O Nobel da Química de 2026 distinguiu Henri B. Kagan e Kenso Soai por duas descobertas sobre moléculas que existem em duas versões espelhadas, e sobre a forma de levar uma reação química a preferir uma delas até quase não produzir a outra.
Ouve o artigo:
A 7 de outubro, em Estocolmo, o Comité Nobel da Química telefonou aos dois premiados. Só conseguiu falar com um. Kenso Soai, químico japonês, estava a passear quando atendeu. Segundo Peter Somfai, membro do comité, respondeu apenas: “Oh, a sério? Que ótimo.”
O outro, o francês Henri Kagan, tinha 95 anos à data do anúncio. O comité não o conseguiu contactar. O trabalho que lhe valeu a distinção data de 1986.
A Real Academia Sueca das Ciências atribuiu-lhes o Nobel da Química de 2026 “pela descoberta de efeitos não lineares e de autocatálise na síntese orgânica assimétrica”. A fórmula é técnica. No comunicado do prémio, Heiner Linke, presidente do comité, disse que os dois laureados encontraram uma solução para um mistério químico “com mais de um século: como pode a homoquiralidade surgir espontaneamente”. Foi o terceiro Nobel científico da semana, depois do da Medicina, para a optogenética, e do da Física, para o observatório de neutrinos IceCube.
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A pergunta por trás da palavra difícil é simples de formular. Muitas moléculas existem em duas versões que são imagens ao espelho uma da outra, como as duas mãos. Quando um químico as fabrica a partir de ingredientes sem quiralidade, sem nada na reação que favoreça uma das formas, obtém normalmente as duas em partes iguais. Nas proteínas e no ácido desoxirribonucleico (ADN) dos seres vivos, usa-se só uma.
Como é que uma reação química passa de meio-meio para quase tudo de um lado?
As duas mãos das moléculas
A história começa com Louis Pasteur e com o ácido tartárico, uma substância que se forma no vinho. Em meados do século XIX, sabia-se que o ácido tartárico desviava a luz polarizada para a direita e que o ácido racémico, com a mesma composição, não a desviava. Louis Pasteur cristalizou um sal do ácido racémico e observou os cristais ao microscópio.
Havia dois tipos de cristais, cada um a imagem ao espelho do outro. Separou-os à pinça e dissolveu-os à parte: uma solução desviava a luz para a direita, a outra para a esquerda, e a mistura das duas não a desviava.
Em 1857, Louis Pasteur deu um passo mais. Pôs microrganismos a fermentar as duas formas do ácido. Os microrganismos consumiram a forma que existe nas uvas e deixaram a outra intacta. Foi a primeira indicação de que a química da vida tem preferência por uma das mãos.
As moléculas com esta propriedade chamam-se quirais, do grego para mão, e as duas versões chamam-se enantiómeros. Quando um conjunto de moléculas tem só uma das formas, diz-se homoquiral. Os seres vivos fabricam as proteínas com aminoácidos da forma dita esquerda, ou L, com a exceção da glicina, que não é quiral. O açúcar do ADN é da forma direita, ou D. Há aminoácidos D na natureza, nas paredes de certas bactérias, mas não entram na síntese de proteínas.
Kenso Soai lembrou Louis Pasteur no telefonema com a Fundação Nobel, pouco depois do anúncio. Contou que o químico francês tentou induzir quiralidade em moléculas e falou disso numa conferência, sem nunca o publicar. “Demos um pequeno contributo para resolver o problema da homoquiralidade”, disse.
O problema, para os químicos, era prático. Sempre que faziam uma molécula quiral a partir de ingredientes sem quiralidade, sem catalisador nem outro elemento quiral na reação, obtinham as duas formas em partes iguais. A essa mistura chama-se racemato.
Para medir o desequilíbrio entre as duas formas, os químicos usam o excesso enantiomérico: a diferença entre as quantidades de uma e de outra, em percentagem do total. Uma mistura com 95 por cento de uma forma e cinco da outra tem um excesso enantiomérico de 90 por cento.
Uma molécula, dois efeitos: a talidomida em Portugal
A diferença entre as duas mãos de uma molécula tem consequências fora do laboratório. Um medicamento atua no corpo encaixando em proteínas, que também são quirais. Uma das formas pode encaixar e ter efeito terapêutico; a outra pode não fazer nada, ou fazer outra coisa.
Na informação de divulgação do comité, o exemplo dado é o da talidomida, sedativo que no início dos anos 60 causou malformações em milhares de crianças.
O caso teve um capítulo português. A talidomida entrou no mercado nacional no fim de 1960, com receita médica, sob a marca Softenon.
A 8 de outubro de 1960, o Jornal do Médico publicou um anúncio de página inteira do Softenon, provavelmente o primeiro com eco no meio médico português. Em letras grandes, prometia “descansar e dormir sem riscos”.
No início de dezembro de 1961, a imprensa começou a noticiar as malformações, primeiro em alemão e em inglês. O Jornal do Médico só tratou o assunto a 18 de agosto de 1962, cerca de 8 meses depois, segundo um estudo do historiador José Augusto Leandro, publicado em 2020 na revista História, Ciências, Saúde: Manguinhos.
A 7 de novembro de 1970, uma reportagem de Joaquim Gaio na revista O Século Ilustrado deu conta de quatro crianças afetadas em Portugal. O mesmo estudo nota que poucos casos foram registados e que o número real não se conhece.
O comité Nobel atribui o dano à forma espelhada da substância ativa. A literatura científica é mais cautelosa.
Em 1979, o efeito teratogénico, que causava malformações no feto, foi atribuído a uma das formas da molécula, designada S; a outra designa-se R. Mas a talidomida converte-se de uma forma na outra dentro do corpo: em experiências de incubação em soro, essa conversão tem uma meia-vida de cerca de uma hora.
Daí um paradoxo, descrito num artigo de 2018 na Scientific Reports: se a forma R se transforma na S dentro do organismo, seria de esperar que também fosse perigosa, o que os testes em animais não mostraram. Os autores propõem uma explicação, sem a terem testado em organismos vivos.
A talidomida ficou, mesmo assim, como o caso que pôs a quiralidade no centro da indústria farmacêutica. Fazer só a forma certa de uma molécula passou a ser um objetivo. Um dos caminhos é a catálise assimétrica: um catalisador, substância que acelera uma reação sem ser consumida, construído ele próprio com uma molécula quiral, de forma a favorecer a produção de uma das mãos. Os prémios Nobel da Química de 2001 e de 2021 distinguiram trabalhos nesta área.
A receita de Charles Frank
Em 1953, Charles Frank, físico teórico da Universidade de Bristol, publicou um modelo matemático sobre a origem da homoquiralidade. Um colega tinha-lhe dito que os químicos ainda não percebiam como surgira a assimetria da vida. Charles Frank respondeu com uma receita de três condições.
A primeira é a catálise assimétrica, o catalisador que favorece uma das formas. A segunda é a inibição mútua: a forma em vantagem tem de travar a produção da outra. A terceira é a autocatálise, a reação em que o produto acelera a sua própria formação, o que faz crescer a forma dominante de maneira exponencial. Uma reação que cumprisse as três chegaria sozinha a uma só mão.
Charles Frank fechou o artigo com uma frase seca, que o comité Nobel reproduz na sua informação científica sobre o prémio: uma demonstração em laboratório “talvez não seja impossível”.
Durante três décadas, a química cumpriu só a primeira condição. A autocatálise era conhecida em reações sem quiralidade (o ácido acético, por exemplo, acelera a sua própria formação a partir do acetato de etilo). A inibição mútua e a autocatálise assimétrica não tinham sido descritas por ninguém.
Henri Kagan e o catalisador com duas mãos
Henri Kagan nasceu a 15 de dezembro de 1930 em Boulogne-Billancourt, nos arredores de Paris. Doutorou-se em 1960 no Collège de France e fez quase toda a carreira na Universidade Paris-Sul, em Orsay, hoje integrada na Universidade Paris-Saclay, onde é professor emérito. No início dos anos 80 trabalhava, como muitos outros, em catalisadores assimétricos.
Muitos desses catalisadores tinham duas peças: um átomo de metal, que faz a reação andar, e uma molécula quiral, que dá a direção. Os químicos usavam a molécula quiral o mais pura possível. Assumiam que, se a misturassem com a sua forma espelhada, o excesso enantiomérico do produto cairia na mesma proporção. A relação seria uma linha reta.
Henri Kagan pôs essa linha em causa. Um átomo de metal liga-se muitas vezes a várias moléculas ao mesmo tempo. Se cada catalisador agarrasse duas moléculas quirais, e se o químico juntasse as duas formas, apareceriam três catalisadores: direita com direita, esquerda com esquerda, e um misto.
O comité dá um exemplo com números, num modelo simplificado em que as moléculas se associam ao acaso e os dois catalisadores homoquirais trabalham ao mesmo ritmo. Com 75 por cento de moléculas direitas e 25 de esquerdas, as combinações ao acaso dão cerca de 56 por cento de catalisadores direita-direita, seis por cento esquerda-esquerda e 38 por cento mistos.
Se o catalisador misto for quase inativo, a reação passa a ser conduzida só pelos outros dois, na proporção de 90 para 10. O excesso inicial de uma das formas cresce.
Em 1986, Henri Kagan e a sua equipa publicaram três reações em que o excesso enantiomérico do produto não seguia o do catalisador. Numa delas, a epoxidação de Sharpless, o excesso do produto ficava acima do que a linha reta previa. Era a inibição mútua de Charles Frank: a forma em excesso neutraliza a minoritária ao juntar-se a ela num catalisador que trabalha muito mais devagar.
Outros químicos levaram o efeito mais longe. Em 1989, a equipa do japonês Ryoji Noyori descreveu uma reação em que um catalisador com um excesso enantiomérico de 15 por cento dava um produto com 98 por cento.
Os efeitos não lineares passaram também a servir de diagnóstico: quando o excesso do produto não acompanha o do catalisador, isso diz algo sobre como a reação acontece.
Em 2001, o Nobel da Química foi para William Knowles, Ryoji Noyori e K. Barry Sharpless, pela catálise assimétrica. Henri Kagan ficou de fora de um prémio que não pode ser dividido por mais de três pessoas. O ministério francês da Investigação protestou na altura, segundo a agência France-Presse. A química Odile Eisenstein, investigadora emérita do Centro Nacional de Investigação Científica (CNRS), de França, disse à agência noticiosa espanhola EFE, numa notícia publicada pelo Primera Hora, que Henri Kagan nunca disse uma palavra sobre isso.
Kenso Soai e a molécula que se copia
Kenso Soai nasceu em 1950 em Hiroxima e doutorou-se em 1979 na Universidade de Tóquio. Fez a carreira na Universidade de Ciências de Tóquio, onde é professor emérito. No fim dos anos 80 estudava uma reação em que compostos de zinco se juntam a aldeídos e formam álcoois. O produto e o catalisador da reação tinham estruturas parecidas. Kenso Soai perguntou-se se o produto não podia ser o seu próprio catalisador.
Em 1990, encontrou uma reação assim: o álcool formado acelerava a produção de mais álcool igual.
Mas o excesso enantiomérico perdia-se pelo caminho. Com um catalisador a 86 por cento, o produto saía a 35 por cento. A informação científica do comité explica porquê: uma reação que apenas copia o seu catalisador vai degradando o excesso a cada volta, de 90 para 81 por cento, e daí para baixo. Faltava a segunda condição de Charles Frank, a que trava a forma minoritária.
Cinco anos depois, Kenso Soai resolveu o problema. Num artigo publicado na Nature em 1995, descreveu um álcool de pirimidina que, partindo de um excesso de dois por cento de uma das formas, se reproduzia e aumentava esse excesso.
Numa série descrita pelo comité, cinco voltas sucessivas levaram o excesso enantiomérico de cinco para 90 por cento. Pela primeira vez, as três condições de Charles Frank estavam reunidas numa só reação. Passou a chamar-se reação de Soai.
Em 2003, a equipa de Kenso Soai mostrou até onde ia a amplificação. Partindo de uma semente com um excesso de 0,00005 por cento, três voltas da reação levaram o excesso enantiomérico a mais de 99,5 por cento. Ao mesmo tempo, a quantidade do álcool multiplicou-se cerca de 630 mil vezes, segundo a Sociedade Química do Japão.
No mesmo ano, a equipa publicou a experiência que o comité descreve como uma das mais elegantes alguma vez feitas em química.
Partiu de ingredientes sem quiralidade nenhuma, sem semente. Numa mistura destas, as duas formas surgem em partes iguais, mas só em média: a cada momento, o acaso estatístico dá uma pequena vantagem a uma delas. A reação de Soai é sensível o suficiente para apanhar essa flutuação e amplificá-la.
Em 37 ensaios, 18 acabaram com excesso da forma R e 19 com excesso da forma S, com excessos enantioméricos entre 15 e 91 por cento. A equipa do químico Daniel Singleton chegou ao mesmo resultado de forma independente, em trabalhos publicados entre 2002 e 2003.
Era o acaso a decidir a mão.
O que o laboratório não reproduz
O comunicado do comité diz que, graças aos dois laureados, se sabe hoje como pode surgir a homoquiralidade. A informação científica, assinada por Peter Somfai, professor de química orgânica na Universidade de Lund, é mais contida. O modelo de Charles Frank é uma solução possível, entre várias, para um acontecimento de há 3,5 a 4 mil milhões de anos, para o qual provavelmente nunca haverá resposta definitiva.
E a reação de Soai, escreve, não é relevante para o aparecimento da homoquiralidade biológica em meio aquoso.
O que a experiência prova é que uma reação química pode partir de condições sem preferência por nenhuma das formas e chegar a uma só, sem ajuda exterior. Os trabalhos sobre a origem da homoquiralidade biológica concentram-se em redes de reações e na resolução cinética, um processo em que uma das formas é consumida mais depressa do que a outra.
Peter Somfai disse o mesmo na entrevista que deu logo a seguir ao anúncio. A escolha de uma só mão “de alguma forma, deve ter acontecido há quatro mil milhões de anos, quando a vida foi criada”. E acrescentou: “Imitámo-lo hoje em laboratório, não da forma como aconteceu há quatro mil milhões de anos, é importante sublinhá-lo, mas imitámo-lo pela primeira vez.”
Nem o mecanismo da própria reação está fechado. Em 2020, a equipa de Scott Denmark, da Universidade do Illinois, propôs que o catalisador ativo é um agregado de quatro moléculas do produto, em que a versão homoquiral prende o aldeído e a heteroquiral, por razões geométricas, quase não o consegue.
A equipa de Oliver Trapp, da Universidade Ludwig Maximilian de Munique, entre 2020 e 2025, propôs outro caminho, com intermediários diferentes e uma amplificação de origem cinética. O comité regista as duas propostas e o argumento de que podem coexistir, por terem sido estudadas com moléculas diferentes.
Kenso Soai falou da quiralidade como pré-requisito da origem da vida, segundo a Royal Society of Chemistry. No telefonema com a Fundação Nobel, falou dos colegas que estudam a sua reação em vários países como “amigos científicos”. A conversa terminou depressa: a primeira-ministra japonesa ia telefonar-lhe às 7h45 de Tóquio.
