化學家在分子中創造“不可能”的鍵,違背了 100 年的規則
碳是一個群居的小原子,向后彎曲以與統稱為有機化學中的各種元素連接。沒有Carbon 建立聯系的訣竅.
然而,即使是這個友好的家伙也有其局限性。拿布雷特規則例如,它表示稱為共價雙鍵的穩定雙通道連接不會在碰巧在 ' 上形成的任何 V 形橋附近形成bicyclic' 分子.
現在,來自加州大學洛杉磯分校(University of California, Los Angeles)的一組化學家發現了一種違反布雷特百年定律的解決方案。這鼓勵未來的藥物研究探索我們認為不存在的分子的用途。
這似乎是一個相當晦澀難懂的有機城市規劃規則,但自從德國化學家朱利葉斯·布雷特 (Julius Bredt) 論證雙鍵不可能性以來在他 1924 年的論文中,只有少數成功的實驗這似乎證明他錯了。
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有機化學并沒有什么不同——雖然有些連接允許一定程度的扭曲和轉動,但另一些連接頑固地要求現有計劃在卡入到位之前完全筆直。
以組裝的雙環分子為例,它最簡單的形式是降冰片烯,可能看起來像數字鐘面上的數字 8。
可以在分子中心插入一個碳原子以與中間鍵相交,從而產生一個稱為橋頭堡的峰。同時,分子的其余部分被拉成新的排列方式,防止 8 字形平躺在它的背上。
現在想在橋頭堡兩端的碳之一上添加第二個連接,以形成稱為烯烴的有機雙鍵嗎?
Bredt 會說對不起,你走運不走。
加州大學洛杉磯分校(UCLA)化學家尼爾·加格(Neil Garg)是反布雷特團隊的成員。他說去做吧。
“人們不探索反 Bredt 烯烴,因為他們認為他們不能,”說加格。
“我們不應該有這樣的規則——或者如果我們有它們,它們也應該只存在于不斷提醒它們是指導方針,而不是規則的情況下。當我們有據稱無法克服的規則時,它就會摧毀創造力。
Garg 和他的團隊從一種理論方法開始,以發展對幾種不同種類的雙環環與反 Bredt 鍵的排列的理解,然后使用由有機化學家 Shu Kobayashi規劃一組合適的前體化合物和途徑,以促進雙鍵的形成。
成功的計劃將硅烷基(偽)鹵化物前體與另一種含氟分子以及一系列其他化學物質相結合,這些化學物質可以穩定鍵并允許篩選出產品。
打破化學規則遠不止是一種叛逆行為(盡管化學家是一群叛逆的人).這是一項努力,旨在解鎖生產曾被認為是禁區的化合物的新方法,擴大可能被證明有用的合成化合物的范圍。
“制藥行業大力推動開發化學反應,產生像我們這樣的三維結構,因為它們可以用來發現新藥。”說加格。
“這項研究表明,與一百年的傳統觀點相反,化學家可以制造和使用反 Bredt 烯烴來制造增值產品。”
這項研究發表在科學.