Cientistas vencem Nobel de Química por desenvolverem métodos de produção controlada de moléculas espelhadas

Henri B. Kagan e Kenso Soai foram laureados com o Prêmio Nobel de Química de 2026 por desenvolverem métodos que permitem a produção controlada de apenas uma das duas formas espelhadas de uma molécula. A conquista resolve um desafio histórico da química: a reprodução artificial da homoquiralidade, característica intrínseca aos sistemas vivos, que utilizam configurações específicas de açúcares no DNA e aminoácidos nas proteínas.

A natureza da quiralidade

O problema central reside na quiralidade, propriedade em que moléculas podem existir em duas versões que, embora semelhantes, funcionam como a mão direita e a esquerda. Essa diferença espacial altera a forma como a substância interage com o organismo. O interesse científico sobre o tema remonta ao século XIX, com os estudos de Louis Pasteur sobre o ácido tartárico.

Em 1953, o físico teórico Charles Frank propôs que a assimetria molecular surgiria através de uma reação assimétrica combinada a um processo de autocatálise, no qual o produto da reação impulsiona a criação de novas cópias de si mesmo. A validação experimental desse modelo, contudo, levou décadas para ser alcançada.

Efeitos não lineares e a síntese de moléculas

Na década de 1980, Henri B. Kagan, da Universidade Paris-Sud, contestou a crença de que a proporção entre as formas de um catalisador quiral seria transferida de maneira linear para o produto final. Kagan hipotetizou que átomos metálicos em catalisadores poderiam interagir com múltiplas moléculas quirais, criando velocidades de reação variadas.

Através de experimentos com diferentes proporções de enantiômeros no catalisador, ele comprovou que a relação com o produto não era linear. A descoberta de que certas combinações catalíticas reagiam mais lentamente permitiu a amplificação do excesso de um dos enantiômeros. Em 1986, Kagan descreveu três reações assimétricas que evidenciaram esses efeitos não lineares, otimizando a síntese de moléculas quirais.

Essa técnica é fundamental para a indústria de medicamentos, produtos químicos agrícolas, fragrâncias e aromas, além do desenvolvimento de novos materiais, setores onde a disposição espacial da molécula define a eficácia ou o comportamento do produto.

A autocatálise e a simulação da vida

Avançando na compreensão da homoquiralidade, Kenso Soai, da Tokyo University of Science, investigou se uma molécula quiral poderia catalisar a própria formação. Em 1995, Soai demonstrou que, ao iniciar uma reação com apenas 2% de excesso de um enantiômero do 5-pirimidil alcanol, era possível atingir um produto final com 87% de excesso.

Em 2003, o pesquisador apresentou uma reação capaz de amplificar pequenas diferenças iniciais até alcançar 99,99% de uma única forma molecular. O processo pode ser desencadeado até por fatores aleatórios: uma vantagem mínima de um dos enantiômeros no início da reação inicia um ciclo autorreforçado que domina a composição final do produto.

Embora a reação de Soai seja artificial e distinta da biologia, ela forneceu a prova experimental de como a assimetria molecular pode surgir, solucionando um enigma químico centenário.