Gli atomi dei diversi elementi si legano selettivamente tra loro dando origine alle molecole.
Si definisce molecola il più piccolo aggregato di atomi, uniti tra loro da legami chimici, capace di esistere allo stato libero e tale da conservare tutte le proprietà della sostanza a cui appartiene.
Ciascuna molecola si distingue dalla altre grazie ad una specifica composizione chimica, espressa dalla sua formula, e ad una struttura tridimensionale unica, responsabile del suo comportamento.
Le molecole, che siano create dalla natura o sintetizzate dall’uomo, possono essere semplici - costituite, ad esempio, da pochi atomi dello stesso tipo - oppure molto complesse - quando la composizione e la struttura mettono in evidenza un’elevata quantità e varietà di atomi uniti tra loro.
Con il termine building blocks si intende un insieme ristretto di molecole semplici, organiche ed inorganiche, che si collocano al principio di una successione più o meno lunga di trasformazioni dalla quale avranno poi origine tutte le molecole. I building blocks sono le unità basilari, o “mattoni”, necessarie alla costruzione di strutture molecolari più complesse.
Per comprendere il meccanismo con cui questo avviene si consideri un building block e si immagini, ad esempio, di inserirvi un atomo o un gruppo di atomi supplementari; ogni aggiunta o sostituzione porta con sé qualcosa della “personalità” dell’elemento annesso e avrà indiscutibili conseguenze sulla molecola in costruzione. Così facendo, si modificano la composizione e la struttura originarie del “mattone” fino ad ottenere una nuova molecola con caratteristiche diverse da quella di partenza. Ripetendo questo procedimento un numero elevato di volte è possibile generare una popolazione estesa e multiforme di molecole con formule, strutture e proprietà differenti tra loro.
La storia della chimica industriale è da sempre legata al concetto di building blocks; tuttavia, è nozione comune associare questo termine solo alle frazioni organiche estratte dal petrolio.
Per rendere più uniformi e comprensibili argomenti già ostici, si è deciso di estendere il significato di building blocks anche a quelle molecole inorganiche che presentino pari requisiti di semplicità, reattività e soprattutto carattere primario.