El químico Stephen Buchwald, premio Fronteras del Conocimiento en Ciencias Básicas

Este catedrático en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) se dedicaba a la investigación puramente básica, pero la industria farmacéutica le hizo ver el potencial de su trabajo para sintetizar moléculas formando enlaces carbono-carbono y carbono-nitrógeno. Sus catalizadores, que utilizan paladio y cobre, han resultado un enorme avance en la «síntesis eficiente de modernos productos farmacéuticos y compuestos para uso agrícola», señala el acta del jurado.

Si el trabajo de los químicos consiste, en gran parte, en aportar elementos a una «caja de herramientas» con la que construir nuevos compuestos, Buchwald ha incorporado a esa «caja» catalizadores para formar enlaces moleculares carbono-nitrógeno y carbono-carbono. Estos enlaces, sobre todo el de carbono-nitrógeno, son habitualmente utilizados en la industria farmacéutica, pero hasta la contribución de Buchwald era muy difícil conseguirlos de forma sistemática.

En toda reacción química tiene que haber una energía de activación. El catalizador modifica la energía de activación potenciándola o inhibiéndola, repercutiendo en la velocidad de reacción. Los catalizadores que Buchwald creó en la primera década del siglo XXI disminuyen la energía de activación haciendo que la reacción se produzca no solo de forma mucho más rápida, sino de forma estable y predecible, además de abarcar un amplio espectro de reactividad, lo que los convierte en instrumentos muy eficaces para la producción industrializada de moléculas.

El catalizador organometálico se compone de ligando, compuesto por moléculas orgánicas, y una parte metálica, que en el caso de Buchwald es paladio o cobre. Como explica Avelino Corma , profesor de investigación del Departamento de Catalizadores del Instituto de Tecnología Química del CSIC-Universidad Politécnica de Valencia y secretario del jurado, «el denominado ligando de Buchwald es rico en electrones y estable al aire, lo que conduce a un catalizador organometálico muy activo y con un amplio espectro de reactividad. Su estabilidad ha permitido la fabricación a escala industrial».

Stephen Buchwald (1955, Indiana, Estados Unidos) se ha mostrado «muy emocionado» por el premio, según confiensa en un comunicado dado a conocer por la Fundación BBVA. Para él la química es «un desafío» del que aprecia sus aspectos prácticos. «Es emocionante saber que, a partir de mi trabajo, alguien ha conseguido hacer un fármaco que va a ayudar a mucha gente», afirma. «Me decían que había una gran necesidad [de poder realizar enlaces carbono-nitrógeno], así que comprendimos que era realmente importante, y poco a poco fuimos profundizando en ello», explica.

Doctor en química por la Universidad de Harvard, Buchwald cree que el reto no está cerrado del todo. Sus trabajos más recientes tienen que ver con otros enlaces, carbono-flúor y carbono-trifluorometilo, «ampliando aún más las posibilidades de fabricar nuevas moléculas», explica el acta.

Buchwald es coautor de más de 420 artículos publicados en revistas internacionales y de 44 patentes. En la década 1999-2009 fue el químico con más citas por artículo del mundo.