100-летнее правило химии доказано
Вы когда-нибудь слышали о правиле, которое существует так давно, что все считают его нерушимым? Так вот, группа ученых перевернула это представление, доказав ошибочность ключевого правила органической химии.
Нил Гарг, выдающийся профессор химии и биохимии, возглавляет работу по переписыванию фундаментального принципа, который был частью органической химии на протяжении последних ста лет.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Science, Гарг и его коллеги из Калифорнийского университета показали, что правило Бредта - основной принцип учебников по химии с 1924 года - может быть не таким уж и железным, как нас заставляли считать.
Но прежде чем мы узнаем, как они изменили ситуацию, давайте сделаем шаг назад и поймем, что это за правило.
Что именно представляет собой правило Бредта?
Правило Бредта стало руководящим принципом для химиков, изучающих органические молекулы, особенно те, которые известны как олефины.
Олефины - это соединения с двойной связью между двумя атомами углерода, и они обычно имеют плоскую, плоскостную структуру.
Согласно правилу Бредта, двойная связь не может располагаться в «мостиковой» позиции бициклической молекулы - молекулярной структуры, которая выглядит как два кольца с общими атомами.
Идея заключается в том, что размещение двойной связи в этом месте приведет к тому, что молекула окажется нестабильной.
Переворачивая правило Бредта с ног на голову
«Люди не исследуют олефины против Бредта, потому что думают, что они не могут этого сделать», - отметил Гарг.
Его команда решила оспорить это предположение. Вместо того чтобы смириться с ограничениями, налагаемыми этим давним правилом, они решили доказать, что эти молекулы, называемые антибредтовскими олефинами (ABO), действительно могут быть созданы и использованы.
Используя умный подход, исследователи обработали определенные молекулы, известные как силил (псевдо)галогениды, источником фтора. Эта реакция была разработана для получения неуловимых ABO.
Поскольку эти молекулы очень нестабильны и склонны быстро распадаться, команда включила еще одно химическое вещество, чтобы «поймать» их в ловушку.
Таким образом, они смогли захватить НПА на достаточно долгое время, чтобы изучить их и даже использовать для получения новых ценных соединений.
Почему это важно?
«Фармацевтическая промышленность стремится к разработке химических реакций, которые дают трехмерные структуры, подобные нашей, потому что они могут быть использованы для открытия новых лекарств», - объясняет Гарг.
Показав, что НПА можно генерировать и использовать, команда открывает новые возможности для открытия лекарств.
Способность создавать такие уникальные молекулярные структуры означает, что ученые могут исследовать совершенно новое царство соединений, которые раньше были недоступны.
Необходимо оспаривать больше «правил»
Работа Гарга не просто нарушает правила - она предлагает всему научному сообществу переосмыслить то, как мы подходим к давно устоявшимся представлениям.
«У нас не должно быть таких правил - или, если они есть, они должны существовать только с постоянным напоминанием о том, что это рекомендации, а не правила. Это разрушает творческий потенциал, когда у нас есть правила, которые якобы нельзя преодолеть», - сказал он.
Оспаривая правило Бредта, команда выступает за более гибкий и инновационный подход к химии.
Они напоминают нам, что наука постоянно развивается, и то, что мы считаем невозможным сегодня, может стать прорывом завтра».
