De la dinamita al cubo molecular

Un nuevo e ingenioso cubo molecular puede contener el explosivo qu¨ªmico m¨¢s poderoso. Qu¨ªmicos de la Universidad de Chicago han creado este nuevo compuesto, denominado octanitrocubano, una sustancia org¨¢nica, rica en carbono, que representa la conclusi¨®n l¨®gica de la evoluci¨®n en explosivos iniciada con la nitroglicerina de Nobel. El trabajo, financiado por el Centro de Investigaci¨®n y Desarrollo de Armamento del Ej¨¦rcito de EE UU no escapar¨¢ seguramente a los riesgos destructivos que ya padeci¨® la inocente dinamita, inventada para la construcci¨®n.

Qu¨ªmicos de la Universidad de Chicago han creado un nuevo explosivo de formidable potencia, cuyas mol¨¦culas presentan la espectacular arquitectura de un cubo. El trabajo se ha publicado en la revista Angewandte Chemie. De todas las ciencias, quiz¨¢ la qu¨ªmica tenga el contrato social m¨¢s delicado. Nada ilustra esto de forma m¨¢s conmovedora que el legado del dinero de la dinamita de Alfred Nobel al m¨¢s celebrado premio de la paz en el mundo.Nobel transform¨® la nitroglicerina, inventada por el qu¨ªmico italiano Ascanio Sobrero, de una sustancia incre¨ªblemente inestable a la forma s¨®lida y comercializable de la dinamita. A Nobel le interesaba el explosivo para la construcci¨®n, pero las aplicaciones militares fueron siempre inevitables.

Lo mismo parece ser v¨¢lido para este nuevo trabajo, financiado en parte por el Centro de Investigaci¨®n y Desarrollo de Armamento del Ej¨¦rcito de Estados Unidos. La qu¨ªmica es ingeniosa e inventiva; pero es dif¨ªcil afirmar que el producto, posiblemente el explosivo no nuclear m¨¢s potente que se conoce, sea beneficioso.

El nuevo explosivo, denominado octanitrocubano, representa la conclusi¨®n l¨®gica de la evoluci¨®n en explosivos que comenz¨® con la nitroglicerina de Nobel. Este compuesto es una sustancia org¨¢nica, rica en carbono, que contiene los ingredientes de su propia combusti¨®n. La p¨®lvora inventada en China alrededor del siglo IX a.C. era una mezcla de carb¨®n y azufre con una sustancia rica en ox¨ªgeno, el salitre, que propiciaba la combusti¨®n. En la nitroglicerina, el componente rico en ox¨ªgeno es un nitrogrupo injertado en la mol¨¦cula similar al az¨²car, y combustible.

De una concentraci¨®n mayor de los nitrogrupos resulta un mayor poder explosivo: el trinitrotolueno o TNT, descubierto en 1863, tiene tres por mol¨¦cula, dispuestos alrededor de un anillo de seis ¨¢tomos de carb¨®n. Uno de los explosivos militares m¨¢s potentes que se utilizan hoy en d¨ªa, denominado HMX, siglas de High-Melting eXplosive (explosivo de alta fusi¨®n), es una mezcla c¨ªclica todav¨ªa m¨¢s potente, en la que los cuatro nitrogrupos est¨¢n unidos a un anillo de ocho ¨¢tomos alternados de carbono y de nitr¨®geno.

Para decirlo claramente, mejorar la potencia del explosivo significa meter todav¨ªa m¨¢s componentes de ¨¦stos en una sola mol¨¦cula. Una variante que se est¨¢ produciendo en la actualidad, denominada CL-20, es bastante similar a dos anillos de HMX unidos por el dorso. Pero Philip Eaton y sus colaboradores de Chicago supusieron que se pod¨ªa crear una sustancia de energ¨ªa especialmente densa uniendo nitrogrupos a cada esquina de un cubo de carbono.

Eaton, el primero en sintetizar el cubo de carbono en 1964, es supuestamente el experto mundial en extra?as mol¨¦culas de carbono de este tipo. Esta mol¨¦cula, denominada cubano, se coron¨® con un ¨¢tomo de hidr¨®geno en cada esquina. Los enlaces entre los ¨¢tomos de carbono han tenido que ser fuertemente doblados para formar las caras cuadradas de la mol¨¦cula, una de las razones por las que result¨® dif¨ªcil crear el cubano. Es tambi¨¦n uno de los hidrocarbonos m¨¢s densos. Esta alta densidad llev¨® a pensar en los ochenta que el cubano podr¨ªa constituir la base para un explosivo con una densidad de energ¨ªa excepcionalmente elevada, es decir, que una cantidad muy peque?a podr¨ªa producir un buen golpe. Las predicciones indicaban que el octanitrocubano, con un nitrogrupo reemplazando a cada ¨¢tomo de ox¨ªgeno, pod¨ªa ser un 25% m¨¢s potente que el HMX.

Pero a pesar de que desde hace varios a?os se conocen formas de unir varios nitrogrupos al cubano, s¨®lo ahora el grupo de Eaton ha conseguido inventar un m¨¦todo sint¨¦tico para a?adir los ocho. Afirman que el octanitrocubano es un s¨®lido blanco y estable, pero resulta ser menos denso de lo esperado, lo cual le resta valor como explosivo.