科學家破解了100歲的難題規則來合成一類以前被認為太不穩定而無法形成的分子。
這些分子違反了布雷特規則，該規則描述了一類 3D 化合物中某些類型的鍵可能出現的位置。成功合成這些「抗 Bredt」分子，如該雜誌 11 月 1 日所述 科學，可以幫助科學家製造新的藥物。
「如果有一條規則說某件事絕對不可能，那麼也許你只是沒有想到解決它的正確方法。如果你這樣做了，它實際上可能並不像你想像的那麼困難，」研究第一作者盧卡·麥克德莫特加州大學洛杉磯分校的有機化學家告訴《生活科學》雜誌。
反布雷特分子屬於一類稱為烯烴的化合物。烯烴至少有一個雙鍵──一種由兩對電子組成的強化學鍵──連接兩個原子。這些碳原子中的每一個通常與其所鍵結的其他原子位於同一二維平面中。
20 世紀初，德國化學家朱利葉斯·布雷特 (Julius Bredt) 研究了雙環分子中的雙鍵，雙環分子是一組包含兩個粘在一起的環形結構的化學物質。為了了解這些雙環分子的形狀，想像一下將兩張五面便利貼對折，然後將它們背對背黏在一起。您最終會得到一個大致 Y 形的 3D 結構。
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布雷特規則是基於他在實驗室的觀察，指出碳在「Y」的連接處（也稱為橋頭位置）不能有雙鍵。由於橋頭碳及其周圍的原子並不都位於同一平面，布雷特預測在橋頭位置引入雙鍵將使分子太不穩定而無法存在。
現在，麥克德莫特和他的同事們想出了一種製造反布雷特烯烴的方法，並利用該方法合成了複雜的3D分子。由於反布雷特烯烴不穩定且具有高反應性，該團隊無法在新研究中直接分離它們。相反，他們添加了其他可以立即與反布雷特烯烴反應並形成更穩定產物的分子。這使得他們能夠嘗試幾種不同的反布雷特烯烴及其更穩定的產物。
研究合著者，使用反布雷特烯烴的反應可能為新型藥物打開大門尼爾·加格加州大學洛杉磯分校教授兼化學家告訴《生活科學》雜誌。他表示，與現有的平面藥用化合物相比，剛性的 3D 結構可以更好地與體內蛋白質相互作用。
研究人員表示，他們計劃在未來合成更多具有不尋常結構的化合物並探索新型反應性。
加格說：“如果我們能夠在 100 年後質疑[布雷特規則]並突破它的極限，那麼可能還有各種各樣的其他規則等待重新審視。”
