El laureado con el Premio Nobel de Química 2026 Henry B. B. Kagan y Hsia Constitution III no solo han encontrado una forma de hacer que las reacciones químicas estén más inclinadas a producir las moléculas necesarias, sino que también han logrado reacciones autocatalíticas que permiten a los productos actuar como "ayudantes"—no solo encontrar la "clave" adecuada, sino también contribuir a producir más "productos idénticos". Estos descubrimientos no solo ayudan en la fabricación de fármacos, sino que también proporcionan pistas para resolver los enigmas de la comunidad química: en el mundo espejo de las moléculas, ¿por qué ciertas moléculas clave en los sistemas vitales favorecen una de estas formas?

La escena del anuncio del Premio Nobel de Química 2026 fue fotografiada en Estocolmo, Suecia, el 7 de octubre

La "clave" molecular tiene su "izquierda y derecha"

Cuando juntamos las manos, los contornos de ambas manos pueden presionarse, pero por mucho que los volteemos, no pueden coincidir completamente. Algunas moléculas también tienen este tipo de "división izquierda-derecha", donde son imágenes especulares una de otra pero no pueden invertirse ni solaparse. Los químicos llaman a esta propiedad quiralidad. Aquí, "izquierda" y "derecha" son metáforas para ayudar a entender las formas espaciales.

Fuente de la imagen: sitio web oficial del Premio Nobel; este es un diagrama esquemático de la commoditad

La diferencia en la imagen emiral del mundo molecular a veces se oculta en un leve aroma. Por ejemplo, un isómero espejo de carvona huele a menta en pasta de dientes, mientras que otro huele a alcaravea. Su composición atómica es la misma, pero su disposición espacial no puede solaparse. En la rueda de prensa del Premio Nobel de Química el día 7, el presidente del Comité Nobel de Química, Heiner Link, explicó que la nariz puede detectar esta diferencia porque los receptores que reconocen olores también son quiraios, y reconocen las dos moléculas espejo de forma diferente.

¿Qué tiene de especial esta diferencia espacial? Zou Xiaodong, miembro del Comité Nobel de Química, explicó en una entrevista con la agencia Xinhua el día 7 que es como llevar un guante en la mano derecha y otro en la izquierda—es incómodo—las moléculas de fármacos interactúan con proteínas humanas, y también hay que tener en cuenta la estructura espacial.

Las moléculas clave en los sistemas vitales, como los aminoácidos, también muestran un sesgo quiral marcado. ¿De dónde proviene esta "preferencia" por la vida? Mientras tanto, los químicos tienen un objetivo práctico: producir tantas moléculas espejo como sea necesario, en lugar de primero obtener dos y luego esforzarse por distinguirlas. Por eso, introdujeron catalizadores quirales como "ayudantes", no solo para promover reacciones, sino también para producir más de una molécula espejo.

¿Pero qué pasa si los "ayudantes" también están "mezclados entre izquierda y derecha"?

Deja que los "ayudantes" amplifiquen las preferencias

Fuente de la imagen: sitio web oficial del Premio Nobel. Este es un diagrama esquemático de efectos no lineales en reacciones químicas asimétricas descubierto por Kagan

Inicialmente, los científicos creían que la pureza quiral del catalizador está linealmente relacionada con la pureza quiral del producto. Por lo tanto, para obtener la "clave" de la mayor pureza quiral posible, los investigadores suelen seleccionar "ayudantes" con alta pureza quiral.

Pero Kagan comenzó a probar un enfoque diferente: ¿podría la interacción de moléculas quirales en el catalizador producir resultados inesperados?

Una clase de catalizadores estudiada por Cargan consiste tanto en metales como en moléculas quirales. Planteó la hipótesis de que cuando dos moléculas quirales que son imágenes especulares se unen por metales, pueden formarse tres combinaciones: "izquierda-izquierda", "derecha-derecha" y "izquierda-derecha". Si la combinación "izquierda-izquierda" tiende a producir productos "izquierda", y la combinación "derecha-derecha" tiende a producir productos "derecho", ¿cómo funcionaría la combinación "izquierda-derecha"?

Los resultados experimentales muestran que el catalizador de combinación "izquierda-derecha" impulsa las reacciones químicas mucho más lentas que las combinaciones "derecha-derecha" o "izquierda-izquierda". Por lo tanto, incluso si la "derecha" es solo un poco mayor que la "izquierda" al principio, la ventaja de la combinación "derecha-derecha" se amplifica significativamente, lo que significa que el producto "amplifica" el sesgo en el catalizador.

En 1986, Kagan y sus colegas informaron de un "efecto no lineal" entre los componentes quirales de los catalizadores y la pureza quiral de los productos. Este descubrimiento se convirtió en un avance importante, atrayendo a más químicos a explorar el fenómeno y abriendo nuevas ideas para mejorar las reacciones asimétricas. Peter Schaumfoy, miembro del Comité Nobel de Química, dijo en una entrevista que estos descubrimientos son "herramientas fundamentales para diseñar y analizar tales reacciones" al desarrollar métodos para sintetizar moléculas de fármacos quirales.

Deja que pequeñas ventajas se acumulen cada vez más

Fuente de la imagen: sitio web oficial del Premio Nobel. Este es un diagrama esquemático del fenómeno de autocatálisis asimétrica descubierto por Hsia Hexian III

Sin embargo, amplificar la diferencia una vez no es lo mismo que dejar que siga expandiéndose. A continuación, Xia Hexian 3 quiso encontrar una respuesta más única: permitir que las moléculas recién formadas también se conviertan en "ayudantes" que se unen a la línea de producción.

Esta es la idea básica de la autocatálisis: el material resultante también puede promover que la materia prima se convierta en más de la misma sustancia. Si las moléculas "correctas" recién formadas son mejores ayudando a producir las moléculas "correctas", ¿crecerá cada vez más la ventaja proporcional originalmente pequeña?

Ya en 1953, el físico Charles Frank propuso un modelo: si una molécula espejo puede tanto promover su propia formación como inhibir la formación de otra molécula espejo, entonces la ventaja inicialmente pequeña puede aumentar gradualmente.

Para 1990, Xia He Xian III había logrado la inclusión de productos para catalizar su propia formación, pero la pureza quiralidad de los productos en realidad disminuyó. En 1995, él y sus colegas lograron un avance clave: el producto no solo continuó actuando como "asistente", sino que también permitió que la molécula espejo, previamente dominante, aumentara aún más la proporción de la molécula espejo.

En 2003, fue más allá con lo que más tarde se denominaría el "experimento de química orgánica más interesante": la "reacción de fusión de paleta": partiendo de un reactivo no quiral, se producían dos moléculas quirales durante la reacción. Cualquiera que inicialmente tuviera una ligera ventaja acabaría representando hasta el 99,99% del producto.

Hoy en día, los descubrimientos de los dos galardonados se han convertido en herramientas importantes para comprender y diseñar reacciones sintéticas asimétricas, ampliamente aplicadas en la síntesis orgánica y el desarrollo de fármacos. Pero esto no significa que el misterio del sesgo quiral de la vida haya quedado resuelto, como dijo Xia He Xiansan: "Esta ciertamente no es la respuesta definitiva."

Desde manos que no pueden solaparse completamente, hasta un leve aroma en la punta de la nariz, pasando por las diminutas diferencias en el tubo de ensayo, el "izquierdo y derecho" de las moléculas conectan la vida cotidiana con preguntas antiguas sobre la vida. ¿De dónde viene la "preferencia" de la vida? La respuesta se despliega en estos detalles sutiles.

Wu Xi Further Pharmaceutical Co., Ltd

Productos principales

Micro de palmitoiletanolamida (PEA) (CAS 544-31-0)

Tricloruro de espermidina (CAS 334-50-9)

Pterostilbeno (CAS 537-42-8)

Luteolin (CAS 491-70-3)

Voglibose (CAS 83480-29-9) JP GMP

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