Os químicos podem fazer carreira controlando se certas moléculas são geradas como canhotas ou destras.

As moléculas literalmente não têm mãos, mas os cientistas costumam se referir a elas dessa maneira quando olham para moléculas que são imagens espelhadas umas das outras e, portanto, não são sobreponíveis. E se uma molécula é canhota ou destra afeta diretamente como eles se comportam e seu uso em tudo, desde o design de medicamentos até o sabor de alimentos.

Uma equipe de pesquisa da Florida State University liderada pelo professor associado de química Ken Hanson já havia encontrado uma maneira de transformar moléculas "canhotas" em "destras" usando luz para induzir uma transferência de prótons e a transformação em um isômero diferente. Agora, Hanson e seu colega professor de química da FSU, Eugene DePrince, estão aproveitando o poder da matemática e dos computadores para prever o que aconteceria se você executasse o mesmo processo em uma lacuna entre espelhos próximos.

Os resultados, publicados no Journal of Physical Chemistry A , sugerem que os cientistas poderiam usar essas cavidades para controlar o grau de mudança na lateralidade, também conhecida como quiralidade.

"Embora este artigo seja inteiramente teórico, ele pode guiar os experimentalistas a repensar como controlar a lateralidade das reações", disse Hanson.

A compreensão e o controle da quiralidade, a propriedade da assimetria nas moléculas, é de particular importância para produtos farmacêuticos, fragrâncias, aditivos alimentares e muito mais. Usar a molécula errada pode ter consequências graves.

Na década de 1950, um sedativo chamado talidomida foi vendido na Europa como tratamento para enjoos matinais. Mais tarde, descobriu-se que, enquanto a molécula da talidomida para destros era eficaz, a para canhotos causava graves defeitos congênitos em milhares de crianças cujas mães tomavam a droga.

Por causa deste e de outros casos, as empresas farmacêuticas e o processo de aprovação da FDA estão hiperfocados na questão da mão esquerda versus a mão direita em sua triagem de medicamentos.

Em um estudo anterior, Hanson usou um composto orgânico chamado BINOL e anexou um aminoácido canhoto a ele. Então, a equipe iluminou diretamente o complexo. Esta reação mudou uma mistura 50-50 de BINOL destro e esquerdo em uma mistura predominantemente destro.

DePrince ficou intrigado com o estudo e sugeriu que eles realizassem simulações que pudessem oferecer previsões sobre o que aconteceria se essa reação ocorresse entre superfícies reflexivas.

"Muitos estudos de química mediada por cavidades são conduzidos pela teoria", disse DePrince. "Projetar uma cavidade que seja pequena o suficiente para alcançar o efeito que vemos é difícil, mas nossas simulações nos permitem pelo menos prever o que pode acontecer."

Além de mostrar que esse processo pode alterar o grau de lateralidade, também demonstrou que alterar a forma como a molécula é orientada entre os espelhos pode influenciar qual lateralidade, direita ou esquerda, a reação química produz.

"Este último ponto é particularmente notável porque geralmente você tem que usar algum tipo de auxiliar de direção quiral, ou um agente de direção particularmente eficiente, para impactar a lateralidade de sua reação", disse Hanson. "Aqui os espelhos fazem todo o trabalho."