Após décadas de especulação, uma equipe de químicos conseguiu comprovar uma teoria antiga sobre a vitamina B1, também conhecida como tiamina. A pesquisa, publicada em abril de 2025 na revista Science Advances, revelou a estabilização de uma molécula altamente reativa em água, algo que antes era considerado impossível. Essa descoberta não só valida a hipótese proposta em 1958 pelo químico Ronald Breslow, mas também pode abrir novas possibilidades para a produção de medicamentos e materiais de forma mais sustentável.

A molécula em questão é um carbeno, caracterizado por possuir apenas seis elétrons de valência, tornando-o extremamente instável. Tradicionalmente, o carbono é estável com oito elétrons, o que faz do carbeno uma entidade química propensa à decomposição rápida, especialmente em ambientes aquosos, como o interior das células humanas. A teoria de que a tiamina poderia formar um carbeno como intermediário em reações bioquímicas existia há décadas, mas nunca havia sido comprovada em um meio biológico.

Como foi possível estabilizar o carbeno em água?
Para superar a instabilidade dos carbenos, a equipe liderada por Vincent Lavallo, da Universidade da Califórnia em Riverside, desenvolveu uma estrutura protetora em laboratório.

Essa “armadura” molecular protege o carbeno da água e de outras substâncias que poderiam destruí-lo. Com essa proteção, os cientistas conseguiram isolar o carbeno e mantê-lo estável por meses, permitindo seu estudo detalhado através de técnicas avançadas como espectroscopia de ressonância magnética nuclear e cristalografia de raios X.

Essa abordagem inovadora não apenas confirmou a teoria de Breslow, mas também abriu novas possibilidades para o estudo de outras moléculas reativas que, até então, não podiam ser isoladas. A descoberta destaca a importância de estratégias de proteção molecular na pesquisa química.

Quais são as implicações práticas dessa descoberta?

Além de seu valor teórico, a estabilização de carbenos em água tem importantes aplicações práticas. Carbenos são frequentemente utilizados como ligantes em processos industriais que envolvem a fabricação de medicamentos, combustíveis e outros produtos. Tradicionalmente, esses processos dependem de solventes orgânicos tóxicos.

A capacidade de estabilizar carbenos em água pode tornar essas reações mais seguras e ecologicamente corretas.

A água, sendo abundante e não tóxica, é considerada o solvente ideal. Se os catalisadores puderem ser efetivamente utilizados em água, isso representará um avanço significativo em direção a uma química mais sustentável. Essa inovação também aproxima os cientistas da capacidade de reproduzir, em laboratório, reações químicas que ocorrem naturalmente nas células humanas, que são compostas majoritariamente por água.

O que o futuro reserva para a pesquisa em carbenos?

A descoberta abre novas portas para a pesquisa química, especialmente no que diz respeito à síntese e estabilização de outras moléculas reativas. A capacidade de isolar e estudar essas moléculas pode levar a avanços significativos na compreensão dos processos bioquímicos e no desenvolvimento de novas tecnologias.

Para Vincent Lavallo e sua equipe, o sucesso na estabilização de carbenos em água é um marco tanto profissional quanto pessoal. A pesquisa, que desafia noções estabelecidas há décadas, demonstra o potencial de inovação e descoberta na química moderna. O reconhecimento da validade da teoria de Breslow, tantos anos depois, ressalta a importância da persistência e da criatividade na ciência.