Miembros del grupo de investigación «Química Física Teórica y Experimental | FQM-173» de la Universidad de Jaén, adscrito al ceiA3, han realizado un trabajo colaborativo internacional junto a investigadores del Departamento de Química del King’s College London (Reino Unido) y de la Universidad de Lille 1 (Francia), acerca del estudio mediante espectroscopía de microondas del perfil conformacional de las moléculas del óxido de limoneno, un compuesto terpénico de una alta flexibilidad estructural con un importante interés bajo el punto de vista biológico y atmosférico.

El óxido de limoneno se caracteriza por ser un producto de degradación del propio limoneno, el componente químico de la piel de diferentes cítricos causante del olor característico que presentan, mediante  la oxidación de dichos productos naturales. Se trata de un compuesto orgánico volátil biogénico que elimina parte del ozono atmosférico y puede dar lugar además a la  formación de aerosoles orgánicos secundarios que no sólo contaminan la atmósfera sino que ha podido demostrarse que actúan, bajo diferentes mecanismos, como agentes que contribuyen de manera notable en el cambio climático de nuestro planeta.

«Esa interacción en la atmósfera hace necesario el conocimiento de la estructura del óxido de limoneno, que se ha estudiado por primera vez en fase gas mediante espectroscopía de microondas combinada con cálculos químico cuánticos», explica Juan Jesús López González, responsable del grupo de investigación de la UJA.

Mediante esta tecnología de alta resolución, «las moléculas de la muestra y de un gas portador colisionan y se expanden supersónicamente a alto vacío, alcanzando velocidades supersónicas (2 o 3 veces superior a la del sonido), de tal forma que al avanzar la expansión de la muestra en el gas portador, las moléculas llegan a entrar en una región de flujo libre de colisiones y sin interacciones intermoleculares. Posteriormente se aplica un pulso de radiación microondas que las moléculas de la muestra pueden absorber, relajándose posteriormente y emitiendo radiación en la región espectral de microondas, la cual se detecta», señala Juan Jesús López González.

Juan Jesús López y Mª Mar Quesada, investigadores participantes en el proyecto.La investigación ha conseguido identificar cuatro confórmeros ecuatoriales y uno axial. La detección del confórmero axial cambia el supuesto que se había dado por sentado durante mucho tiempo de que las formas ecuatoriales son generalmente más estables que las axiales en los monoterpenos cíclicos, y refleja el delicado equilibrio de fuerzas que tiene lugar en el óxido de limoneno, las cuales incluyen interacciones atractivas que involucran al anillo epóxido. “La detección de esta estructura permite avanzar en el conocimiento acerca de los posibles mecanismos que dan lugar a su transformación y degradación en la atmósfera y, por tanto, en lo relacionado con su actuación en la destrucción de ozono o su actuación como un aerosol presente en ella como un agente de cambio climático”, añade Juan Jesús López González.

Los resultados de esta investigación han sido publicados en la revista científica de impacto internacional ChemPhysChem de la editorial Wiley, una de las más importantes dentro de la Química Física y de la Física Atómica, Molecular y Química. Además, dicha revista ha valorado la aportación y relevancia del trabajo y del contenido científico de la publicación otorgándole la portada principal del número 3 del presente año (a comienzos del pasado mes de febrero), así como un perfil de los autores y un desarrollo de las principales contribuciones e hitos alcanzados.

El trabajo de la UJA en portada de la publicación Chemphyschem.“Para nuestro grupo es un reconocimiento al trabajo que lleva a cabo día a día, el cual debe estar, además, bien hecho para que una revista de la relevancia de ChemPhysChem la publique y lo valore tan positivamente como para dedicarle su portada”, indica Juan Jesús López González.

El equipo del grupo de investigación de la UJA ha estado formado por Juan Jesús López González, catedrático de Química Física y responsable del grupo de investigación, la doctora María del Mar Quesada Moreno, que recientemente ha defendido su tesis doctoral relacionada con este trabajo, y el doctor Juan Ramón Avilés Moreno, que durante la mayor parte del trabajo estuvo vinculado a los grupos de trabajo de la Universidad de Lille 1 y de la UJA, y que ahora investiga en la Universidad Pablo de Olavide. Asimismo, por parte del Departamento de Química del King’s College London han participado Mª Eugenia Sanz, Donatella Loru y Natasha Jarman, mientras que de la Universidad de Lille 1 ha colaborado la investigadora Thérèse R. Huet.