Kjemikere oppdager 'umulige' molekyler som bryter århundrer -gamle bindingsregler

Kjemikere oppdager 'umulige' molekyler som bryter århundrer -gamle bindingsregler

For første gang 1 . Forskere sier at disse beryktede molekylene, kjent som Anti-Bredt Olefines (abonnement), åpner en ny vei til syntesen av utfordrende medisinske kandidater.

Arbeidet kalles "banebrytende bidrag", sier Craig Williams, en kjemiker ved University of Queensland i Brisbane, Australia. Resultatene ble publisert i magasinvitenskapen.

Organiske molekyler, Medisiner utvikling -En eller flere dobbeltbindinger mellom to karbonatomer, noe som fører til et arrangement av atomene på ett nivå

The Bredt rule that has been known for 100 years, which in 1924 from Organic chemist Julius Bredt har blitt antydet at i små molekyler som består av to atomer, som er tilfelle med noen alkener, kan dobbeltbindinger mellom to karbonatomer ved ringene tilkoblingspunktet ikke oppstå. Si at slike strukturer er forbudt eller for ustabile til å lage dem, sier han.

Selv om regelen er forankret i kjemiske bøker, har hun ikke forhindret forskere fra å prøve å bryte dem. Tidligere forskning indikerte at det er mulig å lage abonnement som har en dobbel binding mellom karbonatomer på tilkoblingspunktet 2 . Forsøk på å syntetisere dem i sin fullstendige form var imidlertid mislykket fordi reaksjonsforholdene var for harde, sier Garg.

I det siste forsøket behandlet Garg og kollegene en foreløpig forbindelse med en fluorkilde for å sette i gang en mildere "eliminasjonsreaksjon" som fjerner atomgrupper fra molekyler. Dette førte til et molekyl som hadde det karakteristiske abonnementet dobbeltbinding. Når forskerne la til forskjellige fiskeemidler - kjemikalier som samler ustabile molekyler under reaksjonen - var de i stand til å produsere flere komplekse forbindelser som kunne isoleres. Dette indikerer at reaksjonene på abonnement kan brukes sammen med forskjellige fiskemidler for å syntetisere 3D -molekyler som er nyttige for utforming av nye medisiner, sier Garg.

abonnement chirale forbindelser - molekyler som ikke helt sammenfaller med deres refleksjon. Garg og kollegene syntetiserte og fanget et enantio -rik abonnement, noe som betyr at de produserte mer fra et speilbildepar enn fra det andre. Dette resultatet indikerer at abonnement kan brukes som ukonvensjonelle byggesteiner for enantio -rike forbindelser som er utbredt på apotek.

Chuang-Chuang Li, en kjemiker ved det sørlige universitetet for vitenskap og teknologi i Shenzhen, Kina, sier at denne tilnærmingen kan brukes til å utforske innovative synteseveier for andre utfordrende molekyler, for eksempel cellegiftet enhet paclitaxel (markeder som en skatt)-et komplekst, hyppig molekyl som er vanskelig på laboratoriet er laboratorium er en skatt)-et komplekst. "Det er en verdifull og pålitelig metode," sier Li.

Garg og teamet hans undersøker ytterligere reaksjoner med abonnement og undersøker hvordan andre molekyler kan syntetiseres med tilsynelatende umulige strukturer. "Vi kan tenke litt mer kreativt," sier han.

1. McDermott, L. et al. Science 386, EADQ3519 (2024).

   Artikkel
   

   Chan, T. H. & Massuda, D. J. Am. Chem. SOC 99 (1977).

   Google Scholar

Last ned referanser