Mundo, 8 de dic 2025 (ATB Digital) .- Una nueva estrategia de desaminación podría transformar la síntesis orgánica, haciendo más seguras y eficientes las reacciones que, durante más de un siglo, fueron terreno minado para los químicos.
Durante más de 140 años, la ciencia química ha trabajado con una peligrosa paradoja: una de sus herramientas más útiles (las sales de diazonio) es también una de las más inestables. Una bomba de tiempo en cada tubo de ensayo. Pero ahora, un grupo de investigadores liderado por el químico Zhang Xiaheng parece haber hallado una vía para escapar de esa tensión constante. Su hallazgo permite reemplazar el grupo amino en compuestos aromáticos sin tener que recurrir a compuestos explosivos, abriendo una nueva etapa de seguridad y eficiencia en la química orgánica.
Las aminas aromáticas, base fundamental de muchas moléculas bioactivas (como fármacos, pesticidas y materiales electrónicos), presentan un reto bien conocido en química: son difíciles de modificar. El grupo amino (–NH₂) que las caracteriza se aferra al anillo aromático con obstinación, haciendo extremadamente complicado sustituirlo por otros grupos funcionales. Desde el siglo XIX, la forma más común de forzar esta transformación ha sido convertir el amino en una sal de diazonio, un intermediario explosivo que ha cobrado víctimas silenciosas en laboratorios de todo el mundo.
El nuevo método propuesto por Zhang Xiaheng abandona esta vía peligrosa y apuesta por una activación alternativa: los N-nitroaminas. Estos compuestos, mucho más estables y manejables, permiten la transformación directa del enlace carbono-nitrógeno en una amplia variedad de nuevos enlaces, desde halógenos como cloro y flúor hasta enlaces carbono-carbono.
Esta flexibilidad convierte la reacción en una herramienta versátil, aplicable incluso en compuestos heteroaromáticos complejos.
Una reacción limpia y eficaz
Este avance tiene una mecánica tan elegante como efectiva. El proceso se inicia calentando una piridinamina en presencia de ácido nítrico, lo que da lugar a un N-nitroamina. A partir de ahí, ocurren migraciones de protones y tautomerizaciones (una especie de coreografía molecular que reorganiza los átomos sin cambiarlos), preparando el terreno para la desaminación. Finalmente, un ion cloruro ataca el anillo aromático, se libera óxido nitroso (N₂O), y se forma el nuevo compuesto, por ejemplo, cloropiridina.
El resultado es una reacción limpia, eficaz y completamente libre de metales, a diferencia de la tradicional ruta con sales de diazonio, que requiere iones de cobre para estabilizar el proceso. Estos iones, además de añadir complejidad, generan residuos metálicos difíciles de tratar. El nuevo método de desaminación, en cambio, se puede realizar incluso a escala de producción industrial sin necesidad de purificación previa: basta con añadir los nuevos reactivos al mismo reactor.
Implicaciones
Este tipo de innovación es particularmente valiosa en campos sensibles como la agricultura o la medicina. Por ejemplo, en la síntesis del herbicida 2,4-D, el uso de sales de diazonio y catalizadores metálicos genera enormes cantidades de residuos contaminantes. Adoptar la vía de los N-nitroaminas reduciría de forma significativa estos desechos y los costes de producción, sin comprometer la eficiencia.
Pero el verdadero salto de este método puede sentirse en la industria farmacéutica. Tomemos el caso del Imatinib, un medicamento clave en el tratamiento de ciertos cánceres. Su producción tradicional requiere múltiples pasos de diazotización, con tiempos largos y riesgos elevados. Si el nuevo enfoque logra implementarse en este contexto, los costes podrían reducirse drásticamente, haciendo estos tratamientos más accesibles a una población mayor.
La posibilidad de realizar reacciones de sustitución directa, sin preocuparse por la posición del grupo amino ni por los efectos electrónicos de otros sustituyentes, también permite a los investigadores optimizar fármacos de forma más rápida. Donde antes se necesitaban meses para evaluar una nueva variante molecular, ahora bastarían días. Este tipo de aceleración podría revolucionar la investigación y el desarrollo de medicamentos, acortando los ciclos y salvando vidas en el proceso.
La repercusión no se limita al mundo de la salud. En la industria de los materiales, por ejemplo, este descubrimiento podría hacer que los dispositivos electrónicos fueran más ligeros, más resistentes al calor y más baratos de producir.
Muchos polímeros usados en la fabricación de placas base y chips dependen de aminas aromáticas. Si su modificación se vuelve más segura y eficiente, todo el ecosistema tecnológico se beneficiará, desde nuestros móviles hasta los satélites que orbitan nuestro planeta. Con el añadido de que los laboratorios serán un lugar más seguro.
Fuente: National Geographic España