Moléculas Poderosas #4 “A” Metalo-Catenona

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No início do mês de outubro de 2016 Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart, e Ben L. Feringa, foram homenageados com o maior prêmio científico do mundo – o Nobel. O trabalho desses senhores começou no início da década de 80 (sim, muitos dos que estão lendo esse post nem era nascido, eu inclusive!), e permitiu a criação das chamadas Máquinas Moleculares.

Em termos simples, as máquinas moleculares são moléculas que, quando sob um estímulo externo, mudam sua conformação, o que envolve o deslocamento de alguma porção da molécula. Isso acaba gerando um certo tipo de trabalho “mecânico”, que poderia se usado de alguma forma útil. Notem que a conversão de energia externa em trabalho útil é exatamente o que uma máquina (ou um motor) faz, e por isso o nome “máquinas moleculares”.

Para uma molécula agir como uma máquina molecular, é necessário que ela não seja rígida. Um dos principais protótipos para as máquinas moleculares são os compostos entrelaçados, que possuem uma maior flexibilidade, e com isso podem realizar trabalho “mecânico”.

Quando Feringa desenvolveu os primeiros motores moleculares no final da década de 90 ele utilizou grupos de moléculas que chamamos de Catenanos e Rotaxanos, que foram sintetizados por Sauvage e Stoddart. Em especial, a molécula de hoje é uma metalo-catenona (uma catenona complexada a um metal de transição).

catenanona

Notem que temos um complexo de cobre (I), ligado a duas moléculas cíclicas entrelaçadas. Percebam também que os ligantes estão unidos (entrelaçados), mas não há ligação covalente entre eles.

O processo de síntese desses compostos é fantástico. Os autores, inclusive, relatam que a produção dessa metalo-catenona é semelhante a atuação da enzima girase sobre o DNA para evitar a tensão das hélices. Na verdade, não apenas a síntese, mas toda a caracterização e aplicação desses compostos é contagiante. Que mais jovens cientistas se aventurem nessa área, e levem em frente o legado dos ilustres Sauvage, Stoddart, e Faringa.

Esse texto é uma adaptação da série Molecule of the Week, da American Chemical Society

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