Morte de moléculas

XVIII. finais do século XIX Ao longo do século XX produciuse una gran revolución na química. Pertencen a esta época, por exemplo, os fundadores da química moderna Lavoisier, a lei de conservación da masa enunciada, ou a teoría atómica de Dalton. Loxicamente, as novas teorías baseadas na experimentación supuxeron a exclusión das que até entón foron aceptadas. Quizá o exemplo máis coñecido é o XVII. Científicos de finais do século --J. J. Becher e G. Stahl é o ocaso da teoría do flogisto proposta paira explicar a combustión. A comunicación dos avances en diferentes áreas de investigación deu lugar a estreitas relacións entre científicos. Academias, revistas científicas e encontros estendéronse por todas partes. Na maioría dos casos, os intercambios de ideas eran a orixe de discusións entusiastas ou conflitos científicos, pero en ocasións foron fonte de reconciliacións e colaboracións científicas. Neste último caso pódese situar a polémica que Friedrich Wöhler e Justus von Liebig tiveron sobre a isomería dos compostos químicos como punto de partida de numerosas colaboracións.

Con todo, a eliminación de ideas científicas obsoletas foi un importante leitmotiv de moitos científicos, e os traballos realizados con esta intención deron lugar a grandes avances na ciencia. Por tanto, non hai que esquecer que todas as teorías, incluso as erróneas, cumpriron a súa función na historia da ciencia e, por suposto, da química. Aínda que os feitos anteriormente mencionados -o flogisto ou a isomería - son realmente atractivos, o que logo traerei á praza é outra desas belas historias da historia da química: F. Cando Wöhler sintetizou a urea e as súas consecuencias na teoría bitalista.

Vitalismo

Vitalismo XIX. A principios do século XX era un pensamento en estado puro. O principio básico da teoría vitalista era que entre o mundo orgánico e o inorgánico hai un abismo impenetrable. Paira o fisiólogo vitalista francés Xavier Bichat, os corpos vivos sobrevivían á capacidade de enfrontarse a forzas inorgánicas que tendían a destruírse. A propia vida era una competencia entre as forzas inorgánicas destrutivas enfrontadas e a forza de vida. Paira manter a vida era necesario que as forzas vitais tivesen éxito fronte ás forzas químicas. O obxectivo das forzas químicas era converter os organismos vivos en elementos químicos básicos. Segundo este enfoque do vitalismo, a química orgánica e a inorgánica estaban reguladas por forzas absolutamente contrapostas.

Outro exemplo importante de teoría vitalista atopámolo no libro A Manual of Chemistry, escrito por John Webster, que se utilizaba na Universidade de Harvard antes do experimento de Wöhler. Segundo as explicacións de Webster, os corpos orgánicos estaban formados por catro elementos inorgánicos, pero a vida era máis que a unión destes catro elementos: existía un principio de vida independente das forzas químicas. En consecuencia, o mundo químico estaba dominado por dúas forzas: a afinidade química e a forza de vida. Por unha banda, a afinidade química servía paira explicar as reaccións inorgánicas e, ademais, estaba en mans dos químicos dominar e utilizar esa forza. Doutra banda, a forza de vida regulaba o mundo orgánico, xustificando a propia vida. Esta forza non estaba --e nunca dependía dos químicos do estar--. Por tanto, o vitalismo sinalaba que era imposible sintetizar compostos orgánicos no laboratorio. A forza de vida non era a ferramenta da ciencia.

Molécula de urea; carbono expresado en negro, osíxeno en vermello, nitróxeno en azul e hidróxeno en branco. Ed. En dominio público

Síntese de urea

En 1828 Wöhler buscaba una reacción paira sintetizar o isocianato amónico (NH 4 NCO) debido ás investigacións sobre isomería. Paira iso quenta a solución que contiña isocianato de prata (AgNCO) e cloruro de amonio (NH 4 Cl), ao considerar que se produciría a seguinte reacción química:

GaNCO + NH 4 ClNH 4 NCO + AgCl

Con todo, os cristais obtidos como produto da reacción correspondían a un composto que Wöhler non esperaba. Consciente diso, analizou e analizou a sustancia branca de diversas maneiras e concluíu que debía ser urea. A urea, CO(NH 2 ) 2 , é un composto químico coñecido desde 1773 que chega aos ouriños como consecuencia do metabolismo das proteínas. Pero, como se obtiña a urea? De feito, o isocianato de amonio --de quen buscaba Wöhler - transformábase nada máis nacer da causa da reacción de isomerización dando urea:

Norma NH 4 NCO

A síntese de urea non tiña moito interese, pero o experimento de Wöhler demostrou por primeira vez que era posible sintetizar una molécula biolóxica sen necesidade de forza de vida. Dito doutro xeito, sintetizou una molécula orgánica a partir unicamente de compoñentes inorgánicos. Desde o punto de vista actual, aínda que podemos considerar a síntese da urea como punto de partida dun novo campo científico --a química orgánica-, XIX. Moitos científicos de principios do século XX non vían tan claro o fin do vitalismo.

A obtención da síntese do ácido acético por parte de Kolbe en 1845 foi un feito importante. Ed. En dominio público

Revisión do mito de Wöhler

A visión que o propio Wöhler tiña do experimento foi obxecto de múltiples discusións e de diversas interpretacións sobre a síntese do urea: que era un fervente rival da teoría vitalista, que seguiu sendo vitalista ou que non se deu conta da importancia do experimento. Dun modo ou outro, ante as incorrectas interpretacións de moitos autores, o mito de Wöhler estaba en marcha. Un mito que chegou até agora. Neste sentido, en 1996 P. S. Cohen e S. M. Cohen analizou 35 libros de texto de química e chegou a conclusións preocupantes: na maioría dos libros, o suceso sobre Wöhler aparece con malas matizacións históricas, afirmando que en moitas ocasións a síntese de urea descartou o vitalismo e xurdiu a química orgánica. Ademais, a importancia do experimento maniféstase de forma confusa na maioría dos libros de texto, segundo a investigación.

Segundo as revisións históricas do suceso, a pesar da convicción estendida entre os químicos, é un erro histórico inaceptable pensar que a síntese da urea provocou o fracaso do vitalismo ou que o obxectivo de Wöhler era anular a teoría vitalista. No seu artigo de comunicación á comunidade científica da síntese da urea, Wöhler fai una soa vez referencia á relación entre o seu experimento e o seu vitalismo. Dá máis importancia á reacción de isomerización obtida e J. J. Das cartas que escribiu a Berzelius, químico de recoñecido prestixio e ex profesor de Wöhler, dedúcese que non cría que atravesase a fronteira entre o mundo orgánico e inorgánico. Tras o descubrimento, Wöhler seguiu crendo na forza vital das moléculas. A teoría vitalista estaba tan arraigada que entre os científicos da época a síntese da urea non foi suficiente paira romper esas ideas. Pero, ao fío disto, cal é entón a importancia do experimento, se quen o fixo tampouco o considerou importante? Segundo os vitalistas, era imposible sintetizar no laboratorio un composto orgánico. Pero cando Wöhler fíxoo, por que non cambiou o pensamento científico?

Un paso máis cerca

Aínda que o fracaso do bitalismo non chegou de súpeto, algúns contemporáneos de Wöhler cambiaron a súa visión da forza de vida. Posteriormente, quen non estaban de acordo co vitalismo, partindo da síntese da urea, sintetizaron outras moléculas orgánicas no laboratorio: Kolbe, ácido acético; Berthelot, acetileno, benceno ou metano --una lista moi extensa deste último -; Strecker, varios aminoácidos, etc. Así, aos poucos, os que apostaban polas teorías vitalistas diminuíron, e produciuse un descenso notable tras a síntese do ácido acético Kolbek (1845). A experimentación mostraba claramente que as moléculas orgánicas, do mesmo xeito que a urea, estaban mortas.

Entre 1844 e 1870, o número de compostos orgánicos coñecidos pasou de 720 a 10.700 --o dos inorgánicos de 3.250 a 5.300.-. Foi, por tanto, una época moi próspera na química orgánica. A medida que se foron acumulando e acumulando argumentos contra o vitalismo, o vitalismo quedou obsoleto no século XX. Paira principios do século XX. Aínda que a síntese de urea de Wöhler non foi máis que o primeiro paso dun longo camiño, foi un paso imprescindible. Niso radica a importancia da síntese da urea, que suscitou un debate sobre a forza de vida e o vitalismo, iniciando una das etapas máis prósperas da química orgánica.

Relación entre química analítica e orgánica.

Retos de futuro

As sínteses de moléculas mencionadas anteriormente, xunto con outras moitas que se realizaron posteriormente, demostran a capacidade dos químicos paira elaborar compostos presentes na natureza ou moléculas inexistentes. Mediante o estudo das sustancias complexas presentes na natureza e a comprensión da reactividad e propiedades das moléculas, os científicos obteñen cada día novas moléculas que poden ter características realmente interesantes. A sinerxía entre a química analítica e a orgánica ofrece amplas posibilidades --ilimitadas, agi-- no campo da síntese molecular.

Por último, cabe lembrar que, do mesmo xeito que a química orgánica sintética, a bioloxía sintética é tamén una ciencia punteira. Cabe destacar, por exemplo, que en 2010 o biólogo Craig Venter logrou una célula con xenoma sintético cando o deu a coñecer na revista Science. Do mesmo xeito que a química orgánica sintética, a bioloxía sintética responderá a moitas preguntas nos próximos anos e proporá máis retos de futuro. E é que a ciencia deixou claro que as moléculas orgánicas non teñen forza de vida, pero pódese conseguir a vida mesma no laboratorio? Pronto coñeceremos outro Wöhler ou Kolbe?

Bibliografía

Agradecementos ao Departamento de Educación, Política Lingüística e Cultura do Goberno Vasco pola súa colaboración coa bolsa predoctoral.