Derek Barton: Arquitecto de la forma molecular

En 1950, un joven químico británico observó los dibujos planos de las moléculas de esteroides que los químicos orgánicos habían utilizado durante décadas y los declaró esencialmente erróneos. Argumentó que las moléculas no eran diagramas, sino objetos tridimensionales cuya forma en el espacio determinaba cómo reaccionaban; un solo artículo de nueve páginas basado en esa idea le valdría finalmente un Premio Nobel y reorganizaría la forma en que se enseña la química.

Un escolar de Kent convertido en químico

Derek Harold Richard Barton nació el 8 de septiembre de 1918 en Gravesend, Kent, hijo de William Thomas y Maude Henrietta Barton. Pasó por la Gravesend Grammar School, The King's School Rochester y Tonbridge School antes de ingresar al Imperial College de Londres en 1938. Obtuvo su título allí en 1940 y completó un doctorado en química orgánica en 1942, seguido de un doctorado en ciencias (DSc) en 1949, formación que lo mantendría vinculado al Imperial College, de forma intermitente, durante el resto de su vida laboral.

Química gubernamental y una carrera temprana inquieta

Los primeros años profesionales de Barton fueron inusualmente itinerantes para un científico que se convertiría en uno de los químicos más condecorados de su generación. Trabajó como químico investigador del gobierno de 1942 a 1944, luego pasó a la industria en Albright and Wilson en Birmingham. Regresó al Imperial College como profesor asistente, ocupó una beca de investigación de ICI de 1946 a 1949 y luego cruzó el Atlántico como profesor visitante en la Universidad de Harvard en 1949-50, el período durante el cual escribió el artículo que cambió su campo. Regresó a Gran Bretaña para ocupar un puesto de lector y luego una cátedra en el Birkbeck College, fue nombrado Regius Professor de Química en la Universidad de Glasgow en 1955 y en 1957 ocupó la cátedra de química orgánica en el Imperial College, la institución donde había comenzado como estudiante de pregrado dos décadas antes.

El artículo que reescribió la estereoquímica

El punto de inflexión llegó en 1950 con un artículo titulado "La conformación del núcleo esteroideo". Basándose en el trabajo anterior del químico noruego Odd Hassel sobre las formas de los anillos de ciclohexano, Barton demostró que la forma tridimensional y "conformacional" que adoptaba una molécula —no simplemente qué átomos estaban unidos a cuáles— determinaba su comportamiento químico, su reactividad y la velocidad y dirección de sus reacciones. Aplicada primero a los esteroides, una clase de moléculas fundamentales para las hormonas y los productos farmacéuticos, la idea dio a los químicos una geometría de trabajo predictiva: los átomos de una molécula podían visualizarse plegándose en disposiciones similares a sillas o botes, y ese plegamiento explicaba por qué una reacción procedía fácilmente mientras que una químicamente similar se estancaba. El análisis conformacional, como se conoció el campo, dio a los químicos sintéticos un mapa que antes les faltaba, y se convirtió en una herramienta estándar para planificar la síntesis de productos naturales complejos.

El Premio Nobel y los honores de un químico

En 1969, Barton compartió el Premio Nobel de Química con Hassel "por sus contribuciones al desarrollo del concepto de conformación y su aplicación en la química", un reconocimiento de que la visión geométrica de 1950 se había convertido, en dos décadas, en algo fundamental en lugar de simplemente ingenioso. Fue un reconocimiento entre muchos. Fue elegido miembro de la Royal Society en 1954, ganó el Premio Corday-Morgan como su primer receptor en 1949 y el Premio Tilden en 1952, recibió la Medalla Davy en 1961 y la Medalla Real en 1972, año en el que también fue nombrado caballero. La Royal Society le otorgó más tarde su Medalla Copley en 1980, y la Sociedad Química Estadounidense le otorgó la Medalla Priestley en 1995. Fue miembro de la Academia Alemana de Ciencias Leopoldina, la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. y la Sociedad Filosófica Estadounidense, una difusión internacional inusualmente amplia de reconocimiento para un químico cuya visión definitoria había surgido de observar intensamente una sola clase de molécula.

Una segunda y tercera carrera, al final de la vida

A diferencia de muchos premios Nobel que se establecen en una sola cátedra institucional una vez que llega el premio, Barton siguió moviéndose. En 1978 dejó el Imperial College para dirigir el Institut de Chimie des Substances Naturelles a las afueras de París, sumergiéndose en la vida científica francesa durante casi una década. En 1986, a una edad en la que la mayoría de los científicos están reduciendo su actividad, aceptó una cátedra distinguida en la Universidad Texas A&M, donde trabajó hasta su muerte en 1998, un cuarto país, efectivamente, en una carrera que ya había abarcado Inglaterra, Estados Unidos y Francia. Varias reacciones llevan su nombre de este período posterior y prolífico: la reacción de Barton, la descarboxilación de Barton y la desoxigenación de Barton-McCombie, métodos que dieron a los químicos en activo formas nuevas y fiables de eliminar o reorganizar átomos específicos en una molécula sin alterar el resto de su estructura.

Por qué a Derek se le llama genio

La pretensión de genialidad de Barton se basa en un acto de percepción específico y de apariencia poco glamurosa: miró las fórmulas estructurales planas y bidimensionales que todos los químicos orgánicos de su época utilizaban sin quejarse, y vio que ocultaban la única variable —la forma tridimensional— que realmente controlaba la reactividad. Ese es un salto conceptual, no técnico; no requirió ningún instrumento nuevo, solo la voluntad de desconfiar de una convención que todo el campo había heredado de los libros de texto. El lenguaje del comité del Nobel —acreditándole el "desarrollo" de un concepto, no simplemente la aplicación de uno— refleja que su contribución fue un andamiaje teórico sobre el que construyeron las generaciones posteriores, evidenciado por el hecho de que su nombre todavía etiqueta tres reacciones químicas distintas descubiertas a lo largo de diferentes décadas de su carrera, lo que sugiere una forma de pensar duradera y generativa en lugar de una sola idea afortunada. El contraargumento honesto es que Barton no inventó el análisis conformacional de la nada: se basó directa y explícitamente en el trabajo estructural previo de Odd Hassel sobre el ciclohexano, y el comité del Nobel reconoció a los dos hombres conjuntamente por esta misma razón. Su genio, tal como era, residía en la síntesis y la extensión —ver que un hallazgo estructural de nicho sobre las formas de los anillos podía generalizarse en un principio rector de la reactividad orgánica— más que en el descubrimiento solitario.

Legado

Barton murió el 16 de marzo de 1998, después de doce años en Texas A&M. La Tonbridge School, donde se educó de niño, inauguró el Barton Science Centre en su memoria en 2019, y en 1977 la Oficina de Correos británica ya había colocado su imagen entre seis químicos británicos ganadores del Nobel en una serie de sellos conmemorativos. Sus memorias de 1996, Reason and Imagination: Reflections on Research in Organic Chemistry, siguen siendo el relato más completo de un método de trabajo que convirtió un dibujo plano en una ciencia tridimensional.