Uma estratégia para inverter a quiralidade de uma molécula helicoidal contendo metal controlando a velocidade da resposta é relatada em Química, Um jornal europeu por pesquisadores da Universidade de Kanazawa.

As moléculas quirais não podem ser sobrepostas em suas imagens no espelho - como as mãos. As duas imagens no espelho de uma molécula, um destro, o outro canhoto, são chamados de enantiômeros. A maioria das moléculas usadas em drogas são quirais, e apenas um enantiômero é eficaz (o outro pode até ser tóxico), assim, ser capaz de controlar e manipular a quiralidade das moléculas é de extrema importância para uma ampla gama de aplicações.

Algumas moléculas podem sofrer uma mudança de quiralidade em resposta a estímulos externos. Em particular, moléculas helicoidais dinâmicas, que estão em um equilíbrio dinâmico entre as formas destras e canhotas, foram mostrados para mudar a quiralidade após a exposição à luz, aquecer, reações redox, mudanças no pH ou ligação com outras moléculas, por exemplo, inserindo moléculas orgânicas no centro metálico do complexo helicoidal. Contudo, esta última opção é difícil de implementar e muito poucos casos bem-sucedidos foram relatados até agora.

Shigehisa Akine da Universidade de Kanazawa, no Japão, e colegas agora apresentam um complexo helicoidal (um metalocryptand de cobalto helicoidal (III)) no qual as mudanças de helicidade podem ser desencadeadas pela introdução de uma variedade de moléculas orgânicas na estrutura helicoidal. Ao substituir um ligante por um outro ligante adequado, a helicidade pode ser invertida, e a velocidade da mudança pode ser controlada por meio da reatividade dos ligantes, o que é muito mais simples de fazer na prática do que o que é proposto em outros protocolos.

A molécula apresentada pelos autores possui uma estrutura de hélice tripla bem definida, e seis ligantes amina que são coordenados a três centros octaédricos de cobalto (III). Os íons cobalto (III) normalmente formam complexos inertes e não sofrem trocas de ligantes, mas descobriu-se que os íons cobalto (III) nessa estrutura helicoidal sofrem troca de ligante entre as aminas. Os autores demonstraram a dependência da velocidade de resposta na combinação de aminas quirais e aquirais como ligantes de partida e entrada, respectivamente, como consequência da diferença na reatividade das porções contendo Co. Várias combinações de aminas foram testadas, e diferentes aminas quirais demonstraram estabilizar helicópteros opostos.

"Acreditamos que esses resultados abrirão caminho para o desenvolvimento de novos materiais funcionais nos quais as velocidades de resposta possam ser controladas e a função desejada seja programável no tempo usando um estímulo químico adequado, "dizem os autores.

Moléculas quirais

Muitas moléculas biológicas são quirais:os exemplos incluem DNA e açúcares. Duas moléculas com quiralidade oposta, dois enantiômeros, têm exatamente a mesma composição e estrutura funcional, mas formas que são imagens espelhadas umas das outras. Eles têm as mesmas propriedades físicas e químicas isoladamente, mas não quando eles interagem com outras moléculas quirais. Por razões que ainda não foram compreendidas, todos os aminoácidos de ocorrência natural deixaram a quiralidade, assim, a bioquímica humana é específica da quiralidade, então reagimos de forma diferente, por exemplo, aos dois enantiômeros de uma droga. Algumas moléculas quirais são mesmo percebidas como tendo cheiros muito diferentes.

Aminas

As aminas são compostos que contêm um átomo de nitrogênio e um par de elétrons isolados. Os aminoácidos são um exemplo importante de moléculas que contêm aminas. Amines encontram aplicativos em muitos ambientes diferentes, incluindo a fabricação de borrachas, tintas e drogas. Algumas aminas são conhecidas como bons ligantes para metais de transição para dar compostos de coordenação.