科学家破解了100岁的难题规则来合成一类以前被认为太不稳定而无法形成的分子。
这些分子违反了布雷特规则，该规则描述了一类 3D 化合物中某些类型的键可能出现的位置。成功合成这些“抗 Bredt”分子，如该杂志 11 月 1 日所述 科学，可以帮助科学家制造新的药物。
“如果有一条规则说某件事绝对不可能，那么也许你只是没有想到解决它的正确方法。如果你这样做了，它实际上可能并不像你想象的那么困难，”研究第一作者卢卡·麦克德莫特加州大学洛杉矶分校的有机化学家告诉《生活科学》杂志。
反布雷特分子属于一类称为烯烃的化合物。烯烃至少有一个双键——一种由两对电子组成的强化学键——连接两个原子。这些碳原子中的每一个通常与其所键合的其他原子位于同一二维平面中。
20 世纪初，德国化学家朱利叶斯·布雷特 (Julius Bredt) 研究了双环分子中的双键，双环分子是一组包含两个粘在一起的环形结构的化学物质。为了了解这些双环分子的形状，想象一下将两张五面便利贴对折，然后将它们背对背粘在一起。您最终会得到一个大致 Y 形的 3D 结构。
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布雷特规则基于他在实验室的观察，指出碳在“Y”的连接处（也称为桥头位置）不能有双键。由于桥头碳及其周围的原子并不都位于同一平面，布雷特预测在桥头位置引入双键将使分子太不稳定而无法存在。
现在，麦克德莫特和他的同事们想出了一种制造反布雷特烯烃的方法，并利用该方法合成了复杂的3D分子。由于反布雷特烯烃不稳定且具有高反应性，该团队无法在新研究中直接分离它们。相反，他们添加了其他可以立即与反布雷特烯烃反应并形成更稳定产物的分子。这使得他们能够尝试几种不同的反布雷特烯烃及其更稳定的产品。
研究合著者，使用反布雷特烯烃的反应可能为新型药物打开大门尼尔·加格加州大学洛杉矶分校教授兼化学家告诉《生活科学》杂志。他表示，与现有的平面药用化合物相比，刚性的 3D 结构可以更好地与体内蛋白质相互作用。
研究人员表示，他们计划在未来合成更多具有不寻常结构的化合物并探索新型反应性。
加格说：“如果我们能够在 100 年后质疑[布雷特规则]并突破它的极限，那么可能还有各种各样的其他规则等待重新审视。”
