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化学家们刚刚打破了一项百年老规矩,并表示是时候重写教科书了

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发表于 2024-11-4 20:09:21 | 显示全部楼层 |阅读模式 IP归属地:亚太地区
加州大学洛杉矶分校的化学家们发现,有机化学的基本规则存在一个大问题,这个规则已经存在了 100 年,但它并不正确。他们说,是时候重写教科书了。
有机分子主要由碳构成,其特点是具有特定的形状和原子排列。烯烃分子在两个碳原子之间有双键,即烯烃。这些原子及其所连接的原子通常位于同一三维平面上。偏离这种几何形状的分子并不常见。
这条规则在教科书中被称为布雷特规则,于 1924 年被报道出来。它规定分子在桥连双环分子的环连接处(也称为“桥头”位置)不能有碳碳双键。这些结构上的双键将具有扭曲的几何形状,与教科书中教授的烯烃的刚性几何形状不同。
烯烃在药物研究中非常有用,但是布雷特规则限制了科学家们能够想象用它们制造的合成分子的种类,并阻碍了它们在药物研发中的可能应用。
加州大学洛杉矶分校的科学家在《科学》杂志上发表的一篇论文推翻了这一观点。他们展示了如何制造几种违反布雷特规则的分子,称为反布雷特烯烃,简称 ABO,这让化学家们找到了制造和在反应中使用它们的实用方法。
“人们没有探索抗 Bredt 烯烃,因为他们认为这做不到,”通讯作者、加州大学洛杉矶分校 Kenneth N. Trueblood 化学和生物化学杰出教授 Neil Garg 说。
“我们不应该有这样的规则——或者如果我们有,它们应该只存在,并不断提醒我们,它们是指导方针,而不是规则。当我们制定无法克服的规则时,它会摧毁创造力。”
Garg 的实验室用氟源处理一种叫做硅基(伪)卤化物的分子,以诱导消除反应,形成 ABO 血型。由于 ABO 血型非常不稳定,因此他们加入了另一种化学物质,这种化学物质可以“捕获”不稳定的 ABO 血型分子,并产生可以分离的产品。
由此产生的反应表明,可以生成和捕获 ABO 以提供具有实用价值的结构。
加格说:“制药行业正在大力推动开发能够产生像我们这样的三维结构的化学反应,因为它们可以用来发现新药。”
“这项研究表明,与一百年来的传统观念相反,化学家可以制造和使用反布雷特烯烃来生产增值产品。”
该研究的作者包括加州大学洛杉矶分校的研究生和博士后学者 Luca McDermott、Zachary Walters、Sarah French、Allison Clark、Jiaming Ding 和 Andrew Kelleghan,以及 Garg 的长期合作者和计算化学专家、加州大学洛杉矶分校的杰出研究教授 Ken Houk。

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