A química supramolecular é o ramo da química que se dedica ao estudo e aplicação das ligações não covalentes para desenvolver estruturas moleculares complexas. O “segredo” para a construção de estruturas supramoleculares com a arquitetura/função desejada está na identificação de componentes moleculares capazes de se ligar entre si de forma seletiva e com elevada afinidade para formar associações supramoleculares estáveis e altamente organizadas. O controlo da estrutura, organização e função destes sistemas por intermédio de estímulos químicos ou físicos está entre os grandes desafios da área atualmente, podendo contribuir para o desenvolvimento de novos materiais com aplicações inovadoras em todas as áreas sensíveis ao progresso da nanotecnologia.

Numa publicação recente no Journal of the American Chemical Society, Miriam Colaço e Nuno Basílio, membros do Laboratório Associado para a Química Verde (LAQV-REQUIMTE), divulgaram a descoberta de novas associações supramoleculares entre duas classes de moléculas capazes de se reconhecer e ligar de forma altamente eficiente e controlada mediante exposição à luz ultravioleta e visível. A publicação intitula-se “Diazocines as Guests of Cucurbituril Macrocycles: Light-Responsive Binding and Supramolecular Catalysis of Thermal Isomerization” e pode ser consultada aqui https://doi.org/10.1021/jacs.4c13353.

O sistema apresentado é composto por uma molécula em forma de anel, o recetor e por outra molécula mais pequena, substrato, que pode ser incluída dentro da anterior para formar uma associação supramolecular recetor-substrato. Um diazocino, substrato utilizado neste trabalho, é um composto fotocrómico que pertence à família dos azobenzenos, podendo alternar entre dois isómeros quando exposto à luz, mudando o seu tamanho e geometria de forma reversível. Uma vez que a afinidade entre o substrato e o recetor é dependente destes parâmetros, a sua interação pode ser facilmente controlada através deste estímulo. Assim, demonstrou-se que a associação entre recetor e substrato pode ser ativada por exposição à luz ultravioleta e desativada com luz de cor azul ou de forma espontânea quando protegidos da luz. Observou-se ainda que a velocidade deste último processo aumenta significativamente na presença do recetor cucurbit[7]urilo, através de um mecanismo semelhante ao observado para as reações catalisadas por enzimas.

Este trabalho foi desenvolvido em colaboração com o Professor Rainer Herges, da Universidade de Kiel e com o Professor Uwe Pischel, da Universidade de Huelva. A Mestre Miriam Colaço, primeira autora do artigo, é estudante de doutoramento no Programa Doutoral em Química da NOVA FCT e é orientada pelo Doutor Nuno Basílio, Professor Auxiliar na NOVA FCT.