科學家造出分子打破布雷特規則
美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)化學家在10月31日出版的《科學》雜誌上發表論文稱,他們推翻了「束縛化學家一個世紀」的布雷特規則,並證明了能夠製造出不符合這一規則的分子,這將對藥物研究產生特別的影響。
布雷特規則於1902年由德國化學家尤利烏斯·布雷特首次提出,並於1924年編纂成一條規則。它規定分子在橋連雙環分子的環連接處(也稱為「橋頭」位置)不能有碳碳雙鍵。具有碳碳雙鍵的分子稱為烯烴。通常,這些鍵中的碳原子和與其相連的原子位於同一幾何平面上,而偏離這種幾何形狀的分子並不常見。
这是因为这些双键需要碳原子共享电子。在小型双环结构中,桥头原子的“轨道”(即电子可能围绕其存在的空间)并不容易重叠。只有当环足够大(八个原子或以上)时,双键才能在桥头原子之外形成,而不会造成显著的几何应变。否则,这些双键会因过于不稳定而无法制备。
在最新研究中,UCLA的化學家們創造出幾種被稱為「反布雷特烯烴」的分子,這些分子偏離了教科書中烯烴的傳統幾何結構。
他們用氟源處理矽基鹵化物引發消除反應製造出反布雷特烯烴。由於反布雷特烯烴極不穩定,他們又添加了另一種化學物質來捕獲反布雷特烯烴分子,並生成了一種可以分離的物質,該物質能夠保持一定的結構。
烯烴在藥物研究中尤其有用,但布雷特規則限制了所能合成的分子種類,阻礙了在藥物發現中的應用。 UCLA化學家強調,像布雷特這樣的規則應該只作為指導原則存在,而不是硬性規定。實驗結果也表明,與一百年來的傳統觀念相反,化學家可以製造和使用反布雷特烯烴來生產有價值的產品。