Pesquisadores do Instituto de Física da Universidade de Friburgo (Alemanha) conseguiram desvendar, pela primeira vez, uma das classes mais importantes das reações químicas. Em seus trabalhos interdisciplinares, mostram a interface entre a química e a física. Tais trabalhos foram publicados na revista Science e revelam que a reorganização dos átomos se faz de maneira completamente diferente do que era admitido até o presente.

Há 5 anos, o Prof. Dr. Roland Wester, chefe de projeto do grupo de trabalho do Prof. Dr. Matthias Weidemüller começava a construção de uma aparelhagem específica, destinada à observação de reações químicas de forma separada. Ou seja: essa forma de observação é comparada ao bilhar: os produtos das reações se deslocam com velocidade controlada uns em relação aos outros e reagem entre si.

As velocidades de deslocamento dos produtos de reação são evidenciadas com o auxílio de uma câmera. "Inicialmente, precisamos resolver não apenas nossos problemas, mas também resistir às dúvidas de nossos colegas cientistas, que jamais acreditaram que a experiência daria certo. Hoje, dispomos de uma aparelhagem única no mundo, que permite a observação de várias reações químicas", comenta Roland Wester. Atualmente, os pesquisadores de Friburgo observam as reações de trocas de átomos de cloro carregados negativamente com moléculas de iodometano CH₃I (reação de substituição nucleofílica ânion-molécula - SN₂). Os produtos da reação são moléculas de CH₃Cl e átomos de iodo carregados negativamente.

Contrariamente aos ensinamentos apresentados pela química até o presente, à velocidade reduzida, o átomo de cloro não se combinava com a molécula, se "agarrando" do lado oposto àquele de iodo e, tendo como conseqüência, a ruptura do átomo de iodo do complexo formado. Ao contrário, o complexo formado gira em diferentes direções e a ligação com o átomo de iodo se quebra em uma direção indeterminada. Rapidamente outras descobertas foram feitas em colaboração com um grupo de pesquisa americano: um mecanismo chamado "roundabout" (movimento circular como num balão de trânsito), foi evidenciado por esses mesmos pesquisadores.

A ilustração mostra a reação Cl^- + CH₃I e sua repesentação 3D.

Créditos: Albert-Ludwig Universität Freiburg

Num futuro próximo, o objetivo dos pesquisadores de Friburgo é descobrir a influência de fenômenos quânticos sobre certos fenômenos dos organismos vivos. Desejam examinar a influência de moléculas de água sobre as reações naturais, porque essas reações de troca se dão em meio aquoso. Trata-se de melhorar as previsões do desenvolvimento de certas reações, a fim de melhor compreender os processos químicos nas células vivas.

Matthias Weidemüller e Roland Wester estão persuadidos de que a área de estudo situada na fronteira entre química e física, marcada pela influência da teoria quântica sobre a complexidade das reações, revelará ainda numerosas surpresas.

Press Release, Albert-Ludwig Universität Freiburg, January 11, 2008 (Tradução - MIA).

Nota do Managin Editor: o trabalho original que deu origem a esta notícia de título: "Imaging Nucleophilic Substitution Dynamics", de autoria de J. Mikosch, S. Trippel, C. Eichhorn, R. Otto, U. Lourderaj, J.X. Zhang, W.L. Hase, M. Weidemüller and R. Wester, foi publicado na revista Science, volume 319, número 5860, págs. 183-186, em janeiro de 2008.


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