis químicas
Portada de la revista Angewandte Chemie CRÉDITO Foto: Universidad de Leipzig |
Abstracto:
El desarrollo de nuevas formas de romper y reconstruir enlaces químicos es una de las principales tareas de la investigación química básica. “Cuando se rompe un enlace en una molécula cargada, a menudo se crea un fragmento químicamente ‘agresivo’ que llamamos fragmento reactivo. Estos fragmentos son difíciles de controlar utilizando métodos establecidos de síntesis química. Puedes pensar en ellos como animales salvajes que atacan todo lo que se les cruza en el camino. «En un espectrómetro de masas hay muchas maneras de romper ciertos enlaces y crear fragmentos», describe el Dr. Warneke los procesos en espectrómetros de masas. Según él, las “bestias” se mantienen en condiciones especiales porque dentro del espectrómetro de masas hay un vacío. Esto significa que no pueden atacar nada y se evitan reacciones químicas incontroladas. «Si luego le ofrecemos una determinada molécula, por ejemplo nitrógeno, que normalmente no reacciona y no se une, la bestia se contenta con eso porque no tiene otra opción», afirma. «De esta manera, las moléculas que son muy difíciles de unir, como el nitrógeno, pueden incorporarse fácilmente a una nueva sustancia», continúa Warneke.
“Bestias moleculares” cargadas como base para nuevos compuestos: investigadores de la Universidad de Leipzig utilizan fragmentos “agresivos” de iones moleculares para síntesis químicas
Leipzig, Alemania | Publicado el 3 de noviembre de 2023
En el pasado, el equipo de investigación utilizó este método para llevar fragmentos reactivos a reacciones muy inusuales, por ejemplo con gases nobles, que son los elementos químicos más difíciles de unir. «La estrategia básica para controlar bestias químicas en espectrómetros de masas no es nueva», afirma Warneke. Se ha utilizado durante décadas para analizar las propiedades de fragmentos reactivos. Sin embargo, los nuevos compuestos encontrados de esta manera ya no pudieron utilizarse. Los espectrómetros de masas muestran lo que sucede en su interior, pero las nuevas sustancias sólo se producen en pequeñas cantidades y normalmente no se pueden extraer. A menudo, simplemente se destruyen cuando se genera la señal utilizada para el análisis.
Por este motivo, los investigadores suelen abandonar los experimentos con espectrómetros de masas con “grandes conocimientos”, pero “con las manos vacías”. “Tienes a la bestia bajo control. “Sucede exactamente lo que esperaban: observan la nueva molécula con propiedades potencialmente fascinantes y luego desaparece”, dice Warneke, describiendo experimentos químicos en espectrómetros de masas convencionales. La nueva publicación podría cambiar fundamentalmente esta visión de las reacciones químicas en los espectrómetros de masas. El equipo de investigación creó una nueva sustancia a partir de un fragmento agresivo y nitrógeno no reactivo y la recogió mediante espectrómetros de masas preparativos en cantidades suficientes para poder verla a simple vista, manipularla y seguir experimentando con ella.
Las cantidades de material producido mediante este proceso seguirán estando limitadas a aplicaciones en la tecnología de película delgada durante algún tiempo. Sin embargo, la espectrometría de masas preparativa pronto podría abrir posibilidades completamente nuevas para estas aplicaciones, por ejemplo en la producción de microchips, células solares o recubrimientos biológicamente activos. El grupo junior ha alcanzado ahora un hito importante en su proyecto, que ha sido financiado por la beca Freigeist de la Fundación Volkswagen desde 2020.
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