Зробили неможливе: хімікам вдалося обійти столітнє непохитне правило Бредта.

Хіміки успішно синтезували рідкісний клас молекул, відомий як антибредтовські олефіни (ABO), які довгий час вважалися занадто нестабільними для існування. Відомі своєю унікальною структурою, ABO порушують правило Бредта — принцип органічної хімії, сформульований у 1924 році Юліусом Бредтом. Згідно з цим правилом, деякі вуглецеві структури з подвійними зв’язками, особливо ті, що утворюються в місткових позиціях кільцевих молекул, викликають екстремальну деформацію, що робить їх теоретично неможливими для підтримання в стабільній формі, пише Nature.

Хіміку з Каліфорнійського університету, Нілу Гаргу, та його команді вдалося порушити столітнє правило, синтезувавши ABO в умовах м'якої реакції, що раніше вважалося недосяжним, йдеться в їхньому дослідженні, опублікованому в журналі Science.

ABO — це вуглецеві сполуки з подвійними зв'язками, схожі на алкени, що використовуються при розробці ліків, але мають критичну відмінність: вони хіральні, тобто мають дзеркально протилежні форми, або енантіомери. Така хіральність є надзвичайно важливою у фармацевтиці, де один енантіомер може давати позитивний ефект, тоді як інший може бути неефективним або шкідливим для нас.

Гарг і його колеги створили збагачену енантіомерами форму ABO, яка надає більше одного дзеркального з'єднання, ніж іншого, що стало значним прогресом у створенні структурно складних 3D-молекул, застосовних у дизайні ліків. Крейг Вільямс, хімік з Квінслендського університету, назвав цю роботу "епохальним внеском" у найрізноманітніші сфери.

Для досягнення стабільності ABO команда Гарга використала сполуку-попередник, активовану фторидом, що призвело до м'якої реакції елімінації, яка виявила фірмову вуглецеву структуру з подвійними зв'язками. При взаємодії з різними агентами-ловцями — реактивними сполуками, що використовуються для захоплення нестабільних молекул, молекули формували стабільні, ізольовані сполуки, демонструючи свій потенціал як будівельні блоки для нових шляхів хімічного синтезу.

Це відкриття робить можливим майбутній розвиток складних лікарських препаратів з витонченою 3D-архітектурою, що може підвищити їхню ефективність і водночас позбавити від багатьох побічних ефектів. Дослідники вважають ці результати перспективними і для синтезу інших складних молекул. Стабільність ABO може відкрити шлях до створення нових лікарських сполук, які потребують стабільних 3D-скелетів, що традиційно важко досяжні. Здатність створювати стабільні, структурно різноманітні молекули з точною хіральною конфігурацією може дозволити фармацевтичним хімікам досліджувати нові простори для дизайну, які раніше були просто закриті правилом Бредта.

За словами Гарга, отримані результати спонукають його "мислити набагато ширше", оскільки він прагне до нових реакцій, які можуть дати ці нові "неможливі" молекули. Ці відкриття в області ABO відкривають нову главу в органічній хімії, роблячи реальністю можливість структурно різноманітних і функціонально багатих сполук у процесі розробки лікарських засобів, вважають автори.