Ученые нарушили 100-летнее правило химии и создали «невозможные» молекулы
Калифорнийские ученые нарушили химическое правило 100-летней давности, создав новый класс молекул, что может изменить подход к созданию лекарств. Исследование, опубликованное в журнале Science, открывает двери для разработки молекул с уникальными 3D-структурами, способными лучше взаимодействовать с белками организма.
Правило Бредта, сформулированное в 1924 году немецким химиком Юлиусом Бредтом, гласит, что в так называемых бициклических молекулах, где две кольцевые структуры соединены вместе, двойные связи на мостиковых атомах углерода невозможны.
Чтобы представить форму этих бициклических молекул, вообразите, что вы сложили два согнутых пополам пятиугольника и склеили их спинками. В результате получится трехмерная структура, похожая на литеру Y, поясняет Live Science.
Углерод на «мостиковом» положении (положение соединения колец) и окружающие его атомы не находятся в одной плоскости. Добавление двойной связи к этому положению делает молекулу чрезвычайно нестабильной, что приводит к ее разрушению. Поэтому в течение десятилетий считалось, что двойные связи на этих мостиковых позициях невозможны.
«Если существует правило, которое гласит, что что-то абсолютно невозможно, возможно, вы просто еще не нашли способ его решения. И если его найти, задача может оказаться не такой сложной, как казалось», — заявил ведущий автор исследования Лука Макдермотт.
Ученые нашли способ создать «анти-Бредтовые» молекулы, которые нарушают правило Бредта. Эти молекулы представляют собой класс химические соединений, известных как олефины, содержащих как минимум одну двойную связь между двумя атомами углерода. Обычно такие углероды находятся в одной плоскости с остальными атомами, с которыми связаны. Олефины используют для изготовления пластмассы, клеев и моющих средств.
Однако анти-Бредтовые олефины представляют собой исключение из этого правила, что позволяет получить уникальные трехмерные структуры. Эти соединения являются не только необычайно нестабильными, но и чрезвычайно реакционноспособными, что затрудняет их изоляцию в чистом виде. Вместо этого исследователи добавили к анти-Бредтовым олефинам молекулы, которые немедленно реагируют с ними, создавая более стабильные продукты.
Соавтор исследования Нил Гарг пояснил, что благодаря твердым трехмерным структурам анти-Бредтовые олефины лучше взаимодействовать с белками в организме по сравнению с «плоскими» лекарственными соединениями, которые используются сегодня.
«Люди не изучают антибредтовские олефины, потому что считают их невозможными, — сказал он. — Однако правила, которые считаются непреодолимыми, убивают научный поиск».
Ранее RTVI.US писал, что возбуждающие мысли перед сном научились подавлять в США.
