Aparición espontánea de suspensiones homoquirales a partir de soluciones racémicas mediante nucleación estocástica

Área de la Ciencia:

• Astrobiología
• Química orgánica
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• La homociralidad es esencial para la vida, pero su origen en la Tierra primitiva no está claro.
• Las moléculas quirales existen como imágenes especulares no superpuestas (enantiómeros).
• Una mezcla racémica contiene cantidades iguales de ambos enantiómeros.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar una vía espontánea para la emergencia de homociralidad de una solución racémica.
• Investigar el papel de las fluctuaciones de temperatura y una base en la desacimización.
• Para explorar la formación de la homociralidad global de los estados homocirales locales.

Principales métodos:

• Se utilizó una especie quiral formadora de conglomerados, N- ((2-metilbenzilideno) -fenilglicina amida (NMPA).
• Condiciones de sobresaturación establecidas mediante evaporación o enfriamiento del disolvente.
• Se emplearon modelos estocásticos y experimentos de laboratorio con ciclos de temperatura y una base (DBU).

Principales resultados:

• Se observó una evolución espontánea de un estado racémica a un estado homoquiral.
• Se ha demostrado la ruptura de simetría a través de la nucleación estocástica de cristales enantiopuros.
• Se confirmó la amplificación de la asimetría y la completa desacimización a través de las fluctuaciones de temperatura.

Conclusiones:

• La vía propuesta, que incluye la sobresaturación, la nucleación y la desacimización, es plausible.
• Las condiciones requeridas para esta vía probablemente existieron en la Tierra prebiótica.
• Este mecanismo puede haber contribuido al origen de la homociralidad en la vida temprana.