Quimica Organica
La química orgánica se constituyó como disciplina en los años treinta. El desarrollo de nuevos métodos de análisis de las sustancias de origen animal y vegetal, basados en el empleo de disolventes como el éter o el alcohol, permitió el aislamiento de un gran número de sustancias orgánicas que recibieron el nombre de "principios inmediatos". La aparición de la química orgánica se asocia a menudo al descubrimiento, en 1828, por el químico alemán Friedrich Wöhler, de que la sustancia inorgánica cianato de amonio podía convertirse en urea, una sustancia orgánica que se encuentra en la orina de muchos animales. Antes de este descubrimiento, los químicos creían que para sintetizar sustancias orgánicas, era necesaria la intervención de lo que llamaban ‘la fuerza vital’, es decir, los organismos vivos. El experimento de Wöhler rompió la barrera entre sustancias orgánicas e inorgánicas. Los químicos modernos consideran compuestos orgánicos a aquellos que contienen carbono e hidrógeno, y otros elementos (que pueden ser uno o más), siendo los más comunes: oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos.:
Artículos de química orgánica:
Interrogatorio’ óptico a una única molécula:
Una investigación internacional en la que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha conseguido identificar una única molécula orgánica con medio nanómetro de resolución empleando para ello, tan sólo, un haz de luz. El avance, liderado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) en Hefei, ha sido publicado en Nature.
La luz visible es una onda electromagnética cuya longitud de onda se sitúa entre los 400 nanómetros para el color azul y los 750 nanómetros para el color rojo. Las leyes físicas lumínicas determinan que resulta imposible fotografiar directamente con luz objetos con un tamaño menor que la mitad de la longitud de onda, es decir, menos de unos 200 nanómetros.
Para batir este límite es común el uso de partículas metálicas que actúan como antenas ópticas, que concentran y aumentan la luz del espectro visible en la escala nanométrica. El investigador del CSIC en el Centro de Física de Materiales (centro mixto del CSIC y la Universidad del País Vasco), ubicado en San Sebastián, Javier Aizpurua, que ha participado en este trabajo, afirma: “La resolución obtenida por esta investigación no había sido conseguida hasta la fecha con métodos exclusivamente ópticos””.
Dicho hallazgo se ha realizado gracias a la combinación de técnicas de espectrocopía Raman y microscopía de efecto túnel, que permiten generar una señal óptica con una resolución inferior a la del nanómetro. Aizpurua explica que el haz de luz aumentado en la cavidad del túnel hace vibrar a la molécula, y es el mapa de vibraciones obtenido el que permite identificarla”. Para el investigador responsable del trabajo Zhen Chao Dong, “este experimento podría ser comparado con mirar dentro de la molécula y tomar sus huellas dactilares”.
Los resultados de este trabajo abren la puerta a la identificación directa de moléculas cuando su concentración es muy pequeña, incluso de forma aislada. El investigador del CSIC considera que “esta capacidad estimula un gran abanico de posibles aplicaciones tecnológicas, tales como en biosensórica para el análisis de cadenas moleculares, en seguridad para la detección de sustancias peligrosas, o en salud pública para el control de la calidad de los alimentos, entre otros
El CSIC logra un metamaterial basado en silicio:
Una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado desarrollar un metamaterial basado en silicio, según detalla un artículo publicado en Nature communications.
Este tipo de componentes se fabrican para dar lugar a materiales con propiedades que no aparecen de forma espontánea en la naturaleza. Generalmente se trata de cualidades ópticas y electromagnéticas que permiten nuevos avances científicos y tecnológicos.
Las nanoesferas de silicio desarrolladas por el equipo son las que han dado lugar a este nuevo metamaterial. Dichas nanoesferas son 100 veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano.
El investigador del CSIC en la Unidad Asociada del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid en la Univeridad Politecnica de Valencia, Francisco Meseguer, que ha liderado la investigación, explica: “Comúnmente, los metamateriales se fabrican a partir de metales nobles como el oro, por lo que nuestro hallazgo supone varias ventajas respecto a él: a diferencia del oro, el silicio es transparente a la radiación infrarroja donde tiene su aplicación y es hasta 1.000 veces más barato”.
El equipo de Meseguer lleva ocho años trabajando en las nanopartículas esféricas de silicio. En este tiempo han descubierto algunas de sus propiedades singulares como su alta capacidad para bloquear la radiación solar. Según el investigador del CSIC, “sus investigaciones han demostrado que son capaces de bloquear dicha radiación cuatro veces más eficientemente que los pigmentos protectores que se emplean habitualmente.
Nobel de Química para la síntesis orgánica:Tres científicos -dos japoneses y un estadounidense- compartirán este año el Premio Nobel de Química por sus investigaciones sobre la síntesis orgánica.
Los profesores Richard Heck, Ei-ichi Negishi y Akira Suzuki, fueron galardonados por desarrollar nuevos métodos eficientes de unir átomos de carbono para construir moléculas complejas", anunció el Comité Nobel.
Los científicos diseñaron un método que ha podido aplicarse a la producción de fármacos, nuevos materiales y electrónica.
Tal como anunció la Academia Sueca de las Ciencias con este premio se estaba galardonando a un "arte grandioso en un tubo de ensayo".
Los tres, que trabajan de forma independiente, lograron crear una nueva forma de sintetizar compuestos químicos orgánicos, que forman la base de la vida.
Se trata de una herramienta llamada "reacción de acoplamiento catalizada por paladio", que requiere utilizar el raro metal paladio como catalizador para fusionar átomos de carbono.
Precisa y eficienteLa técnica, a diferencia de métodos anteriores, es precisa y eficiente, y ha hecho posible la creación de compuestos químicos tan complejos como los que se encuentran en la propia naturaleza" afirmó el Comité del Nobel.
Este método ya se utiliza en varios campos, incluidos la producción de fármacos y plásticos, ingeniería y electrónica.Tal como expresa el profesor David Phillips, presidente de la Real Sociedad de Química (del Reino Unido), estas reacciones de acoplamiento han conducido a "innumerables descubrimientos".También ha sido vital para la secuenciación de ADN y se le ha utilizado para sintetizar una sustancia que se encuentra en las esponjas marinas que en la investigación ha demostrado tener propiedades anticancerígenas.
"Las reacciones de Heck, Negishi y Suzuki han hecho posible el importante marcador fluorescente que es la base de la secuenciación de ADN y son herramientas esenciales en la síntesis química para la creación de nuevos fármacos y polímeros complejos", señala el experto.
El profesor Negishi está basado en la Universidad de Purdue en Estados Unidos, el profesor Akira en la universidad japonesa de Hokkaido y el profesor Heck en la de Delaware, también en Estados Unidos.Este martes, los rusos Andre Geim, de 51 años, y Konstantin Novoselov de 36 años, ambos basados en la Universidad de Manchester, Inglaterra, recibieron el Premio Nobel de Física por sus investigaciones sobre las propiedades del grafeno.
Además de recibir una medalla y un diploma, los premiados obtendrán US$1,5 millones.
Los nietos de los animales heredan el estrés de sus abuelos:
Investigadores en la Universidad de Texas en Austin y de la Universidad Estatal de Washington encontraron mayores niveles de estrés en roedores cuyos ancestros habían sido expuestos a determinadas toxinas.
El estudio podría tener profundas implicaciones en la investigación sobre el comportamiento y la determinación de hasta qué punto algunas tendencias pueden ser heredadas.
Los cientificos expusieron ratas preñadas a vinclozolina, un fungicida utilizado para controlar pestes en cultivos de frutas y vegetales.
Luego sometieron a la tercera generación de roedores a una gama de pruebas para estudiar su comportamiento y constataron que los animales tenían niveles más altos de ansiedad y estrés que aquellos no expuestos a la vinclozolina. Las crías afectadas también mostraban una mayor actividad en las regiones cerebrales vinculadas al estrés que los descendientes de ratas no expuestas.
Los descendientes adolescentes tenían además un interés menor en la compañía de otros animales y pasaron más tiempo aislados.
Posibles implicaciones humanas"En términos humanos estamos ahora en la tercera generación desde que comenzó la revolución química, es decir, desde que los seres humanos comenzaron a ser expuestos a este tipo de toxinas", dijo David Crews, de la Universidad de Texas.
En la década del 40 se utilizaron en forma amplia potentes agroquímicos como DDT, el primer pesticida sintético, y se introdujeron nuevos tipos de plásticos.
La revolución química comenzó en los años 40, con la Segunda Guerra Mundial y el desarrollo de la química orgánica, los fertilizantes, pesticidas, detergentes y plásticos", señaló Crews.
Michael Skinner, de la Universidad Estatal de Washington, afirmó que "la exposición que puede haber tenido nuestra bisabuela a ciertas toxinas podría alterar el desarrollo de nuestro cerebro y la forma en que respondemos al estrés".
"No sabíamos que esa respuesta podía ser programada por las condiciones ambientales de nuestros ancestros".Los investigadores ya habían demostrado cómo la exposición a la vinclozolina puede afectar durante generaciones la forma en que los genes se expresan, un proceso denominado epigenética.
El estudio anterior, publicado en PloS ONE en febrero, mostró que las ratas preñadas a las que se inyectó toxinas pasaban problemas reproductivos a hasta tres generaciones.
"La forma en que socializamos o nuestros niveles de ansiedad ante situaciones estresantes pueden ser el resultado no sólo de nuestras experiencias en la infancia sino de nuestra herencia", dijo Crews.
"No tenemos suficiente evidencia"El estudio podría explicar, según los investigadores, por qué algunas personas son más susceptibles al estrés postraumático que otras.
"No hay duda de que estamos viendo un incremento en enfermedades mentales como autismo y trastorno bipolar. La razón no es simplemente que han mejorado los diagnósticos", señaló Crews.
La gran pregunta es cuál es la causa de este aumento. ¿Está vinculado al hecho de que vivimos en un mundo más acelerado y con mayores presiones, o estamos respondiendo a este mundo agitado en forma diferente por las condiciones a las que hemos sido expuestos? Yo me inclinaría por la segunda posibilidad".
Los investigadores también encontraron diferencias importantes en el peso corporal entre los descendientes de ratas expuestas y no expuestas a toxinas, lo que dejaría en evidencia la necesidad de realizar más estudios sobre el impacto de toxinas en materia de obesidad."Pienso que se trata de la primera demostración causal de que en la contaminación ambiental podría estar la raíz del aumento de ciertas enfermedades mentales y obesidad. Es como si la exposición tres generaciones atrás hubiera reprogramado el cerebro de forma que ahora responde en forma diferente a los desafíos vitales", aseguró Crews.
Andrew Feinberg, director del Centro de Epigénetica de la Universidad Johns Hopkins, cree que la teoría de Crew puede ser prematura.
"En mi opinión aún no tenemos suficiente evidencia para asegurar que los fungicidas utilizados en el estudio estarían causando enfermedades en humanos a través de un mecanismo epigenético", señaló Feinberg a medios locales.
"Es una investigación que vale la pena realizar, pero el vínculo no ha sido mostrado aún claramente".El estudio fue publicado en la revista de la Academia de Ciencias de Estados Unidos, Proceedings of the National Academy of Sciences.
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