San Francisco Frontiers - La molecola che rinasce e cambia struttura durante una reazione

E' stata battezzata Phoenix, "Fenice", ed è un fotocatalizzatore organico la molecola che, frammentata dalla luce, è capace di cambiare struttura e funzione durante la reazione in modo verde e sostenibile. A svilupparla una ricerca tutta italiana dell'Università di Padova congiuntamente con quelle di Ferrara, Parma e Perugia. Grazie ad una nuova strategia chimica i ricercatori sono riuscito ai orchestrare nello stesso processo e contemporaneamente due reazioni opposte: una riduzione (cessione di elettroni) e un'ossidazione (sottrazione di elettroni) estremamente difficili da ottenere insieme. "Sfruttando la luce - spiega Luca Dell'Amico del Dipartimento di Scienze Chimiche dell'Università di Padova e coordinatore della ricerca pubblicata sulla rivista Nature Catalysis - il sistema genera elettroni estremamente reattivi capaci di spezzare legami chimici molto resistenti. Mentre questi elettroni attivano le molecole più ostiche, il catalizzatore si attiva a sua volta per ossidare altri composti". Risultato: i frammenti chimici creati da queste due azioni parallele si uniscono tra loro, dando vita a oltre 50 nuovi prodotti chimici con rese fino al 78%. Non solo, il catalizzatore non si consuma e alla fine del processo si rigenera da solo ed è pronto a ricominciare senza bisogno di sostanze chimiche esterne che guidino la reazione. "Siamo riusciti a sfruttare la naturale flessibilità della molecola catalitica per coprire un intervallo energetico eccezionalmente ampio - continua Dell'Amico - trasformando quello che normalmente sarebbe un punto debole della molecola nella sua vera forza. Inoltre abbiamo coperto una "finestra energetica" record di 5,7 Volt nello stesso contenitore di reazione, qualcosa che fino ad oggi era considerato quasi impossibile nella chimica organica". Infine il nuovo principio è stato utilizzato per preparare in modo verde e sostenibile numerose molecole con potenziale attività biologica, comprese strutture difficili da ottenere con metodi convenzionali. "Più che una singola nuova reazione - conclude - lo studio propone un nuovo modo di utilizzare la luce per controllare le trasformazioni chimiche, sfruttando la capacità di un catalizzatore di modificarsi temporaneamente e poi 'rinascere'".

D.Robinson--SFF