Un equipo de investigadores de la Universidad de Girona (UdG) liderado por el químico teórico y computacional Marcel Swart ha sido galardonado con el Premio Horizon 2025 por el descubrimiento y caracterización de ligandos para oxidantes reactivos de hierro-oxo de alta valentía por parte de la Royal Society of Chemistry. Este premio ha sido gracias a la colaboración entre los equipos ICREA de la UdG y las universidades norteamericanas de Carnegie Mellon y Minnesota.
Los premios Horizon que otorga la Royal Society of Chemistry reconocen nuevos descubrimientos o avances significativos realizados en el campo de la química inorgánica por equipos. Este reconocimiento premia los esfuerzos colaborativos de diferentes grupos de investigación poniendo en valor la “ciencia en equipos”. Los tres grupos de investigación han aportado experiencia en las áreas de metalobioquímica y química redox de enzimas análogas sintéticas, análisis espectroscópico detallado de intermedios en enzimas y análogos sintéticos correspondientes y el análisis computacional de complejos de hierro.
Las moléculas de hierro llamadas Fe(IV)=O tienen un papel esencial en muchas enzimas naturales, especialmente aquellas que son capaces de transformar enlaces químicos muy estables en nuevos compuestos de alto valor. Estas enzimas utilizan el hierro para activar y modificar selectivamente enlaces C-H en moléculas orgánicas, generando así nuevos compuestos hidroxiados, insaturados o halogenados. Precisamente por ello, los químicos y bioquímicos las consideran una herramienta muy valiosa para la síntesis química sostenible y la biotecnología, ya que permiten convertir materias primas en precursores industriales o degradar compuestos tóxicos presentes en el medio ambiente.
En este estudio, los equipos de la UdG y las universidades de Carnegie Mellon y Minnesota han conseguido crear y caracterizar nuevos compuestos sintéticos de hierro inspirados en estas enzimas naturales. Mediante una combinación de síntesis química, catálisis, espectroscopia y simulaciones teóricas, han podido entender mejor qué factores determinan la gran reactividad de estos compuestos. Según explica el investigador de la Universidad de Minessota Bittu Chandra, “uno de los retos principales fue comprender por qué dos isómeros de una misma molécula, que sólo se diferenciaban en la orientación de un átomo de oxígeno, mostraban reactividades tan diferentes”.
Este descubrimiento demuestra que incluso pequeñas variaciones en la geometría molecular pueden tener un gran impacto en la reactividad química, abriendo la puerta a crear oxidantes de hierro aún más eficientes.
De cara al futuro, estos resultados podrían contribuir a que los procesos de síntesis química y biotecnológica sean mucho más sostenibles, reduciendo el coste y el impacto ambiental de la producción de compuestos de alto valor, como medicamentos u otros productos químicos especializados.
Los miembros del equipo de la UdG se han mostrado emocionados con motivo de este reconocimiento. Mehmet Jahja, uno de los investigadores del equipo de la UdG, ha recordado su trayectoria academia destacando que “fui un estudiante de máster trabajando bajo la supervisión de Marcel Swart y esta fue una de mis primeras experiencias de investigación. Me siento realmente afortunado de haber formado parte de este equipo y este premio es incluso más de lo que podría haber soñado”.
