นักวิทยาศาสตร์ได้ทำลายชายอายุ 100 ปีคนหนึ่งกฎในการสังเคราะห์คลาสของโมเลกุลที่ก่อนหน้านี้คิดว่าไม่เสถียรเกินกว่าจะก่อตัวได้
โมเลกุลที่เป็นปัญหาละเมิดกฎของเบรดต์ ซึ่งอธิบายว่าพันธะบางประเภทสามารถเกิดขึ้นได้ที่ไหนภายในกลุ่มสารประกอบเคมี 3 มิติ ประสบความสำเร็จในการสังเคราะห์โมเลกุล "anti-Bredt" เหล่านี้ตามที่อธิบายไว้เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายนในวารสาร ศาสตร์สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์สร้างยาชนิดใหม่ได้
“หากมีกฎที่บอกว่าบางสิ่งเป็นไปไม่ได้เลย บางทีคุณอาจไม่ได้คิดถึงวิธีแก้ไขที่ถูกต้อง และถ้าคุณทำมัน จริงๆ แล้วมันอาจจะไม่ยากอย่างที่คิด” ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาลูก้า แม็กเดอร์มอตต์นักเคมีอินทรีย์ที่ UCLA กล่าวกับ WordsSideKick.com
โมเลกุลต่อต้านเบรดต์ตกอยู่ในกลุ่มสารประกอบที่เรียกว่าโอเลฟินส์ โอเลฟินส์มีพันธะคู่อย่างน้อยหนึ่งพันธะ ซึ่งเป็นพันธะเคมีที่แข็งแกร่งซึ่งสร้างจากอิเล็กตรอนสองคู่ ซึ่งเชื่อมต่อระหว่างสองพันธะอะตอม อะตอมของคาร์บอนแต่ละอะตอมมักจะอยู่ในระนาบ 2 มิติเดียวกันกับอะตอมอื่นๆ ที่ถูกพันธะด้วย
ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักเคมีชาวเยอรมัน จูเลียส เบรดต์ ศึกษาพันธะคู่ในโมเลกุลไบไซคลิก ซึ่งเป็นกลุ่มสารเคมีที่มีโครงสร้างรูปวงแหวนสองอันติดกัน หากต้องการทราบรูปร่างของโมเลกุลจักรยานเหล่านี้ ลองจินตนาการถึงการพับกระดาษโน้ตห้าด้านสองแผ่นลงครึ่งหนึ่งแล้วติดเข้าด้วยกันจากด้านหลัง คุณจะได้โครงสร้าง 3 มิติรูปตัว Y ประมาณนี้
ที่เกี่ยวข้อง:
กฎของเบรดต์จากการสังเกตของเขาในห้องปฏิบัติการระบุว่าคาร์บอนที่ทางแยกของตัว "Y" หรือที่รู้จักกันในชื่อตำแหน่งหัวสะพานนั้น ไม่สามารถมีพันธะคู่ได้ เนื่องจากคาร์บอนของหัวสะพานและอะตอมรอบๆ ไม่ได้อยู่ในระนาบเดียวกัน เบรดต์จึงคาดการณ์ว่าการสร้างพันธะคู่ที่ตำแหน่งหัวสะพานจะทำให้โมเลกุลไม่เสถียรเกินกว่าที่จะดำรงอยู่ได้
ตอนนี้ McDermott และเพื่อนร่วมงานของเขาได้คิดค้นวิธีในการผลิตโอเลฟินที่ต้านเบรดต์ และใช้วิธีการในการสังเคราะห์โมเลกุล 3 มิติที่ซับซ้อน เนื่องจากโอเลฟินต้านเบรดต์ไม่เสถียรและมีปฏิกิริยาสูง ทีมงานจึงไม่สามารถแยกพวกมันได้โดยตรงในการศึกษาใหม่ แต่พวกเขากลับเพิ่มโมเลกุลอื่นๆ ที่สามารถทำปฏิกิริยากับโอเลฟินที่ต้านเบรดต์ได้ทันที และสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีเสถียรภาพมากขึ้น ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถทดลองใช้โอเลฟินต้านเบรดต์ในรูปแบบต่างๆ และผลิตภัณฑ์ที่มีความเสถียรมากกว่าได้
ปฏิกิริยาโดยใช้โอเลฟินส์ต่อต้านเบรดสามารถเปิดประตูสู่ยาประเภทใหม่ได้ผู้ร่วมวิจัยนีล การ์กศาสตราจารย์และนักเคมีที่ UCLA กล่าวกับ WordsSideKick.com โครงสร้าง 3 มิติที่เข้มงวดสามารถโต้ตอบกับโปรตีนในร่างกายได้ดีกว่าสารประกอบยาแบบแบนที่มีอยู่ เขาแนะนำ
นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาวางแผนที่จะสังเคราะห์สารประกอบที่มีโครงสร้างผิดปกติเพิ่มขึ้น และสำรวจปฏิกิริยาประเภทใหม่ๆ ในอนาคต
“หากเราสามารถตั้งคำถาม [กฎของเบรดต์] หลังจากผ่านไป 100 ปี และก้าวข้ามขีดจำกัดของมันได้ ก็อาจมีกฎอื่นๆ ทุกประเภทที่รอการตรวจสอบอีกครั้ง” การ์กกล่าว
