Os fotorreceptores em vertebrados normalmente consistem em duas partes incolores separadas:um pigmento orgânico e uma proteína. Combinado, eles criam um colorido, Molécula sensível à luz, chamada íon imínio, que ativa a visão após a excitação da luz. Inspirado por este mecanismo, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Pesquisa Química da Catalunha (ICIQ) criou uma nova família de produtos sustentáveis, catalisadores ecológicos que podem ser ativados usando LEDs roxos.

Modificando quimicamente o aminoácido natural prolina, os químicos desenvolveram um conjunto de organocatalisadores com propriedades atraentes. Quando os catalisadores reagem com o substrato, eles formam íons imínio como os das retinas. "Essa transformação acarreta uma mudança de cor visual. Portanto, podemos saber quando o intermediário é formado, "explica Mattia Silvi, primeiro autor do Química da Natureza papel. "Então, só precisamos ativá-lo por meio de um LED roxo e o produto da reação química ficará pronto em algumas horas. ”Além disso, catalisadores foram cuidadosamente adaptados para induzir a formação de isômeros de uma mão dos produtos quirais chamados enantiômeros, que são muito úteis para a indústria farmacêutica. Em geral, enantiômeros únicos têm menos efeitos adversos e um perfil terapêutico melhorado.

“Apesar de ser um mecanismo bem conhecido em bioquímica, a fotoexcitação de íons iminium não tinha sido usada para fazer moléculas quirais ainda, "diz Paolo Melchiorre, Líder do Grupo ICIQ e Professor ICREA, quem conduziu o estudo. "Graças a esta abordagem inovadora, desencadeada pela luz visível, podemos obter produtos que eram impossíveis de alcançar usando as tradicionais transformações ativadas termicamente, " ele adiciona.

Outra característica importante desses novos catalisadores é sua implicação com a sustentabilidade. Eles são catalisadores orgânicos, e uma vez que eles não contêm nenhum metal, eles são muito mais baratos e fáceis de manusear. Além de evitar a necessidade de catalisadores caros de paládio ou rutênio, os produtos dessas reações desencadeadas pela luz são mais fáceis de purificar. Também, esses catalisadores não requerem ativação térmica, permitindo que os químicos desenvolvam facilmente transformações à temperatura ambiente.

Os derivados da prolina estão entre os organocatalisadores mais populares da química. Portanto, esta nova descoberta pode ter amplas implicações. Estender as aplicações desses catalisadores a outras transformações químicas pode reduzir seu impacto ambiental, ao mesmo tempo que dá acesso a moléculas quirais até então desconhecidas.