Недавнее открытие исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) отменяет общепризнанный закон органической химии, известный как закон Бретта. Около века назад было заявлено, что из-за нестабильности некоторых типов специфических органических молекул их невозможно создать. Это открытие команды Калифорнийского университета является поистине взрывным моментом: оно открывает возможность создания новых молекулярных структур, которые ранее были недостижимы и могут произвести революцию в некоторых областях, например, в фармацевтике.
Что такое правило Бредта и почему оно так важно?
Чтобы понять значение этого открытия, полезно сначала объяснить некоторые основы органической химии. Органическая химия изучает молекулы, состоящие из углерода, например, те, которые встречаются в живых организмах. Некоторые из этих молекул, называемые алкенами или алкенами, имеют двойную связь между двумя атомами углерода. Двойные связи придают молекулам особую геометрию: атомы и связанные с ними группы атомов часто лежат в одной плоскости, что делает эти структуры очень жесткими.
В 1924 году немецкий химик Юлиус Бредт разработал правила строения некоторых молекул, называемых мостиковыми бициклическими молекулами. Эти молекулы имеют сложную структуру с несколькими кольцами, имеющими общие атомы, подобно двум переплетенным кольцам браслета. Правило Бретта гласит, что такие молекулы не могут иметь двойных связей в положениях, называемых «мостами», где соединяются два кольца. Это правило можно объяснить геометрическими причинами: двойные связи в мостиках создают настолько сильные структурные напряжения, что молекула становится нестабильной или вообще не может возникнуть.
В течение почти 100 лет этот закон оставался неоспоримым в органической химии, накладывая ограничения на молекулярные структуры, которые могли себе представить ученые. Другими словами, создание таких типов молекул, известных как анти-Бреттовские олефины (или АВО), кажется невозможным.
Обратите внимание: Все больше украинцев обучаются в польских университетах. После окончания школы они хотели бы уехать дальше на Запад.
В результате химики и фармакологи отказались от этих структур, ограничив возможности некоторых научных и промышленных применений.Крупный прорыв в Калифорнийском университете: создание невозможных молекул
Теперь химики Калифорнийского университета во главе с профессором Нилом Гаргом бросают вызов этому, казалось бы, незыблемому правилу. Их исследования были опубликованы в авторитетных журналах , демонстрируя, что транс-бреттовские олефины действительно могут быть получены. Команда не только доказала, что такие молекулы существуют, но и разработала метод их создания, открыв дверь к совершенно новому классу органических соединений.
Чтобы преодолеть ограничения правила Бредта, исследователи из Калифорнийского университета использовали галогениды кремния, химическое соединение, чтобы запустить реакцию, приводящую к образованию АВО. Поскольку эти молекулы настолько нестабильны, команда добавила еще одно химическое вещество для захвата этих структур, что сделало их пригодными для анализа и применения. Результаты показывают, что транс-бреттовские алкены можно не только получать, но и достаточно стабилизировать, чтобы изучать их и использовать в химических реакциях.
Нил Гарг считает, что это открытие показывает, что определенные правила химии следует рассматривать не как абсолютные истины, а скорее как руководящие принципы. Освободив химиков от наложенных ограничений, они теперь могут создавать более разнообразные и сложные молекулярные структуры.
Последствия этого открытия для научных исследований
Вызов правилу Бретта стал поворотным моментом в истории органической химии. Команда Калифорнийского университета подчеркнула важность этого открытия, поскольку оно позволяет создавать молекулы, которые ранее было теоретически невозможно создать. Это означает, что у химиков есть дополнительный инструмент для инноваций и создания уникальных структур с новыми химическими функциями.
В частности, антибреттовские олефины могут сыграть важную роль в передовых областях, таких как фармацевтические исследования. Возможность манипулировать трехмерными молекулярными структурами имеет решающее значение при разработке новых лекарств. Благодаря своей уникальной форме эти молекулы могут более специфически взаимодействовать с биологическими мишенями, что может привести к созданию более эффективных лекарств с меньшим количеством побочных эффектов.
Это исследование не только прокладывает путь к новым лекарствам, но и иллюстрирует фундаментальный принцип науки: подвергать сомнению догмы. Благодаря научным достижениям и методическим инновациям то, что еще вчера считалось невозможным, сегодня может быть достигнуто.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.