Christian B. ANFINSEN (Monessen, PA, 1916 – Randallstone, MD, 1995) recibió la mitad del premio Nobel de Química en 1972 “por su trabajo sobre la ribonucleasa, especialmente en lo relativo a la conexión entre la secuencia de los aminoácidos y la conformación biológicamente activa”. Anfinsen se doctoró en bioquímica en la Harvard Medical School en 1943. Tras pasar por varios laboratorios recaló en el National Institute of Health en Bethesda, MD. En 1959 escribió un libro titulado ‘Las bases moleculares de la evolución’. Después de sus premiados e influyentes estudios sobre la desnaturalización y renaturalización de las proteínas, trabajó con una nucleasa extracelular del ‘stafilococus aureus’ y describió sus propiedades físicas, enzimáticas e inmunológicas mediante técnicas químicas y espectroscópicas.

En su conferencia del Nobel, titulada “Estudios sobre los principios que gobiernan el plegado de las cadenas proteínicas”, Anfinsen mostró la secuencia de la ribonucleasa pancreática bovina, una enzima que hidroliza el ARN y que contiene 124 residuos de aminoácidos. En su estructura existen cuatro enlaces disulfuro. Señaló que se reduce y desnaturaliza tratándola con 2-mercaptoetanol en urea 8M, es decir, se transforma en una cadena polipeptídica arrollada al azar y sin ninguna acción enzimática; pero si se eliminan los agentes reductores por diálisis y se oxidan los grupos sulfhidrilos por el oxígeno del aire, la ribonucleasa se renaturaliza y resulta en una enzima igual a la ribonucleasa nativa. Anfinsen también encontró que se podía generar una ribonucleasa revuelta si la nativa se oxida en presencia de urea 8M. En esta variedad, los cuatro enlaces disulfuro son diferentes de los originales y esto produce una enzima con sólo el 1% de actividad. No obstante, la ribonucleasa revuelta puede volver a su estado original añadiendo trazas de 2-mercaptoetanol…y esperando. Con estos estudios, Anfinsen dio a luz un principio que llegó a transformarse en general: “La secuencia de los aminoácidos especifica la conformación”. Stryer, en su libro ‘Bioquímica’, cita que Anfinsen hizo un paralelismo entre la secuencia en la molécula, la armonía de la música de Mozart y la estructura termodinámica más estable.

Stanford MOORE (Chicago, IL, 1913 – New York, NY, 1982) y William H. STEIN (New York, NY, 1911 – 1980) compartieron la mitad del premio Nobel de Química en 1972 “por su contribución a la comprensión de la conexión entre la estructura química y la actividad catalítica del centro activo de la molécula de ribonucleasa”. Moore se doctoró en Química Orgánica en la Universidad de Wisconsin (1938) bajo la dirección de K.P.Link utilizando los métodos de microanálisis de Pregl. Después trabajó en el laboratorio de Max Bergmann en el Rockefeller Institute, donde profesó en 1952. Stein se doctoró en la Universidad de Columbia,NY (1938), entró en el Rockefeller, donde coincidió con Moore y profesó en 1954. Ellos dos, con Anfinsen , fueron los tres primeros en obtener la secuencia completa de una enzima; además, tuvieron éxito en obtener un conocimiento detallado del centro activo de la ribonucleasa y en elucidar la conexión entre su estructura y la capacidad de acelerar las reacciones bioquímicas.

En su conferencia conjunta del Nobel, titulada ”Las estructuras químicas de la ribonucleasa y desoxirribonucleasa”, Moore y Stein explicaron los pasos que habían dado en sus investigaciones. En primer lugar purificaron la ribonucleasa pancreática bovina mediante cromatografía en columna de resina como soporte y disolución tamponada a pH 6,45 de fosfato de sodio como eluyente. El análisis de los aminoácidos lo realizaron separándolos en una columna rellena de resina de poliestireno sulfonado instalada en un aparato de registro automático. Así obtuvieron los 124 residuos de aminoácido, que supusieron un peso molecular de 13.683. La determinación de la configuración de la ribonucleasa, dijeron, fue una consecuencia lógica del éxito de Sanger con la hormona insulina. Finalmente, expusieron la estructura de la desoxirribonucleasa, en la que la prolina estaba sustituida por la histidina.

Derek H. R. BARTON (Gravesend, UK, 1918 – College Station, TX, 1998) y Odd HASSEL (Oslo, 1897 – 1981) compartieron el premio Nobel de Química en 1969 “por sus contribuciones al concepto de conformación y su aplicación en química”.

Derek BARTON se doctoró en Química Orgánica en 1940 y fue profesor en la Universidad de Glasgow y en el Imperial College. Hacia 1950 inauguró el análisis conformacional, un método útil para la elucidación de la configuración, el planteamiento de síntesis orgánicas, el análisis de los mecanismos de reacción y la comprensión de los procesos enzimáticos. Su lección de aceptación del Nobel, titulada “Los principios del análisis conformacional” era, según dijo, más una historia que avances recientes. Así, recordó que van’t Hoff y Le Bel introdujeron la noción de estereoisómeros, esto es, la existencia de sustancias diferentes con la misma constitución debido a que la rotación de las moléculas estaba restringida alrededor de los dobles enlaces. Después, se supo que también estaba restringida la rotación alrededor de los enlaces sencillos en sustancias en las que los sustituyentes imponían un impedimento estérico. Y se llegó a la definición de conformación: “Las conformaciones de una molécula – de constitución y configuración definidas – son las disposiciones de los átomos de la molécula en el espacio que no son superponibles cada uno sobre otro”. Por ejemplo, en el etano, la energía requerida para rotar la molécula en torno al enlace C – C es sólo de 3 kcal/mol, por lo que la rotación puede considerarse libre, pero en la decalina (decahidronaftaleno, C10 H18) se pueden separar dos confórmeros cis y trans de puntos de ebullición 194 y 185ºC. El noruego Odd Hassel descubrió que el ciclohexano no podía tener la geometría hexagonal con la que se lo representaba, sino una estructura de ‘silla’ libre de tensiones angulares de enlace. La decalina consistía en dos anillos de ciclohexano unidos con forma de silla y los esteroides tenían una conformación de tres sillas.

Barton dijo que no era difícil establecer la conformación preferida con el análisis de rayos X, ya que en el estado cristalino coincidiría con la predicha por el análisis conformacional que, además, había sido puesto en base cuantitativa con ayuda de ordenadores por Ernest L. Eliel. Con respecto a las reacciones, añadió, las sustituciones pueden ser ‘syn’ o ‘anti’ según sea la estabilidad del estado de transición intermediario de la reacción. En este sentido, un requisito indispensable para entender la importante acción de una enzima es conocer la conformación de la enzima y del sustrato.

Odd HASSEL trabajó con Fajans y Fritz Haber y se doctoró en 1924 en la Universidad de Berlín. Fue el primer profesor de Química Física de Noruega en la Universidad de Oslo (1934 – 1964). En la década de los cuarenta publicó trabajos pioneros de gran repercusión y consecuencias sobre las diferentes conformaciones de moléculas con seis átomos de carbono. En su conferencia del Nobel, que no leyó en diciembre de 1969 como Barton sino en junio de 1970, no trató de los dos confórmeros del ciclohexano, silla y bote retorcido, ni de las otras estructuras de menor estabilidad; en ella habló de los complejos intermoleculares que se forman mediante una transferencia electrónica entre un donante y un receptor y la tituló “Aspectos estructurales del enlace interatómico con transferencia de carga”. Hassel expuso varios ejemplos: el aducto 1:1 en cadena que forma el 1,4-dioxano (C4H8O2) con el bromo, con enlaces O-Br-Br-O y el dioxano en su conformación de silla; el ditiano (C4H8S2) con el iodoformo formando una cadena 1:1; la hexametiléntetramina con el iodoformo (1:1) y con el bromoformo (1:2); y otros.

Robert S. MULLIKEN (Newburyport, MA, 1896 – Arlington, VA, 1986) recibió el premio Nobel de Química en 1966 “por su fundamental trabajo relativo a los enlaces químicos y la estructura electrónica de las moléculas por el método de los orbitales moleculares”. Robert era hijo de un profesor de Química Orgánica y se doctoró en la Universidad de Chicago en 1921, trabajando en electronegatividades y momentos dipolares.

En la conferencia del Nobel, titulada “Espectroscopia, orbitales moleculares y enlace químico”, introdujo la palabra espectroscopia, que no aparecía en la razón del premio, porque consideraba que era una guía esencial para llegar a la teoría. Pero, ¿qué son los orbitales moleculares (OM)? Mulliken da varias definiciones; pero, en esencia, el método OM pretende la descripción teórica del enlace químico. Como expone P.W.Atkins en ‘quanta, a handbook of concepts’, el electrón está distribuido con densidad variable alrededor del núcleo y su función de onda contiene información sobre su distribución en la molécula. De acuerdo con Born, el cuadrado de la función de onda en cualquier punto es proporcional a la probabilidad de encontrar el electrón en esa posición. Esta función de onda es el OM y su distribución interpreta la naturaleza del enlace. Mulliken dijo que la ecuación de Schrödinger sólo proporciona soluciones exactas para el orbital atómico (OA) del hidrógeno y para el OM de la molécula ion de hidrógeno, H2+, en ambos casos con un solo electrón. Para resolver la ecuación cuando se tratan moléculas con dos o más electrones se emplea la aproximación de Born – Oppenheimer (escogiendo geometrías) y la combinación lineal de orbitales atómicos (CLOA). En el H2, el OM se expresa como la suma de las funciones de onda de cada uno de los electrones de la molécula, resultando una acumulación de carga en la región internuclear. El método CLOA conduce a orbitales enlazantes y antienlazantes; por ejemplo, en la molécula de oxígeno, O2, los 16 electrones se colocan según las reglas del ‘aufbau’ (orden de ocupación de los niveles energéticos) en parejas enlazante – antienlazante que denotan la existencia de dos electrones con espines desapareados que justifican el paramagnetismo de la molécula. Mulliken exhibió detallados mapas de contorno del O2.

Mulliken hizo un repaso en su lección de los métodos de aproximación empleados para obtener las funciones de onda, como el cálculo del campo autoconsistente (SCF en sus siglas inglesas) que tiene en cuenta las distorsiones producidas por la repulsión entre los electrones. También habló de sustituir el método CLOA por el CLOAM (combinación lineal de orbitales atómicos y moleculares). Y enfatizó sobre el espectacular desarrollo de la capacidad de computación: En 1955 a C.W.Scherr le costó dos años un cálculo con todos los electrones de la molécula N2, y en 1966 se puede hacer en dos minutos (pero tras escribir el programa, que tiene su trabajo). La facilidad de programación de los métodos SCF ha hecho que la teoría OM reciba más atención que la teoría del enlace de valencia(EV) cuyos cálculos son difíciles por gran número de estructuras canónicas e iónicas que hay que tener en cuenta.

Gerhard HERZBERG (Hamburgo, 1904 – Ottawa, 1999) obtuvo el premio Nobel de Química en 1971 “por sus contribuciones al conocimiento de la estructura electrónica y la geometría de las moléculas, principalmente de los radicales libres”. Se doctoró en ingeniería en 1928 y ejerció trabajos posdoctorales con James Franck y Max Born. En 1935 huyó a Canadá con una beca de la Carnegie Fund y fue profesor de Física en la Universidad de Saskatchewan hasta 1945, año en el que pasó a ser profesor de Espectroscopia en Chicago hasta 1948, cuando volvió a Canadá para ejercer en el National Research Council. En su conferencia del Nobel, titulada “Estudios espectroscópicos de la estructura molecular”, dio cuenta de sus trabajos con moléculas diatómicas, poliatómicas y con radicales libres. Herzberg comenzó explicando que los espectros de bandas son espectros moleculares (como los de líneas son espectros atómicos) que muestran todas las transiciones entre los niveles de rotación y vibración entre dos estados electrónicos (que corresponden a una línea simple o a un multiplete en un espectro atómico). De los espaciados entre bandas, señaló, se pueden obtener las frecuencias de vibración, y de las separaciones entre líneas de un banda, los intervalos de rotación. Estos parámetros están relacionados con las constantes de inercia y con las distancias internucleares, es decir, con las estructuras geométricas. Algunos datos de los muchos que obtuvo con moléculas y radicales diatómicos son los siguientes: potencial de ionización de H2; energía de disociación de H2, HD y D2; la identificación del radical CH en el medio estelar; los estados electrónicos de algunos sistemas de 13 electrones (CN, CO+…). De las moléculas poliatómicas C2H2 y HCN da las estructuras geométricas, con ángulos de enlace, en su estado fundamental y en el primer estado excitado. También expuso los ángulos de enlace de radicales y moléculas de tres átomos: H2O, H2S, CH2, NH2, BH2…Y muchos ejemplos más empleando flash fotólisis, flash descarga y pulso radiólisis. Et vale.

Otto P. H. DIELS (Hamburgo, 1876 – Kiel, 1954) y Kurt ALDER (Polonia, 1902 – Colonia, 1958) compartieron el premio Nobel de Química en 1950 “por su descubrimiento y desarrollo de la síntesis diénica”. Diels no pronunció la conferencia de recepción del Nobel por problemas de salud, acto que recayó en Adler.

Otto DIELS estudió química con Emil Fischer, fue profesor en la Universidad de Berlín en 1915 y en la de Kiel desde 1916 hasta su retiro en 1945. En 1928 descubrió , con su discípulo Adler, la prolífica reacción que lleva sus nombres. En 1951, el año siguiente a la concesión del premio, envió a Estocolmo un texto, que no pudo leer, titulado “Descripción e importancia del esqueleto aromático básico de los esteroides”, donde daba cuenta de sus investigaciones con el colesterol. Dijo que de esta sustancia, conocida desde 1789, se sabía que su fórmula empírica era C27H46O, que tenía cuatro anillos, un doble enlace y un grupo OH. También se sabía de su enorme importancia, ya que estaba presente en todos los tejidos animales. Diels pensó que la estructura del colesterol podría tener semejanza con el criseno, una molécula aromática de cuatro anillos muy estable. Así, llevó a cabo la deshidrogenación del colesterol con selenio en polvo y calor, obteniendo, al cesar el desprendimiento de hidruro de selenio, un compuesto de fórmula C18 H16 y punto de fusión 124-125ºC que Harper, Kon y Ruziska identificaron como el 3-metil-1,2-ciclopentenofenantreno que ellos habían sintetizado. Esta molécula puede transformarse en criseno en condiciones de deshidrogenación más vigorosas. El procedimiento de deshidrogenación se hizo patrón para la aromatización, y el compuesto se conoce hoy en día como ‘el hidrocarburo de Diels’.

Kurt ADLER se doctoró en la Universidad de Kiel bajo la dirección de Diels en 1922. En 1936 trabajó en la I. Q. Faber Industry para la fabricación del caucho sintético Buna, en 1940 fue profesor de Química Experimental y Tecnológica en la Universidad de Colonia y en 1954 doctor ‘honoris causa´en la Universidad de Salamanca. En su discurso de aceptación del Nobel, titulado “Síntesis de dienos y tipos de reacciones relacionadas”, explicó que Diels y él empezaron, en 1927, trabajando con el ciclopentadieno (CPD) y el isopreno (IP). Encontraron que el CPD, que tiene dos enlaces dobles conjugados y movilidad en los hidrógenos del grupo metileno, podía adicionar quinona. Asimismo, dos moléculas de IP podían adicionar quinona dando un compuesto con tres anillos hexagonales. Llegaron a la conclusión general de que Dieno + Filodieno = Producto de adición.

Adler expuso en su conferencia una tabla de dieciséis dienos que comprendía desde el butadieno hasta el ciclooctatetreno y una tabla de filodienos de la que destacó el gran número de aplicaciones y patentes basadas en los ácidos maleico y fumárico. También atendió a las adiciones del furano, tiofeno y pirrol con anhídrido maleico. Y recordó que habían encontrado reacciones de adición que suponían una sustitución en el carbono adyacente al doble enlace (posición alilo) y cómo el acoplamiento de estas reacciones de sustitución y la síntesis diénica dieron paso a un número enorme de reacciones. Asimismo, advirtió de que la síntesis diénica puede verse seriamente afectada si el dieno o el filodieno tienden a formar polímeros en un proceso catalizado. Terminó su disertación con una larga exposición sobre los fenómenos estereoquímicos que acompañan a la síntesis diénica, ya que los cuatro centros de adición de dieno y filodieno se transforman de ordinario en carbonos asimétricos, dando lugar a múltiples isómeros según la naturaleza de los sustituyentes.

Robert Burns WOODWARD (Boston 1917 – Cambridge, US, 1979) recibió en 1965 uno de los varios premios Nobel de Química que mereció “por sus impresionantes logros en el arte de la síntesis orgánica”. Excluido del MIT en 1934 por no atender a los estudios formales y readmitido en 1935, fue Bachelor en 1936 y Doctor en 1937; llegó a tener doscientos cincuenta colaboradores y más de veinte doctorados ‘honoris causa’. En su conferencia del Nobel, titulada “Avances recientes en la química de los productos naturales” no aludió a las espectaculares síntesis de las complejas moléculas que había realizado sino a una investigación no publicada. Empezó hablando de la cefalosporina C, un metabolito aislado en 1955 y de estructura afín a la penicilina que estudiara Dorothy Hodgkin. La penicilina fue sintetizada, dijo, pero no sólo eso, porque los químicos cambiaron los sustituyentes del nitrógeno y consiguieron una variedad de penicilinas artificiales. Woodward hizo una larga consideración sobre cómo aumentar la reactividad de las penicilinas cambiando o modificando químicamente los radicales y a continuación hizo una exhibición: partiendo de la penicilina G y a través de sesenta y seis pasos llegó a la cefalosporina C ¿Cuántas penicilinas dejó por el camino?

Robert Bruce MERRIFIELD (Fort Worth, TX, 1921 – Cresskill. NJ, 2006) ganó el premio Nobel en 1984 “por el desarrollo de la metodología de la síntesis química sobre una matriz sólida”. Trabajó como químico y enseñante antes de doctorarse en 1949 en la UCLA, año en el que entró en el Rockefeller Institute for Medical Research como ayudante de D.W.Woolley. En 1959 tuvo la idea de la síntesis de péptidos en fase sólida, cuyo inicio y desarrollo expuso en su conferencia del Nobel. En ella, recordó que ya Emil Fischer había realizado síntesis de péptidos y que Du Vigneaud consiguió sintetizar una hormona peptídica en 1953, pero que a él le había parecido demasiado difícil y larga, con sus tediosas y reiterativas cristalizaciones. Para simplificar el procedimiento escogió una resina insoluble y fijó en ella un grupo clorometilo; después añadió a la disolución el primer aminoácido, al que había bloqueado el grupo amino con un reactivo adecuado, con lo que se producía la unión a la resina por la reacción del grupo carboxilo del aminoácido. A continuación liberaba el grupo NH2 para que reaccionase con el COOH del segundo monómero y así sucesivamente hasta conseguir el polipéptido deseado, al que soltaba de su anclaje y lo obtenía en la disolución. Las reacciones tenían lugar en un recipiente sencillo y las purificaciones se realizaban por filtración y lavado. Merrifield también explicó en su conferencia el procedimiento para sintetizar polinucleótidos. En este caso el soporte consistió en bolitas de unos 50 micrometros de diámetro de un copolímero de estireno con el 1% de divinilbenceno como agente de entrecruzamiento. El soporte lo funcionalizó con un grupo aminometil. El primer nucleótido, que era un derivado con un grupo carboxilo y el OH protegido, se acoplaba mediante un enlace amido a través del COOH. Después de desproteger el OH, atacaba el segundo nucleótido, activado en el fosfórico, etcétera. Estos procedimientos pudieron mecanizarse y sirvieron para sintetizar hormonas, enzimas, insulina e interferón.

Sir Robert ROBINSON (Rufford, UK, 1886 – Great Missenden, UK, 1975) ganó el premio Nobel de Química en 1947 “por sus investigaciones sobre productos de plantas de importancia biológica, especialmente los alcaloides”. Hijo de un inventor de máquinas para la producción de textiles sanitarios, fue profesor de Química Orgánica en las Universidades de Sydney (1912 – 1915), Liverpool, Manchester, Londres y Oxford. En esta última permaneció desde 1930 hasta su retiro en 1955, año en que pasó a ser director y asesor de la Shell Chemical Co.

En su discurso del Nobel titulado “Algunos productos policíclicos naturales” contó que, con su reverenciado maestro W.H.Perkin, Jr., trabajó en los derivados del catecol (1,2-dihidroxibenceno), y que después, por consejo de Perkin, pasó a estudiar las antocianinas y antoxantinas , empezando por la brazilina, el pigmento rojo de la madera de un árbol brasileño. Logró sintetizar el cloruro de oenina (C23H25O12Cl, pigmento rojo de las uvas) y hasta 14 flavonoides como la isorhamnetina, orto metiléter de la quercetina, un flavonol que se encuentra en la cebolla y en otras frutas y verduras. El procedimiento de síntesis empleado se convirtió en patrón.

El trabajo de Robinson con los alcaloides, un grupo de sustancias nitrogenadas que se forman en las plantas y que a menudo tienen un poderoso efecto sobre el cuerpo humano como venenos o analgésicos, alcanzó el éxito con la síntesis de la pseudo pelleretin tropinona, conseguida con tres moléculas sencillas: glutaraldehído (o succindialdehído), ácido acetonadicarboxílico (o su sal ácida) y cloruro de dimetilamonio. La tropinona era un precursor de la atropina, otro alcaloide. También sintetizó la narcotina, un derivado de las papaveráceas que se emplea como antitúsico, por condensación fácil de cotamina y meconina. Robinson demostró que había alcaloides con un grupo indol: sintetizó por condensación de triptófano y acetaldehído el norharman harman del café y estableció la estructura de la rutecarpina y eserina, tan venenosos, y de la estricnina, presente en la nuez vómica.

También se dedicó Robinson a la síntesis de esteroides, derivados del ciclopentenofenantreno, como el isoequilenin y el dietilestilbestrol, el más potente estrógeno humano. Robinson terminó su conferencia del Nobel exhibiendo una síntesis en 14 pasos que comenzaba con el 1,6-dihidroxinaftaleno y terminaba en una dicetona tricíclica, en un proceso previo a la síntesis del coprosterol y, por tanto, del colesterol.

Lord Alexander H. TODD (Glasgow, 1907 – Cambridge, 1997) obtuvo el premio Nobel de Química en 1957 “por su trabajo en nucleótidos y enzimas nucleótidos”. Se doctoró en 1931 con una tesis sobre la química de los ácidos biliares y siguió trabajando con Robert Robinson en antocianinas hasta 1934. En 1944 fue profesor de Química Orgánica en la Universidad de Cambridge. Presidió la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).

En su conferencia del Nobel, titulada “Síntesis en el estudio de los nucleótidos”, Todd señaló que la síntesis y la degradación son instrumentos complementarios en el estudio de las estructuras, sin perder de vista el significado y función de los compuestos biológicamente importantes. Investigó en las vitaminas B1 y B12, que actúan como coenzimas en los sistemas metabólicos, y de ahí pasó a los nucleótidos, que incluían no sólo a los fosfatos de los nucleósidos, sino también a los ácidos nucleicos (polinucleótidos) y a compuestos como el ATP, coenzimas nucleótidos que contienen al menos un residuo sencillo de nucleótido. En una primera fase, Todd abordó la síntesis de los ribonucleósidos (ribosa con las bases adenina, A, guanina, G, uracilo, U, y citosina, C) y desoxiribonucleósidos (desoxirribosa con las bases A, G, timina, T, y C). La segunda fase consistió en la fosforilación de los nucleósidos con dibencil fosfoclorhidrato, (C6H5CH2O)2POCl, aunque podrían usarse otros reactivos, dijo. Con respecto a los ácidos nucleicos, señaló que dan nucleótidos por rotura hidrolítica, y que estos pueden ser hidrolizados a nucleósidos y ácido fosfórico en proporciones equimoleculares. Reconoció que la síntesis química de los ácidos nucleicos estaba en la infancia (pese a que cuatro años antes de su exposición, Watson y Crick habían desarrollado la estructura del ADN). Finalmente, en su conferencia, Todd expuso la reacción entre el dibencil fosfoclorhidrato y la sal de un fosfodiester que empleó para la síntesis de las coenzimas nucleótido adenosin difosfato (ADP) y adenosin trifosfato (ATP).

Irving LANGMUIR (Brooklyn, NY, 1881 – Falmouth, MA, 1957) ganó el premio Nobel de Química en 1932 “por sus descubrimientos e investigaciones en química de superficies”. Ingeniero metalúrgico, trabajó en química física con Nernst en Gotinga, donde se doctoró en 1906. Después fue instructor de química en el Stevens Institute of Technology hasta 1909, año en el que entró como director asociado en el laboratorio de investigación de la General Electric, compañía en la que se jubiló en 1950. Un galardonado con el premio Nobel que no fue profesor universitario.

Langmuir, trabajando con bomba de mercurio para producir vacío, construyó tubos de alto vacío para la radio e intentó alargar la vida de las bombillas de filamento de wolframio con un mejor vacío, ya que el aire oxidaba el metal; pero para evitar la evaporación del wolframio tuvo que añadir gases inertes. En su conferencia del Nobel, titulada simplemente “Química de superficies”, comenzó hablando de sus experiencias con la adsorción de gases en la superficie del wolframio: El hidrógeno molecular se descomponía en dos átomos, el oxígeno producía el óxido WO3 y cuando agregaba un 1% de torio al W, se difundía a 1900 – 2000 K a la superficie formando una capa monoatómica de Th que se evaporaba al aumentar la temperatura hasta 2200 – 2400 K. Si hacía pasar una corriente de CO2 a baja presión sobre un filamento de carbono a 1700K, se liberaba CO por reacción. En esta línea de experimentos, Langmuir estudió las reacciones heterogéneas de los gases en las superficies sólidas, concluyendo que la velocidad viene determinada por la reacción de los gases en la superficie del sólido, pero que existe la posibilidad de que la etapa lenta sea la adsorción de los reactivos o la desorción de los productos. Asimismo, obtuvo la ecuación empírica de la ‘isoterma de adsorción’: x/m = k k’ p / (1 + k p) , donde k y k’ son constantes para el sistema dado, p la presión del gas, x la cantidad de gas adsorbido y m la masa del adsorbente. Langmuir extendió sus investigaciones a las películas monomoleculares de ácidos grasos en agua, en las que la parte polar se dirige al agua y la apolar se aleja, adoptando la molécula una posición más o menos perpendicular a la superficie. En su discurso, Langmuir también consideró los tipos de fuerzas que se producen en la adsorción: entre iones o entre iones y electrones (fuerzas de Coulomb); entre dipolos (fuerzas que disminuyen con la cuarta potencia de la distancia); atracciones de van der Waals que dependen de la polarización de las moléculas (como las que se producen entre el aceite y el agua o entre el N2 y el Ar y el vidrio); las fuerzas de valencia con compartición de electrones entre átomos (como el O2 en el W y en el C); y las repulsiones debidas a la impenetrabilidad de las capas electrónicas.

Las aportaciones de Langmuir no se limitaron a la química de superficies. En 1919 indicó que la naturaleza inerte de los gases nobles, incluidos en el grupo cero de la tabla periódica, se debía atribuir a que sus átomos poseían niveles completos de electrones. Además, habló de la electrovalencia que existe en todas las sales simples, en las que los iones se mantenían unidos por fuerzas electrostáticas, una suposición apoyada por la estructura cristalina y por el estudio de los electrólitos.

Jaroslav HEYROVSKY (Praga, 1890 – Praga, 1967) recibió el premio Nobel de Química en 1959 “por su descubrimiento y desarrollo de los métodos polarográficos de análisis”. Hijo de un profesor de Derecho en Praga, estudió en el University College de Londres con el profesor Ramsay. Durante la Gran Guerra trabajó en un hospital militar como químico y radiólogo. Se doctoró en Praga en 1918 y en Londres en 1921. En 1922 inventó el polarógrafo de gotas de mercurio, con el que se podía determinar la concentración de electrólitos en disolución. Profesor de Química Física en la Universidad Charles de Praga (1926), hizo escuela de polarografistas.

En su lección de recepción del Nobel , titulada “La tendencia de la polarografía”, Heyrovsky explicó que su aparato consistía en un electrodo capilar de 8 cm de largo y un diámetro interior de 0,05 a 0,1 mm por el que caían gotas de mercurio cada 3 – 6 segundos, y un segundo electrodo situado debajo consistente en una capa de mercurio. Ambos electrodos estaban situados en una célula, de 15 a 25 mL, en la que se colocaba la disolución problema que iba a ser sometida a electrólisis mediante un potencial variable entre 0 y 2,5 V y midiendo con galvanómetro una intensidad de corriente del orden de microamperios. Así se obtienen, dijo Heyrovsky, las curvas intensidad – voltaje (I-V) de los electrólitos problema, con las que es posible determinar la identidad y la concentración de las especies que reaccionan en el microelectrodo, que es el cátodo: cada gota de Hg expone una superficie limpia en el proceso de transferencia de electrones. En el polarograma I-V el potencial de semionda es constante a distintas concentraciones del electrólito, y la intensidad de la corriente de difusión es directamente proporcional a la concentración. Heyrovsky puso muchos ejemplos de análisis efectuados con el polarógrafo: exhibió un polarograma en el que resolvía siete cationes en disolución acuosa, indicando además que, si el problema lo requería, se podían emplear otros disolventes tales como acetonitrilo, dioxano, alcoholes, ácido acético glacial, ácido sulfúrico, amoniaco líquido y sales fundidas. Aprovechando la gran sensibilidad de la técnica, capaz de detectar especies a concentraciones de 5 micromoles por litro, pudieron analizar suero de la sangre a distintos estados patológicos y detectar diferencias. La conferencia de Heyrovsky fue una exposición del desarrollo que había alcanzado la polarografía.