Depto. Química Orgánica

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15/07/2017
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Quedaban muchos problemas por resolver.
La teoría estructural mostraba ciertas limitaciones en aquel tiempo, entre las que caben destacar:
1) Muchas estructuras simples como el alcohol vinílico o aquellas que contienen dos grupos OH ó NH2 sobre el mismo átomo de carbono nunca habían podido aislarse.
2) Pasteur, en sus trabajos clásicos sobre la actividad óptica de las sales de los ácidos tartáricos, fue capaz de aislar dos formas cristalinas diferentes de tartrato amónico sódico, una imagen especular de la otra, cuya composición, puntos de fusión y ebullición, solubilidades y reacciones químicas eran idénticas. Sin embargo, desviaban la luz polarizada hacia lados diferentes incluso en disolución, donde se perdía la estructura cristalina.
3) Según Kekulé, un benceno ortosustituido podía escribirse de dos formas diferentes aunque estos posibles isómeros nunca se habían podido separar.
4) Algunos productos químicos aislados y relativamente estables no se ajustaban a las fórmulas de la teoría estructural. El ejemplo más significativo es el aislamiento en 1900 por Gomberg del radical libre trifenilmetilo.

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Louis Pasteur (1822-1895): Quimico y bacteriólogo; profesor de Lille y París. Llevó a cabo estudios cristalográficos e investigaciones sobre fermentación, sentó las bases de la bacteriología, e introdujo la inoculación contra las enfermedades (vacuna contra la viruela) y el método de esterilización de la leche que lleva su nombre.

En 1873 van’t Hoff pasó varios meses en el laboratorio de Kekulé y basándose en el trabajo de Wislicenus sobre los ácidos lácticos, publicó la idea de que situando cuatro sustituyentes diferentes sobre los vértices de un tetraedro, se podían escribir dos fórmulas diferentes que sólo se diferenciaban en que una era la imagen especular de la otra. Esta idea fue publicada, casi al mismo tiempo y de forma completamente independiente, por le Bel.

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Jacobus Henricus van’t Hoff (1852-1911): Profesor de Química en Amsterdam y Berlin. Con le Bel estableció los cimientos de la estereoquímica orgánica. También estudió la disociación electrolítica, el equilibrio químico y la velocidad de reacción, e hizo análisis detallados de los depósitos minerales de Stassfurt en Alemania. Recibió el premio Nobel de Química en 1901.
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Johannes Adolf Wislicenus (1835-1902): Profesor de Química de Zurich en Suiza y de Würzburg y Leipzig en Alemania. Sus investigaciones ayudaron a establecer los conceptos de la estereoquímica orgánica.
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Josep Achille Le Bel (1847-1930): Químico de Paris. Estudió la estereoquímica de los compuesto de carbono y nitrógeno, procesos de fermentación, y las formas cristalinas de las sales de platino.

La solución a los otros problemas tuvo que esperar algunos años más, hasta que el enlace de valencia fue reemplazado por un par de electrones y el comportamiento de los electrones fue entendido mediante la mecánica cuántica. Los nombres de los principales investigadores en el desarrollo de la teoría de la resonancia son Arndt (Alemania), Ingold y Robinson (Inglaterra) y Pauling (EEUU).

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Linus Carl Pauling (1901-1994): Profesor de Química y director del laboratorio del Instituto de Tecnología de California. Presidente de la Sociedad Química Americana (1949). Se ha impuesto por sus trabajos sobre la introducción de la mecánica cuántica en la química atómica y sobre la estructura de las moléculas y los enlaces químicos. Su obra más importante La naturaleza del enlce químico (1939), está considerada como capital en el mundo entero. Premio Nobel de Química (1954), Premio Nobel de la Paz (1962) y Premio Lenin de la Paz (1970).

Algunos problemas estructurales, como la forma no plana del ciclohexano y la posibilidad de que tenga sustituyentes axiales y ecuatoriales, no fue resuelta hasta 1950 por Barton.

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sir Derek Harold Richard Barton (1918-1998): Profesor de Química Orgánica de Londres y Glasgow en el Reino Unido y de Gif-sur-Yvette en Francia. Premio Nobel de Química (1969), compartido con O. Hassel, por su contribución a la creación del análisis conformacional, que estudia las deformaciones que pueden experimentar las moléculas en función de las interacciones entre átomos o grupos vecinos.

Los grupos de investigación de Purcell y Bloch en los campus de Harvard y Stanford, respectivamente, desarrollaron la espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) al final de la década de 1940. Ambos investigadores compartieron el premio Nobel de Física en 1952 por sus trabajos pioneros en la aplicación de la RMN a problemas de estructuras químicas.
El desarrollo de las técnicas espectroscópicas de Infrarrojo, Raman, UV-vis y, sobre todo, de RMN, junto a la espectrometría de masas y a la difracción de rayos x, han dado un vuelco exponencial a partir de la mitad del siglo XX al progreso de la Química y, en especial, de la Química Orgánica.

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Edward Mills Purcell (1912 - 1997) fue un físico estadounidense que compartió el Premio Nobel de Física de 1952 con Felix Bloch por sus investigaciones independientes (1946) sobre la medición de campos magnéticos en el núcleo atómico. La resonancia magnética nuclear (RMN) ha pasado a ser ampliamente usada para estudiar la estructura molecular de materiales puros y la composición de las mezclas. A poco de iniciar su labor de profesor en la Universidad de Harvard (1949), detectó las microondas emitidas por el hidrógeno en el espacio interestelar, radiación que permite a los astrónomos localizar las nubes de hidrógeno en las galaxias y medir la rotación de la Vía Láctea.
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Felix Bloch (Zúrich, Suiza, 23 de octubre de 1905 - 10 de septiembre de 1983) fue un físico suizo que trabajó fundamentalmente en los Estados Unidos y que obtuvo el Premio Nobel de Física en 1952. Nacido en Zúrich (Suiza), estudió allí, en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich. Aunque estudió primero ingeniería, pronto cambió a los estudios de física. Después de 1927, prosiguió sus estudios de física en la Universidad de Leipzig, obteniendo el grado de doctor en 1928. Permaneció en Alemania, en donde estudió con Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Niels Bohr y Enrico Fermi. En 1933, dejó Alemania, y marchó a la Universidad de Stanford en 1934. Adoptó la nacionalidad estadounidense en 1939. Durante la Segunda Guerra Mundial, trabajó en temas de energía nuclear en el Laboratorio Nacional de Los Álamos, antes de dimitir para unirse al proyecto de radar en Harvard.