jueves, 29 de septiembre de 2016

De lo inorgánico a lo orgánico. Una síntesis para la Historia, la urea y Wöhler #e-ciencia #noticias


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El 23 de septiembre de 1882, fallecía el químico alemán Friedrich Wöhler (Eschersheim, Fráncfort del Meno, 31 de julio de 1800 – Gotinga, 23 de septiembre de 1882).

Su aportación a la Ciencia de la síntesis de la urea es fundamental para entender toda la química moderna. Wöhler demostró que la antigua división de lo inorgánico, "lo muerto", y lo orgánico "lo vital", "lo vivo" era muy sutil. Con Wöhler, se terminó el vitalismo y muchos años después sus hipótesis se emplearían para algo tan relevante como para explicar el origen de la vida en la Tierra mediante las teorías de Oparin y los experimentos de Miller y Urey. Además, abriría el camino a numerosas síntesis orgánicas fundamentales para el desarrollo científico y tecnológico actual.

En 1820, Wöhler ingresó en la Facultad de Medicina de la Universidad de Gdansk. Para 1823 Wöhler termina sus estudios de Medicina en Heidelberg en el laboratorio de Leopold Gmelin, donde pensaba convertirse en médico práctico, pero su profesor lo convence de irse a estudiar a Estocolmo, donde se convierte en el ayudante del químico alemán Jöns Jakob Berzelius, con quien crea una gran amistad. En los años 1826 hasta el 1831, enseñó química en la Escuela Politécnica de Berlín.

Posteriormente, se convirtió en profesor ordinario de química en la Universidad de Gotinga, donde además dirigía en esta ciudad el Instituto de Química. En 1834, fue elegido miembro extranjero de la Real Academia de Ciencias Sueca.

Obtuvo además por primera vez aluminio puro por la acción del potasio sobre el cloruro de dicho metal (1827), aisló el berilio y el itrio y efectuó importantes descubrimientos sobre el silicio y el boro, de los cuales preparó la forma cristalina. También obtuvo acetileno por la reacción del agua con el carburo de calcio (1862) y con sus trabajos sobre el cianato de plata contribuyó al descubrimiento de la isomería.

También llevó a cabo investigaciones importantes sobre el ácido úrico y el aceite de avellanas amargas en colaboración con el químico alemán Justino von Liebig.

Aisló además dos elementos químicos: el aluminio y el berilio. Descubrió el carburo de calcio y a partir de éste obtuvo el acetileno. También desarrolló el método para preparar el fósforo que se sigue utilizando hoy. En 1830 determinó que el elemento eritronio descubierto por Andrés Manuel del Río en México en 1801 y el vanadio descubierto por Nils Gabriel Sefström en Suecia 30 años después, eran el mismo.

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Wöhler es famoso por su síntesis del compuesto orgánico denominado urea (que es sacado de la orina). Mediante su contribución se demostró, en contra del pensamiento científico de la época, que un producto de los procesos vitales (orgánico) se podía obtener en el laboratorio a partir de materia inorgánica.

El maestro de Wöhler, el químico sueco Jöns J. Berze­lius, había dividido la química en estos dos compartimentos y afirmado que las sustancias orgánicas no podían formarse a partir de sustancias inorgánicas en el laboratorio. Sólo podían formarse en los tejidos vivos, porque requerían la presencia de una «fuerza vital».

Esta teoría asumía que la materia orgánica solo podría ser producida por los seres vivos, atribuyendo este hecho a una vis vitalis (fuerza vital) inherente a la propia vida. En 1827 William Prout clasificó las biomoléculas en tres grupos: carbohidratos, proteínas y lípidos. Pero el debate del vitalismo se zanjó cuando Friedrich Wöhler descubrió accidentalmente en 1828 cómo se podía sintetizar la urea a partir de cianato de amonio, demostrando que la materia orgánica podía crearse de manera química a partir de reactivos inorgánicos. A pesar de ello se mantiene vigente la clasificación en química orgánica e inorgánica, ocupándose la primera esencialmente de los compuestos del carbono y la segunda de los compuestos de los demás elementos.

Para Wöhler todo comenzó con una sustancia inorgánica llamada cianato amónico, que al calentarlo se convertía en otra sustancia. Para identificarla, Wöhler estudió sus propiedades, y tras eliminar un factor tras otro comenzó a subir de punto su estupor.

Wöhler, no queriendo dejar nada en manos del azar, repitió una y otra vez el experimento; el resultado era siempre el mismo. El cianato amónico, una sustancia inorgánica, se había transformado en urea, que era un conocido compuesto orgánico. Wöhler había hecho algo que Berzelius tenía por imposible: obtener una sustancia orgánica a partir de otra inorgánica con sólo calentarla.

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Esta sustancia, también llamada carbodiamida ( NH2 – CO – NH2), aparece en la orina humana y de muchos animales, aunque también se encuentra en algunos vegetales. Con esta síntesis, Wohler derrumbó los principales argumentos de los vitalistas, y en particular los de su profesor, que en un principio se negó a admitir el hecho científico.

El cianato amónico disuelto en agua, sufre, al ser calentado, una "transposición", convirtiéndose en urea
Industrialmente se fabrica la urea calentando el carbamato amónico, que se obtiene haciendo reaccionar a presión el amoníaco y el anhídrido carbónico.

Los químicos estaban ahora en condiciones de preparar compuestos que la naturaleza sólo fabricaba en los tejidos vivos. Y además eran capaces de formar otros, de la misma clase, que los tejidos vivos ni siquiera producían.

Los últimos defensores del vitalismo negaban la cualidad de sustancia orgánica a un producto de desecho como la urea. Pero en 1847 Hermann Kolbe consiguió sintetizar otra sustancia orgánica, el ácido acético, a partir de fuentes totalmente inorgánicas, quedando refutado sin lugar a dudas el vitalismo. La síntesis de la urea abrió el camino para las síntesis orgánica de cientos de productos.

Artículo publicado para el Máster de Periodismo y Comunicación Científica (UNED)