El treball obre el camí per al potencial disseny de materials amb una utilitat química específica. La quiralitat, una propietat segons la qual un objecte no és superposable amb la seva imatge especular, és la base de nombrosos fàrmacs.
Un equip amb participació del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) ha aconseguit separar molècules especulars o enantiòmers, que es caracteritzen per no ser superposables amb la seva imatge especular, sobre una superfície de grafit. El treball, que apareix publicat a la revista Angewandte Chemie International Edition, obre la via per al desenvolupament de nous mètodes de purificació de molècules amb aplicacions en indústries com la farmacèutica.
La quiralitat és la propietat d'un objecte de no ser superposable amb la seva imatge especular. Aquesta característica és present, a escala macroscòpica i microscòpica, en el cos humà, per exemple, a les mans, ja que l'esquerra no és superposable amb la seva imatge especular (la mà dreta). La separació de dos enantiòmers és important per al desenvolupament de fàrmacs, ja que, en moltes ocasions, només un d'ells té l'activitat biològica desitjada i només un és útil, tot i que tots dos tenen idèntiques la majoria de les seves propietats.
El nou mètode consisteix a separar els enantiòmers mitjançant l'adsorció, de manera selectiva, d'un d'ells sobre la superfície del grafit, que prèviament ha estat coberta d'una capa d'un compost químic d'una molècula de gruix. "Aquesta molècula està dissenyada per atreure i absorbir un dels enantiòmers, però no l'altre. Així disposada, és capaç de reconèixer enantiòmers diferents ", explica l'investigador del CSIC David Amabilino, que treballa a l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona.
Mitjançant un microscopi d'efecte túnel, capaç de prendre imatges a nivell atòmic, els investigadors, en col·laboració amb un equip belga, han estudiat de forma experimental les capes que es van formar al grafit. També van emprar simulacions computacionals per predir què passaria a nivell molecular.
Dissenyar molècules que es comportin d'una determinada manera sobre una superfície pot portar al potencial disseny de materials amb una utilitat química específica, en aquest cas, la separació de molècules quirals, en què multitud de productes químics i farmacèutics estan basats.
L'estudi s'emmarca en el projecte Resolve (Bottom-up Resolution of Functional Enantiomers from Self-Organised Monolayers), una iniciativa del VII Programa Marc de la Unió Europea per a l'estudi de les molècules quirals i l'optimització de les seves aplicacions a la indústria.
Hong Xu, Wojciech J. Saletra, Patrizia Iavicoli, Bernard Van Averbeke, Elke Ghijsens, Kunal S. Mali, Albertus P. H. J. Schenning, David Beljonne, Roberto Lazzaroni, David B. Amabilino y Steven De Feyter. Pasteurian Segregation on a Surface Imaged In Situ at the Molecular Level. Angewandte Chemie International Edition. DOI: 10.1002/anie.201202081