O Nobel de Química de 2026 reconheceu métodos que permitem controlar a orientação de moléculas em reações químicas. O trabalho de Henri Kagan e Kenso Soai trata da homoquiralidade, propriedade pela qual uma substância pode existir em duas formas espelhadas, semelhantes à relação entre a mão direita e a esquerda.
A distinção entre essas formas é relevante porque moléculas com a mesma composição podem interagir de maneiras diferentes com organismos vivos. Em medicamentos, a ausência desse controle pode fazer com que uma substância tenha efeitos distintos dos esperados.
Uma descoberta ligada ao ácido tartárico
A origem desse campo remonta às investigações de Louis Pasteur sobre o ácido tartárico, substância que se deposita nos tonéis usados na fermentação de uvas e também pode aparecer como cristal em rolhas ou no fundo de garrafas.
Por volta de 1820, outro elemento semelhante ao ácido tartárico havia sido isolado. Pasteur soube que, em algumas situações, o ácido desviava a luz polarizada para a direita e, em outras, não produzia efeito. Ao observar cristais ao microscópio, identificou duas formas diferentes, uma espelhada em relação à outra.
O cientista separou os cristais, dissolveu cada tipo e submeteu os líquidos à luz polarizada. Um desviou a luz para a direita; o outro, para a esquerda. Quando os dois foram combinados, não houve desvio. Aos 25 anos, Pasteur havia identificado a quiralidade.
O controle das formas espelhadas
Kagan aperfeiçoou a obtenção de enantiômeros —as formas espelhadas de um composto— ao alterar as concentrações iniciais das formas usadas como catalisadoras da reação. Com isso, tornou possível favorecer a formação de um dos produtos.
Esse avanço levou às reações assimétricas com efeitos não lineares. A justificativa do Nobel menciona a descoberta de efeitos não lineares e da autocatálise na síntese orgânica assimétrica.
Soai observou semelhanças entre um catalisador e o produto final de uma reação assimétrica. A partir daí, passou a investigar uma reação em que o próprio catalisador fosse formado durante o processo.
Em meados da década de 1990, encontrou a substância quiral 5-pirimidil alcanol, capaz de produzir a si mesma. O experimento partiu de um excesso de 2% e chegou a 87% da substância. Em 2003, Soai desenvolveu uma reação que primeiro criava um excesso de um enantiômero e depois fazia com que ele produzisse cópias de si mesmo, até representar quase 100% do produto final.
O comitê do Nobel afirma que esse foi o primeiro caso em que uma pessoa criou quiralidade a partir da combinação de moléculas não quirais. Também classificou a reação como um dos experimentos químicos mais elegantes já realizados.
O caso da talidomida
A necessidade de controlar a orientação molecular ficou conhecida de forma trágica com a talidomida, nos anos 1960. O medicamento era indicado para enjoos, entre outros sintomas, e foi usado por muitas mulheres grávidas. O episódio levou a milhares de bebês com más-formações congênitas.
Mais tarde, descobriu-se que uma das formas espelhadas, chamadas enantiômeros, da substância ativa era responsável pelos danos nos fetos. Felippe Colombari, pesquisador da Ilum Escola de Ciência, do CNPEM, explica que os aminoácidos presentes nos organismos vivos têm uma quiralidade específica e que o corpo reage de forma diferente às orientações esquerda e direita. “Se a gente não tiver a orientação correta, podemos ter, em vez de um medicamento, um veneno.”
Aplicações em nanomateriais
A importância da quiralidade não se limita aos fármacos. Colombari afirma que o controle da produção molecular também é relevante para nanomateriais, que podem interagir com macromoléculas quirais.
O pesquisador trabalha com cientistas da Ufscar e da Universidade de Michigan na síntese de nanomateriais a partir de aminoácidos quirais. O uso desses aminoácidos faz com que o próprio nanomaterial adquira orientação à esquerda ou à direita.
Segundo Colombari, esses materiais podem ser biocompatíveis com biomoléculas por causa dos aminoácidos presentes na superfície e apresentar propriedades eletrônicas ampliadas pela luz. Quando iluminados, podem produzir espécies reativas capazes de oxidar e cortar DNA ou material genético de bactérias, vírus e outros microrganismos, o que pode contribuir para inativar patógenos.
Outra possibilidade citada pelo pesquisador envolve vacinas. Ele e outros cientistas usaram um nanomaterial quiral de ouro que, ao interagir com a luz, atuava como adjuvante e podia aumentar a eficiência delas.
