Los insectos suelen liberar estos compuestos químicos para atraer a individuos de la misma especie y aparearse. Un estudio ha implementado un nuevo sistema para producir dichas señales de forma más eficiente y emplear este ‘lenguaje secreto’ para confundir y atrapar a las plagas.
El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un método sencillo, económico y escalable que permite obtener de forma sostenible feromonas para el control de plagas agrícolas.
El equipo ha demostrado la viabilidad industrial del nuevo sistema: reduce un 60 % los costes de producción, simplifica el proceso químico y genera hasta un kilo de feromonas, frente a los miligramos o gramos de otros experimentos de laboratorio. Los resultados, publicados en Nature, destacan el nuevo método como alternativa ecológica a los pesticidas convencionales.
Este nuevo sistema reduce un 60 % los costes de producción, simplifica el proceso químico y genera hasta un kilo de feromonas
Se trata de una estrategia sostenible para reducir o evitar el uso de pesticidas convencionales en el control de plagas agrícolas. Sin embargo, el proceso químico tradicional empleado hasta ahora para producir feromonas es complejo, con varias etapas, resultados inestables y reactivos químicos costosos y contaminantes.
Un sistema más sostenible
El nuevo método resuelve estos inconvenientes mediante un atajo químico que permite realizar todo el proceso en un solo paso. Este parte de los alquinos, moléculas muy reactivas formadas por átomos de carbono que funcionan como punto de partida para formar compuestos más complejos.
Los alquinos actúan como ‘bloques de construcción’ para conseguir el objetivo del proceso químico, es decir, obtener alquenos, otro tipo de moléculas clave en la elaboración de medicamentos, perfumes y productos agrícolas como las feromonas.
Los alquinos actúan como ‘bloques de construcción’ en el proceso químico y son muy importantes en la elaboración de medicamentos o perfumes
Además, la estructura de los alquinos, punto de partida del proceso químico, no ayuda a dirigir o estabilizar el resultado buscado, es decir, la obtención de alquenos trans.
“Imagina que estás intentando doblar un alambre, el alquino, para conseguir una forma concreta, el alqueno trans E. El problema es que todas las herramientas con las que cuentas solo pueden doblarlo hacia la posición opuesta de la que quieres conseguir, la forma cis o Z”, explica Antonio Leyva, investigador del CSIC.
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Otras formas de producción
Los métodos tradicionales utilizan dos rutas para obtener los alquenos trans E. La primera emplea un catalizador que transforma el alquino en alqueno mediante un proceso compuesto por dos etapas y que incorpora plomo, un metal tóxico.
La clave está en el uso de paladio, un metal que actúa como catalizador y que acelera y dirige la reacción hacia el resultado deseado
El equipo ha conseguido simplificar todo ese proceso en un único paso. La clave está en el uso de paladio, un metal que actúa como catalizador: acelera y dirige la reacción hacia el resultado deseado.
“El método que hemos desarrollado consigue simplificar el proceso catalítico al utilizar cantidades muy bajas de sales comerciales de paladio sin necesidad de utilizar ligandos, unas moléculas que se unen al metal para modificar su reactividad.
“Tampoco utilizan catalizadores complejos, lo que simplifica mucho el proceso frente a los métodos existentes que empleaban reactivos costosos y poco sostenibles”, destaca Leyva.
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Potencial industrial
El trabajo ha demostrado ser aplicable a la producción de compuestos de interés industrial como las feromonas agrícolas al producir hasta un kilogramo.
El kilogramo se produjo con un rendimiento del 94 %, lo que demuestra su potencial tecnológico como alternativa ecológica a los pesticidas convencionales
“La metodología desarrollada presenta viabilidad industrial, ya que reduce significativamente los costes de producción de algunas de las etapas de proceso hasta en un 60 % frente a las rutas tradicionales y es compatible con procesos alternativos como la electrocatálisis.
Todo esto la convierte en una alternativa realista para su implementación en la industria de la química fina y en la industria agroquímica”, añade Marta Mon, investigadora postdoctoral que participa en el estudio.
Referencia:
Molina–García, M. et al. Synthesis of alkyl trans–alkenes from alkynes by catalytic semi–hydrogenation reaction with parts–per–million of palladium: application to pheromone synthesis. Catal 2, Nature 2026