Un equip d’investigadors de la Universitat de Girona
(UdG) liderat pel químic teòric i computacional Marcel Swart ha estat guardonat
amb el Premi Horizon 2025 pel descobriment i caracterització de lligands per a
oxidants reactius de ferro-oxo d’alta valentia per part de la Royal Society of
Chemistry. Aquest premi ha estat gràcies a la col·laboració entre els equips
ICREA de la UdG i les universitats nord-americanes de Carnegie Mellon i Minnesota.
Els premis Horizon que atorga
la Royal Society of Chemistry reconeixen nous descobriments o avenços significatius
realitzats en el camp de la química inorgànica per equips. Aquest reconeixement
premia els esforços col·laboratius de diferents grups de recerca posant en
valor la “ciència en equips”. Els tres grups de recerca han aportat experiència
en les àrees de metal·lobioquímica i química redox d’enzims anàlegs sintètics,
anàlisi espectroscòpica detallada d’intermedis en enzims i anàlegs sintètics
corresponents i l’anàlisi computacional de complexos de ferro.
Les molècules de ferro anomenades
Fe(IV)=O tenen un paper essencial en molts enzims naturals, especialment
aquells que són capaços de transformar enllaços químics molt estables en nous
compostos d’alt valor. Aquests enzims utilitzen el ferro per activar i
modificar selectivament enllaços C-H en molècules orgàniques, generant així
nous compostos hidroxiats, insaturats o halogenats. Precisament per això, els
químics i bioquímics les consideren una eina molt valuosa per a la síntesi
química sostenible i la biotecnologia, ja que permeten convertir matèries primeres
en precursors industrials o degradar compostos tòxics presents al medi ambient.
En aquest estudi, els equips
de la UdG i les universitats de Carnegie Mellon i Minnesota han aconseguit
crear i caracteritzar nous compostos sintètics de ferro inspirats en aquests
enzims naturals. Mitjançant una combinació de síntesi química, catàlisi,
espectroscòpia i simulacions teòriques, han pogut entendre millor quins factors
determinen la gran reactivitat d’aquests compostos. Segons explica l’investigador
de la Universitat de Minessota Bittu Chandra, “un dels reptes principals va ser
comprendre per què dos isòmers d’una mateixa molècula, que només es
diferenciaven en l’orientació d’un àtom d’oxigen, mostraven reactivitats tan
diferents”.
Aquesta descoberta demostra
que fins i tot petites variacions en la geometria molecular poden tenir un gran
impacte en la reactivitat química, obrint la porta a crear oxidants de ferro
encara més eficients.
De cara al futur, aquests
resultats podrien contribuir a fer que els processos de síntesi química i
biotecnològica siguin molt més sostenibles, reduint el cost i l’impacte
ambiental de la producció de compostos d’alt valor, com ara medicaments o
altres productes químics especialitzats.
Els membres de l’equip de la
UdG s’han mostrat emocionats amb motiu d’aquest reconeixement. Mehmet Jahja, un
dels investigadors de l’equip de la UdG, ha recordat la seva trajectòria
acadèmia destacant que «vaig ser un estudiant de màster treballant sota la
supervisió de Marcel Swart i aquesta va ser una de les meves primeres
experiències de recerca. Em sento realment afortunat d’haver format part
d’aquest equip i aquest premi és fins i tot més del que podria haver somiat».