jean-pierre sauvage

Señor Rector Magnífico de la Universitat Politècnica de València, Dr. Francisco José Mora Mas,

Doctor Jean-Pierre Sauvage

Autoridades

Miembros de la comunidad universitaria

Señoras y señores

És un gran honor i una satisfacció per a mi pronunciar aquesta Laudatio en la qual intentaré resumir les raons per les quals avui s'atorga el grau de Doctor Honoris causa per la nostra Universitat al Professor Jean-PierreSauvage.

Vull començar agraint als meus companys del Departament de Química per haver proposat al Professor Sauvage per a aquest nomenament, a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial, de la qual sóc professora, per donar suport a aquesta iniciativa, als membres de la nostra comunitat universitària per l'acceptació d'aquesta proposta a través del seu Consell de Govern i a la Reial Societat Espanyola de Química pel suport rebut a aquest nomenament.

Quan una té davant a Jean-Pierre Sauvage pot constatar quanta humilitat concedeix la saviesa. És un científic amb una gran determinació, lliurat a la seua vocació, i no existeixen fronteres entre la seua vida i la seua professió.

El 5 d'octubre de 2016, a les onze i quart del matí, Jean-Pierre Sauvage, professor emèrit de la Universitat d'Estrasburg, estava en el seu despatx en el ISIS (“Institut de Sciences et Ingenieries Supramoleculaires”) a Estrasburg. En aqueix moment va sonar el telèfon. Va despenjar i a l'altre costat de la línia algú li va parlar amb veu molt formal. Ell sabia que aquell dimecres es concedia el premi Nobel de Química i tenia pensat connectar-se a la web del premi al migdia per a veure qui havien sigut els guanyadors. Però ni per un moment se li havia ocorregut que ell poguera ser triat. Quan li van comunicar la concessió, al principi va creure que era una broma. 

Però no ho era, i Jean-Pierre Sauvage es va convertir en guanyador del premi Nobel de Química 2016 juntament amb Fraser Stoddart i Bernard Feringa pel disseny i síntesi de les primeres màquines moleculars (Figura 1). Aquests investigadors, des de França, els Estats Units i Holanda van desenvolupar en els seus laboratoris molècules amb moviments controlables, que poden dur a terme tasques quan se'ls proporciona energia. 

Pero, retrocedamos en el tiempo.

El interés de Jean-Pierre Sauvage por la Química comenzó cuando tenía 15 ó 16 años. Le gustaba jugar con compuestos naturales y tenía un pequeño y primitivo laboratorio de Química en el sótano de su casa, donde hacía extracciones y separaba clorofilas en papel. Era un buen estudiante al que le gustaban mucho las matemáticas y se consideraba muy bueno en ellas. Sin embargo, eligió estudiar Ingeniería Química en lugar de Matemáticas, ya que pensaba que en Matemáticas para ser un buen científico había que ser un genio, y él no se consideraba como tal.

Obtuvo su título de Ingeniero Químico en 1967. En ese mismo año comenzó su tesis doctoral en la Universidad Louis Pasteur bajo la supervisión de Jean-Marie Lehn (futuro Premio Nobel de Química en 1978). Su trabajo de doctorado fue brillante y durante el mismo desarrollaron los primeros compuestos macrobicíclicos capaces de encapsular varios iones, incluidos cationes de metales alcalinos y alcalinotérreos, acuñando los términos de criptandos y criptatos. Cuenta que en el grupo del prof. Lehn adquirió una sólida formación en Química Orgánica y Química Física, Le gustaban, además del trabajo experimental, los seminarios, las reuniones de grupo y ya por aquel entonces pasaba mucho tiempo en la biblioteca. Aprendió también de la importancia de la relación entre los investigadores dentro de un grupo.

Tras finalizar su tesis doctoral, el prof. Sauvage obtuvo un puesto en el Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) como "Chargé de recherche" (asistente de investigación) en el grupo del Prof. Lehn, Ese mismo año, gracias a una beca postdoctoral se marchó a Oxford para incorporarse durante un año al grupo de investigación del químico organometálico Malcolm L. H. Green, uno de los ex alumnos más brillantes del profesor Geoffrey Wilkinson (Premio Nobel de Química de 1973). El prof. Green tuvo gran influencia en despertar el interés del prof. Sauvage por la química de los metales de transición y la química organometálica.

Al finalizar su estancia postdoctoral en Oxford, se reincorporó al laboratorio del prof. Lehn y estuvo trabajando en el campo de los éteres quirales, En 1973 ocurrió la primera crisis del petróleo; ello fue una clara señal de que había que encontrar energías alternativas y de que las energías sostenibles eran cruciales. En ese contexto, el profesor Sauvage comenzó un nuevo proyecto de investigación relacionado con fotoquímica y energía solar,

Dos años más tarde promocionó a Director de Investigación del CNRS y fundó su propio grupo de investigación en 1980, con el nombre de “Laboratoire de Chimie Organo-Minérale”. Estaba compuesto por dos doctorados, dos miembros del CNRS y un profesor. Aquel joven y entusiasta equipo de investigación se embarcó en paralelo en proyectos de investigación en áreas relativamente diferentes, como la reducción electroquímica del dióxido de carbono, la catálisis homogénea y la fotoquímica inorgánica en relación con la conversión de energía solar en energía química. Continuó investigando la descomposición fotoquímica del agua en oxígeno e hidrógeno, supuestamente el combustible ideal para el futuro. Existían ya varios enfoques a este problema empleando complejos de rutenio. En este contexto, un proyecto aparentemente interesante era reemplazar la utilización de rutenio por un metal de transición de la primera fila. El candidato razonable les pareció el cobre.

Así, iniciaron una colaboración con el profesor David R. M. McMillin, un fotoquímico y fotofísico bien establecido de la Universidad de Purdue, que estaba de licencia sabática en Estrasburgo. En el marco de esta colaboración, obtuvieron una serie complejos fotoactivos de cobre particularmente interesantes (Figura 2). En particular un complejo de cobre (I) que contiene dos ligandos orgánicos bidentados entrelazados gracias a la coordinación del Cu(I). Su estructura química se muestra en la figura y al profesor Sauvage le pareció que podría ser el precursor ideal de un catenano. En la parte superior de la imagen, a la izquierda, pueden ver un ligando bidentado, esto es, que posee dos posiciones (a través de los N) por las que se puede coordinar a un catión metálico. Por su parte, el catión cobre (I) forma complejos estables cuando está tetracoordinado. Por ello, lo que en presencia de dos de estos ligandos bidentados, forma el complejo estable que se observa a la derecha. En la parte inferior de la figura se muestra una representación esquemática del proceso. 

Como se puede ver en la siguiente figura (Figura 3), un catenano (a la izquierda) es una estructura formada por la interconexión de dos o más anillos o macrociclos formando eslabones. Por su parte, un rotaxano (a la derecha) es una arquitectura molecular que consiste de un anillo enroscado alrededor de un filamento. El número indica cuantas subunidades hay presentes, en este caso 2.

Basándose en el complejo de Cu (I) descrito anteriormente, el profesor Sauvage y su grupo decidieron dar el gran salto desde la fotoquímica inorgánica a la síntesis de arquitecturas mecánicamente entrelazadas, comenzando con la obtención de un [2] catenano (en la figura, arriba a la izquierda), Los catenanos habían suscitado gran interés en la década de 1960, pero su obtención parecía extremadamente difícil, y por ello los químicos orgánicos fueron gradualmente perdiendo interés por ellos, de modo que, a principios de los años 80, parecían ser moléculas prácticamente inaccesibles. Fíjense en que los catenanos, a diferencia de lo que ocurre en la mayoría de las moléculas, presentan la particularidad de que es imposible dibujarlos en un plano sin que existan cruzamiento, independientemente de la deformación a la que pueda ser sometida la molécula.

La gran innovación del prof. Sauvage en este campo consistió idear una nueva estrategia en la que se utilizaría el efecto plantilla tridimensional (“template effect”) alrededor del cobre (I), (Figura 4), De modo esquemático, el proceso consiste en hacer reaccionar dos semimacrociclos con posiciones bidentadas (inicialmente a la izquierda, los dos en color azul) con Cu(I), respresentado por la bola opaca. De este modo, el Cu(I) se coordinaría con los dos ligandos y serviría para mantener unidas las dos subestructuras. que ahora represento en azul y morado para visualizar que están entrelazadas. Posteriormente se cerraría el ciclo con el fragmento que se representa en verde y se eliminaría el cobre (I). De este modo consiguieron obtener su primer [2] catenano en cantidades “respetables” (lotes de 500 mg).

El trabajo fue publicado en 1983 en la revista” Tetrahedron Letters”, una publicación aceptable pero no dentro de las consideradas de “alto impacto” (su índice de impacto en 2017 es 2.125, y se encuentra en el segundo cuartil en el área de Química Orgánica). En la actualidad, el artículo tiene cerca de 500 citas. No siempre los grandes hitos de la Ciencia se publican en las revistas más reputadas o de alto índice de impacto, y este ha sido uno de los casos.

Este fue el punto de partida de una nueva era en el grupo, en la que dedicaron la mayor parte de sus investigaciones a los compuestos de anillos entrelazados y moléculas anudadas, Ello supuso un renacimiento de las moléculas que habían fascinado a los químicos durante décadas, pero que hasta ese momento eran más objetos de discusión o curiosidades de laboratorio que especies químicas reales.  

Así, tras obtener un [2]catenano (Figura 5, arriba, a la izquierda), utilizaron nuevamente el ya descrito efecto plantilla proporcionado por el Cu (I) y describieron en 1986 un método nuevo y eficiente para la preparación de [3]catenanos (Figura 5, arriba a la derecha). También obtuvieron el primer nudo molecular, el nudo de trébol, en 1989 (Figura 5, abajo a la izquierda). Este último es un objeto fascinante desde el punto de vista topológico, ya que es el nudo no trivial más simple, cuya preparación representa un vínculo entre topología, arte y biología. Crear combinando disciplinas, como nos gusta en la UPV. Años más tarde, en 1994, fueron capaces de obtener, nuevamente mediante esta estrategia, el primer [2]catenano doblemente entrelazado (Figura 5, abajo a la derecha).

Puede que esta imagen les transmita la falsa idea de se trata de moléculas sencillas desde el punto de vista del diseño y síntesis, pero créanme que nada más lejos de la realidad. Les muestro ahora una imagen de las estructuras químicas de las mismas, para que se hagan una idea de la complejidad que llega a tener su obtención (Figura 6). Arriba ala izquierda el [2]catenano, a la derecha el [3]catenano, abajo a la izquierda el nudo de trébol y a la derecha el catenano doblemente entrelazado. 

Desde que en 1983 obtuvieron el primer catenano hasta la actualidad, el concepto se ha generalizado y se ha utilizado para crear una amplia familia de moléculas topológica y químicamente fascinantes, incluidos oligómeros basados en catenanos y sistemas de múltiples anillos entrelazados. En la actualidad, los catenanos se pueden obtener mediante procedimientos optimizados y casi de modo cuantitativo.

Pasemos ahora a otra gran línea de trabajo del grupo. Un campo de investigación de gran interés en la década de los 90 es el dedicado a desencadenar el movimiento a nivel molecular de modo controlado y reversible. Esta área de investigación se denomina "máquinas y motores moleculares",

Las estructuras de los catenanos y los rotaxanos parecían ser ideales para la fabricación de máquinas moleculares. Como se muestra en la Figura 7, en los catenanos se puede producir el movimiento relativo de los anillos (arriba a la izquierda), y en los rotaxanos puede inducirse un movimiento de giro del anillo (abajo a la izquierda) o bien de desplazamiento del mismo a lo largo del eje (a la derecha). 

 Por ello, partiendo de las moléculas de anillos entrelazadas que tan exitosamente habían obtenido, el grupo del profesor Sauvage se adentró en esta área.

El primer sistema creado por el grupo data de 1994 (Figura 8). En la figura izquierda, un anillo (el de la izquierda) contiene una posición bidentada y otra tridentada, mientras que el otro anillo (el de la derecha) contiene una única posición bidentada. Están unidos de modo tetracoordinado gracias a un catión metálico, por ejemplo, cobre (I), (bola negra). Bajo la acción de un estímulo externo, que puede ser una corriente eléctrica, un agente químico reductor u oxidante o la luz, se puede producir la oxidación a cobre II (bola blanca), y éste es más estable de modo pentacoordinado, por lo que un anillo gira dentro del otro para alcanzar la configuración de máxima estabilidad, que se muestra a la derecha. Se puede realizar el proceso inverso y partir de la situación de la derecha pasar a la izquierda. El proceso se puede realizar de modo controlado tantas veces como se quiera. Este catenano fue bautizado como "swinging catenane” (catenano oscilante).  

En 1997, haciendo uso de este mismo principio, logran inducir el movimiento de giro de un anillo conteniendo un sitio bidentado y tridentado alrededor de un filamento que contiene un sitio bidentado (“pirouetting rotaxane”o motor rotatorio (Figura 7, abajo a la izquierda) y en 1998 lo extienden al movimiento de un anillo con una posición bidentada a lo largo de un filamento que contiene un sitio bidentado y otro tridentado (Figura 7, derecha).

Como anteriormente ocurría con los sistemas topológicos, las estructuras químicas de estas máquinas moleculares no son evidentes, como se muestra a continuación (Figura 9) y su obtención tiene cierto grado de complejidad. Respecto a los sistemas mostrados anteriormente, ahora ligandos bidentados y tridentados son necesarios en la misma subunidad, para que se pueda inducir el movimiento. 

Recientemente han realizado mejoras de los sistemas anteriores, que ofrecen nuevas máquinas capaces de moverse en milisegundos o incluso menos, después de que se haya enviado una señal electroquímica a la molécula. El grupo también ha propuesto una nueva familia de sistemas dinámicos, que incorpora complejos octaédricos de rutenio (II) al rotaxano o catenano. Estos nuevos compuestos se comportan como máquinas moleculares impulsadas por la luz.

Otra contribución (en el año 2000) del grupo es la de un dímero de rotaxano cuyo comportamiento recuerda a los músculos naturales (Figura 10). En este caso particular, dos filamentos pueden deslizarse uno junto al otro de forma controlada. El efecto general es que el dímero de rotaxano sintético se puede estirar o contraer a voluntad, utilizando una señal química, en este caso el intercambio del catión metálico. La amplitud del movimiento es de 65 a 85 Amstrongs. En la diapositiva pueden ver el principio y la estructura química del compuesto sintetizado. Si se preguntan cuándo conocí al profesor Sauvage, fue durante mi estancia postdoctoral de dos años en su grupo en los años 1998 y 99, trabajando en este proyecto. 

Más recientemente, en el periodo 2008-2010, sintetizaron una "prensa molecular", capaz de comprimir moléculas entre dos placas, así como una molécula con forma de ocho en la que también se puede inducir movimiento.

Además de la topología química y las máquinas moleculares, el grupo ha estado activo en otros campos relativamente remotos. El área de investigación alternativa principal ha sido la de la fotosíntesis artificial, con un énfasis especial en la separación de carga fotoinducida, uno de los procesos clave de la fotosíntesis natural o artificial.

Desde un punto de vista puramente científico, el campo de las máquinas moleculares es particularmente desafiante y motivador. La elaboración de sistemas moleculares dinámicos controlados que poseen determinadas funciones químicas, biológicas o físicas está aún en sus inicios y continuará experimentando un rápido desarrollo durante las próximas décadas. En términos generales, todavía no se puede asegurar si el campo proporcionará aplicaciones en un futuro a corto plazo, aunque ya se tienen resultados preliminares en relación con el almacenamiento y procesamiento de información a nivel molecular. Otras posibles aplicaciones son: como nanomáquinas para aplicaciones médicas, como válvulas, como dispositivos moleculares capaces de clasificar moléculas o como portadores moleculares activos para el transporte selectivo de moléculas a través de una membrana,

Jean-Pierre Sauvage’s Chemistry is the Chemistry of beautiful molecules, the result of combining imagination and design, impossible forms with movement, synthetic challenges and teamwork, Jean-Pierre converted the molecules in dynamic systems able to move at will. Thanks a lot for that!

La Química de Jean-Pierre Sauvage es la Quimica de las moléculas bellas, resultado de combinar la imaginación con el diseño, las formas imposibles con el movimiento, los retos sintéticos con trabajo en equipo, del que siempre se enorgullece, Jean-Pierre convirtió las moléculas en sistemas dinámicos con capacidad para moverse a voluntad. ¡Muchas gracias!

En reconocimiento al impacto de sus contribuciones, el Profesor Sauvage ha recibido numerosos premios y reconocimientos internacionales de gran prestigio, desde 1978, y que tienen en la diapositiva que se presenta (Figura 11). Ya ven que he tenido que hacer la letra pequeña, y aun así no están todos. No los enumeraré para no alargar este acto, pero evidentemente cabe resaltar el Premio Nobel de Química en 2016, ya mencionado al comienzo de esta laudatio.

1978 Bronze Medal from the CNRS

1979 French Chemical Society Award in Coordination Chemistry

1980 Jean-Baptiste Dumas Award from the French Academy of Sciences

1987 French Chemical Society Award in Organic Chemistry

1988 CNRS Silver Medal

1991 Izatt-Christensen Award in Macrocyclic Chemistry

1994 Prelog Gold Medal, ETH-Zürich (Switzerland)

1995 World Nessim Habif Award, University of Geneva

1997 Member of the French Academy of Sciences

2000 Centenary Lecturer and Medal (Royal Society of Chemistry, United Kingdom)

2000 Chevalier de la Légion d'Honneur

2005 Pierre Süe Prize of the French Society of Chemistry

2005 Catalan Sabatier Prize of the Royal Spanish Society of Chemistry (RSEQ)

2007 Chair of the 21st Solvay Conference in Chemistry, “From noncovalent assemblies to molecular machines”,

2008 RB Woodward Award in Porphyrin Chemistry

2009 Japan Coordination Chemistry Award

2010 Honorary Doctorate, University of Zurich

2012 "Luigi Tartufari" International Prize, Accademia Nazionale dei Lincei (Italy)

Blaise Pascal Medal 2012 in Chemistry of the European Academy of Sciences

Elected as Fellow of the European Academy of Sciences

2014 "Grand Prix de la Fondation de la Maison de la Chimie"

2016 Nobel Prize in Chemistry with J. Fraser Stoddart and Ben Feringa

Honorary Fellow of the Royal Society of Chemistry (U-K)

Foreign Member of the Russian Academy of Sciences

2017 Grand Officier de l'Ordre National du Mérite

Honorary Doctorate, University of Athens (Greece)

2018 Honorary Doctorate, Uppsala University (Sweden) 

Jean-Pierre Sauvage cuenta con más de 500 publicaciones entre 1969 y diciembre de 2017. Ha impartido más de 600 conferencias y seminarios en reuniones internacionales o francesas, en universidades y en centros de investigación industriales o gubernamentales. Según la ISI Web of Knowledge, Jean-Pierre Sauvage es un químico "altamente citado”, con cerca 36 000 citas, y un número de citas promedio de 70 por publicación. Su índice h es igual a 94. No cabe duda que el trabajo del profesor Sauvage ha tenido impacto en decenas de grupos en todo el mundo, que en la actualidad trabajan en este campo.

A estos galardones y reconocimientos, se añade ahora el Doctorado Honoris Causa que le va a otorgar la Universitat Politècnica de València, la sexta distinción de esta clase que recibe.

Antes de terminar, quisiera resaltar algunas opiniones del profesor Sauvage que comparto con él sobre el momento en que vivimos. En este mundo actual de la inmediatez y en el que la investigación aplicada se antepone en muchas ocasiones a la básica, el profesor Sauvage defiende que la ciencia fundamental está en el origen de todas las tecnologías y cree que es necesario mantener la investigación básica por su valor intrínseco, aunque no tenga aplicaciones prácticas directas inmediatas, y que es necesario garantizar que aquellos proyectos que sean novedosos, creativos y excelentes obtengan financiación, aunque no sepamos predecir para qué servirán. Opina que en nuestro entorno la Química está en todas partes y cree que no se puede hacer buena ciencia si uno no se divierte. Recién doctorados, me dirijo ahora especialmente a vosotros: a los investigadores jóvenes, el profesor Sauvage les recomienda que sean intrépidos. Que si llegan a un punto en que se preguntan ‘¿debo arriesgarme a hacer algo diferente de lo que sé hacer o debo quedarme en mi zona de confort?’, la respuesta sea que deben ser aventureros y arriesgar. Sabe que no es fácil, ya que, afortunadamente para la ciencia, en un momento decisivo de su carrera dejó atrás lo que sabía hacer y se adentró en un territorio desconocido.

Permítanme ahora dedicarle unas palabras en francés, la lengua que hemos mantenido siempre en nuestra comunicación no científica.

Il faut mentionner que Jean-Pierre Sauvage est un homme simple, profondément humain et qui croit aux personnes. Je suis certaine que l'une des clés du succès de son laboratoire, en plus des idées et du travail constant, était l'excellent environnement dans lequel les chercheurs (thésards, postdocts permanents) techniciens, administratifs travaillaient. Ami inconditionnel de ses amis, tout comme il l’a été de ma bien-aimé Chistianne Dietrich-Buchecker, qui malheuresument nous a quittés en 2008 et qui sans doute a joué un rôle décisif dans le succèsss du groupe que je viens de décrire.

No puedo dejar de mencionar que Jean-Pierre Sauvage es un hombre sencillo, profundamente humano y que cree en las personas. Creo que una de las claves del éxito del laboratorio, junto a las ideas y al trabajo constante, fue el excelente ambiente en el que se trabajaba. Amigo incondicional de sus amigos, como lo fue de mi muy querida Chistianne Dietrich, que nos dejó en 2008 y a quién Jean-Pierre acompañó en todo momento durante los últimos y muy duros años de su vida, y que sin duda tuvo un papel decisivo en la obtención de los éxitos del grupo.

Jean-Pierre es un hombre de familia, y por ello piezas clave de su felicidad son su esposa Carmen, su hijo Julien y su mujer Diana, y sus pequeños nietos, Gael y Adrien, a quienes les gustaría ver con más frecuencia, ya que en la actualidad viven en EEUU (San Francisco)

El profesor Sauvage dice que ganar el Nobel es como tener un trabajo nuevo; dice que ahora es embajador de la ciencia. Pero yo sé que no es así. No es un trabajo nuevo para él. Él siempre ha sido un embajador de la ciencia, solo que ahora lo es a tiempo completo.

Desitge concloure agraint a tots vostès la seua presència en aquest acte, i especialment a qui serà nou membre del nostre claustre doctoral.

Així doncs, tinguts en compte i exposats tots aquests fets, digníssimes autoritats i claustrals, sol·licite amb tota consideració i encaridament prec que s'atorgue i conferisca al Doctor Jean-Pierre Sauvage, el suprem grau de Doctor Honoris causa per la Universitat Politècnica de València.

Moltes gracies

M. Consuelo Jiménez Molero

Valencia, 12 de marzo de 2019