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  • Semana de la Ciencia 2016

    La XVI Semana de la Ciencia de Madrid abre sus puertas el 7 de Noviembre de 2016. Entre las actividades programadas, el taller Luz, materia, color: ¡Aprendamos Fotoquímica! tratará de mostrar los beneficios que la sociedad puede obtener a partir de la interacción de la luz con las moléculas. Las reservas comienzan el 24 de Octubre

  • VII Noche de los Investigadores

    El próximo 30 de Septiembre se celebra la VII Noche Europea de los investigadores. Consulta las actividades que se organizan en Madrid, entre las que destaca "Nanobalones de fútbol contra el virus del ébola", que se celebrará en la Facultad de CC. Químicas de la UCM.

Transferencia de energía (Semana de la Ciencia Parte V de V)



Ya se ha visto en apartados anteriores que los estados excitados de una molécula pueden relajarse por emisión de luz o evolucionando a través de una reacción química. La última vía que se va a exponer es la transferencia de energía. Es decir, que la molécula que ha sido excitada ceda su exceso de energía a una segunda molécula. 



En Fotoquímica, éste es uno de los métodos más empleados para excitar moléculas que, por diversos motivos, no pueden excitarse por absorción de luz. Uno de los ejemplos más representativos de excitación llevada a cabo por este método es la molécula de oxígeno. El primer estado electrónico excitado de la molécula de oxígeno recibe el nombre de oxígeno singlete. Este estado excitado se caracteriza por ser tener un poder oxidante mayor que el de la propia molécula de oxígeno. Por ello, actualmente, las investigaciones relacionadas con el oxígeno singlete constituyen uno de los focos más activos. Por ejemplo, en Química Orgánica, la oxidación de determinados compuestos suele realizarse empleando reactivos como el permanganato potásico, el trióxido de cromo, el ácido m-cloroperbenzoico, etc. Habitualmente, estos procesos de oxidación no sólo implican el uso de reactivos cuyo manejo entraña un cierto peligro o generan residuos con abundantes cantidades de metales, sino que implican posteriores etapas de aislamiento y purificación que suponen un mayor gasto en disolventes, energía y tiempo. Como alternativa a estos métodos clásicos empleados en la síntesis de compuestos orgánicos ha surgido en los últimos años una nueva filosofía a la hora de desarrollar nuevos procedimientos sintéticos, llamada Química Verde. El uso del oxígeno singlete se enmarca perfectamente en esta nueva mentalidad, ya que es un reactivo que puede generarse a partir de una fuente abundante y por mecanismos que requieren un bajo consumo energético (desde el uso de lámparas LED’s hasta la propia luz solar) y da lugar a reacciones en las que se generan pocos productos no deseados, por lo que se simplifican los procesos de purificación. La reactividad característica del oxígeno singlete permite la modificación de compuestos orgánicos con dobles enlaces, anillos aromáticos o elementos como el azufre. Precisamente esta variedad de procesos es aprovechada en otras aplicaciones relacionadas con el oxígeno singlete. Por ejemplo, uno de los principales problemas a los que la sociedad se enfrenta actualmente, y es de esperar que lo siga siendo en el futuro, es la disponibilidad de agua apta para el consumo. Como consecuencia de la actividad humana, las fuentes naturales para obtener estos recursos son objeto de una gran contaminación. En ellas es posible encontrar una importante variedad de compuestos orgánicos resultado de vertidos industriales, agrícolas o urbanos. Habitualmente, las proporciones en las que se encuentran estos contaminantes no suponen ningún riesgo para los humanos, pero sí pueden afectar a los organismos acuáticos. Por ello surge la necesidad de encontrar métodos no agresivos para el tratamiento de aguas. La transformación de estos compuestos a otros que sean inocuos es una de las posibilidades que se han planteado y el empleo de procesos oxidativos con oxígeno singlete, una de las alternativas más prometedoras. 
Igualmente, se está investigando el uso de oxígeno singlete en el tratamiento contra el cáncer por medio de la llamada terapia fotodinámica. El procedimiento consiste en administrar al paciente un colorante que, idealmente, sea capaz sea capaz de unirse selectivamente a las células tumorales, sin interactuar con el resto de células sanas. Una vez que el colorante se ha unido a las células tumorales se irradia con luz que pueda ser absorbida por el colorante, de manera que al excitarse transfiera su energía a las moléculas de oxígeno circundantes y permita la obtención de oxígeno singlete. Los dobles enlaces, anillos aromáticos y compuestos azufrados que se encuentran en los lípidos y proteínas de membrana de las células tumorales reaccionarían posteriormente con el oxígeno singlete. La alteración de estos elementos estructurales de la membrana celular conduciría, finalmente, a la muerte de la célula.
Esta metodología ya se ha probado satisfactoriamente con tumores y otras enfermedades que afectan a la piel, administrándose el colorante, generalmente, en forma de pomada. Sin embargo, todavía queda mucho por avanzar contra tumores que están dispersos en el interior del organismo, donde es preciso que la unión selectiva del colorante al tejido afectado, lo cual es mucho más complejo.

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