Tendemos a pensar que, para obter algo perfeito, é preciso partir de ingredientes perfeitos. O Prémio Nobel da Química de 2026, atribuído a Henri Kagan e Kenso Soai pela descoberta de efeitos não lineares e da autocatálise na síntese orgânica assimétrica, mostra que, no mundo das moléculas, nem sempre é assim.
Tal como as nossas mãos, muitas moléculas existem em duas formas que são imagens uma da outra num espelho. Chamamos-lhes quirais, e a cada uma das duas versões, enantiómero. Parecem quase iguais, mas num organismo vivo podem comportar-se de forma muito diferente: uma pode ser um medicamento eficaz e a outra, inútil ou, em casos extremos, prejudicial. Por esta razão, controlar qual das duas formas é produzida numa reação química é uma questão central na produção de medicamentos.
Uma das formas de conseguir este controlo é através da catálise assimétrica. Para sintetizar preferencialmente uma molécula que contenha apenas um dos dois enantiómeros, utiliza-se um catalisador quiral, uma substância capaz de orientar a reação e favorecer a formação de um dos enantiómeros do produto. A intuição diz-nos que, para obter um produto com elevada pureza enantiomérica, é preciso partir de um catalisador quiral praticamente puro, constituído por um único enantiómero.
Henri Kagan demonstrou que isso nem sempre é necessário. Descobriu que uma mistura de catalisadores contendo os dois enantiómeros pode produzir um produto muito mais enriquecido num deles do que seria esperado a partir da composição inicial do catalisador. Por exemplo: mesmo quando o catalisador contém uma quantidade apreciável do enantiómero minoritário, o produto pode ser formado com uma preferência muito elevada por apenas um dos enantiómeros. É como se uma receita ligeiramente imperfeita desse, ainda assim, um resultado quase perfeito.
Este comportamento é conhecido como efeito não linear e resulta das interações entre as próprias moléculas do catalisador, que podem associar-se formando espécies com diferentes atividades catalíticas.
Kenso Soai descobriu um fenómeno ainda mais surpreendente: a autocatálise assimétrica. Neste caso, o próprio produto quiral da reação funciona como catalisador para produzir mais moléculas iguais a si próprio. Assim, se no início da reação surgir uma quantidade ligeiramente superior de um dos enantiómeros, este favorece a formação de mais moléculas do mesmo enantiómero. As novas moléculas formadas atuam, por sua vez, como catalisadores, reforçando continuamente esta preferência.
Cria-se uma espécie de efeito de amplificação: uma diferença inicial extremamente pequena entre os dois enantiómeros pode aumentar progressivamente até que um deles se torne claramente predominante.
Esta descoberta tem também uma implicação fascinante para uma das grandes questões sobre a origem da vida. As moléculas biológicas apresentam uma forte preferência por uma determinada orientação: por exemplo, os aminoácidos que constituem as proteínas são quase exclusivamente de uma das duas formas possíveis. A autocatálise assimétrica fornece um possível modelo químico para compreender como uma diferença inicialmente minúscula entre duas formas moleculares poderia ter sido amplificada até originar a elevada preferência por um único enantiómero que observamos nos sistemas biológicos.
Artigo de opinião pela investigadora Beatriz Royo, líder do Laboratório em Química Organometálica e Catálise, no Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier da Universidade NOVA de Lisboa (ITQB NOVA).
