Az UCLA vegyészei nemrég a szerves kémia egy évszázados alapelve mögé biggyesztettek egy bitang nagy kérdőjelet. Az 1924-ben megállapított Bredt-szabály ugyanis azt mondja ki, hogy szén-szén kettős kötés nem alakulhat ki egy biciklusos molekula hídfőjénél, mivel a csavart geometria ebben a pozícióban instabillá tenné a molekulát, és így gyakorlatilag lehetetlenné válna ilyen kettős kötés létrehozása. Most azonban mégis sikerült ilyen kettős kötést létrehozni – számol be róla a sajtóközlemény. Ez a szabály amúgy elég jelentős hatással volt a szerves kémiára, sőt azon túl a vegyészetre is, mivel korlátozta hogy milyen szintetikus molekulákat lehet előállítani. Ez a megkötés különösen az olefinek – azaz kettős kötésű szénatomokat tartalmazó molekulák – fejlődésére volt hatással. Mivel pedig az olefineket széles körben alkalmazzák a gyógyszerfejlesztésben, így a Bredt-szabály miatti korlátozott szerkezetek egyes gyógyszeripari alkalmazásokat is gátoltak.

Neil Garg professzor vezetésével az UCLA kutatócsoportja a Science folyóiratban publikált tanulmány szerint most azonban sikeresen hozak létre olyan molekulákat, amelyek megszegik a Bredt-szabályt. Ezek az “anti-Bredt olefinek” (ABO) ugyanis kettős kötést tartalmaznak a hídfő pozícióban. Mint a fentiekből következik, ez a felfedezés nem csak elméleti jelentőségű, hanem korábban elképzelhetetlen molekulaszerkezetek szintézisét teszi lehetővé. Mint Garg fogalmazott:

„Az emberek nem foglalkoznak az anti-Bredt olefinekkel, mert úgy gondolják, hogy lehetetlen létrehozni őket. Nem szabadna olyan szabályokkal élnünk, amelyek elfojtják a kreativitást – ezeknek inkább iránymutatásként kellene szolgálniuk, nem pedig korlátozásként.”

A kutatás során Garg csapata szilil-(pszeudo)halogenideket és fluoridforrást használt az ABO-k képződéséhez szükséges reakció elindításához. Az ABO-k instabilitása miatt egy másodlagos vegyszert is beépítettek, amely “csapdába ejtette” ezeket az átmeneti molekulákat, lehetővé téve szerkezetük izolálását és tanulmányozását.

A tanulmányból kiderül az is, hogy az ABO-k ígéretesek lehetnek a gyógyszerkémiában, mivel olyan összetett, háromdimenziós molekulákat hozhatnak létre, amelyek óriási értéket jelenthetnek a gyógyszerkutatás számára.

„A vegyészek, szemben a százéves hagyományos gondolkodással, valóban képesek anti-Bredt olefineket létrehozni, és ezeket értékes termékek fejlesztésére használhatják fel”

– tette hozzá Garg.

A kutatás az UCLA végzős hallgatóinak, posztdoktori kutatóinak és a számítástechnikai szakértő Ken Houknak a közös munkája, amely tehát új távlatokat nyitott a szerves kémiában, és hozzájárult a terület régi, merev szabályainak az újragondolásához.

(Kép: Pixabay)