Научниците велат дека овие ‘озлогласени’ молекули, познати како анти-Бред олефини (АБО), нудат нов пат за синтеза на потенцијални лекови. Наодите се објавени во Science.

Органските молекули, кои содржат јаглерод, вообичаено одговараат на специфични форми поради начинот на кој нивните атоми се поврзуваат заедно. На пример, олефините, наречени и алкени – јаглеводороди кои често се користат во реакциите за развој на лекови, имаат една или повеќе двојни врски помеѓу два јаглеродни атоми, што резултира со распоредување на атомите во една рамнина.

Упростена основна структура на анти-Бредт олефин. Сивите ленти претставуваат единечни врски помеѓу јаглеродните атоми, црвените ленти се двојна врска. Новите молекули на истражувачите имаа други групи на атоми кои се разгрануваат од различни точки во молекулата. Слика: Нил Гарг

100-години старото правило на Бредт, предложено во 1924 година од страна на органскиот хемичар Јулиус Бредт, вели дека во мали молекули составени од два прстени кои ги делат атомите, какви што се некои видови алкени, не може да се појават двојни врски помеѓу два јаглеродни атома во делот каде што прстените се спојуваат, односно во мостобранова позиција. Ова се должи на тоа што врските би ја принудиле молекулата да заземе стресна, напната 3Д форма којашто ја прави мошне реактивна и нестабилна, вели коавторот на студијата Нил Гарг, хемичар од Универзитетот во Калифорнија, Лос Анџелес. „И денес, 100 години подоцна, луѓе велат дека овие типови структури се забранети или премногу нестабилни за создавање“, вели тој.

Иако правилото се проби во учебниците по хемија, тоа не ги спречи истражувачите да се обидат да го прекршат. Претходните истражувања навестија дека е можно создавање на ABO кои имаат двојна врска јаглерод-јаглерод на мостобрана позиција. Но, обидите да се синтетизираат во нивна целосна форма досега беа неуспешни бидејќи условите за реакција биле премногу сурови, вели Гарг.

Резиме на оригиналните наоди на Бредт од почетокот на 20 век и воспоставувањето на Бредтовото правило (лево). Примери на АБО синтетизирани во оваа студија, при што сите биле потврдени преку експерименти со заробување (десно, горе). Преносот на точкастата хиралност во прекурсорот кон точкастата хиралност во производот преку аксијално хирален меѓупроизвод обезбедува експериментален доказ за посредноста на усукан АБО (десно, долу) Слика преземена од научниот труд објавен во Science

Во последниот обид, Гарг и неговите колеги третирале прекурсор соединение со флуориден извор за започнување на поблага реакција на „елиминација“, која отстранува групи атоми од молекулите. Ова резултираше со создавање на молекула со типична АБО двојна јаглеродна врска. Кога истражувачите додадле разни средства за заробување (хемикалии кои заробуваат нестабилни молекули додека тие реагираат) на добиената 3Д АБО молекула, тие беа во можност да произведат неколку сложени соединенија што може да се изолираат. Ова укажува на тоа дека реакциите на АБО со различни агенси за заробување може да се искористат за синтетизирање на 3Д молекули, кои се корисни за дизајнирање нови лекови, вели Гарг.

За разлика од типичните алкени, АБО претставуваат хирални соединенија – молекули што не се совпаѓаат совршено со нивната огледална слика. Гарг и неговите колеги синтетизирале и заробиле АБО што било енантиозбогатено, што значи дека произвеле повеќе од едниот пресликувачки пар отколку од другиот. Ова откритие укажува дека АБО може да се користат како неконвенционални основни единици за создавање на енантиозбогатени соединенија, кои се широко застапени во фармацевтските производи.

Чуанг-Чуанг Ли, хемичар од Јужниот Универзитет за наука и технологија во Шенжен, Кина, вели дека пристапот може да се користи за истражување на иновативни синтетички патишта за добивање на други молекули што тешко се креираат, каков што е, на пример, хемотерапискиот лек paclitexal (познат и под името Taxol) – комплексна молекула со повеќе прстени што мошне тешко се создава во лабораторија.

Гарг и неговиот тим истражуваат и други реакции кои вклучуваат АБО, но работат и на изнаоѓање начини како да синтетизираат и други молекули со навидум невозможни структури.

Извор: Nature