Science:化学家们打破了一条延续了100年的规则,他们说,是时候重写教科书了

【字体: 时间:2024年11月04日 来源:AAAS

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  根据布列特规则,如果有机分子的几何形状与我们在课本上学到的偏离太远,双键就不能存在于有机分子的某些位置上。这条规则约束了化学家一个世纪。加州大学洛杉矶分校的化学家们现在已经展示了如何制造违反布雷特定律的分子,这使得化学家们找到了制造和在反应中使用它们的实用方法。

  

摘要:

  • 根据布列特规则,如果有机分子的几何形状与我们在课本上学到的偏离太远,双键就不能存在于有机分子的某些位置上。

  • 这条规则约束了化学家一个世纪。

  • 一篇新论文科学展示了如何制造违反布列特定律的分子,使化学家能够找到制造和在反应中使用它们的实用方法。

加州大学洛杉矶分校的化学家们发现了一个存在了大约100年的有机化学基本规则的大问题——它就是不正确。他们说:是时候重写教科书了。

主要由碳构成的有机分子,其特点是具有特定的形状和原子排列。被称为烯烃的分子在两个碳原子之间有双键,或称烯烃。原子和附着在原子上的原子通常位于同一个三维平面上。偏离这种几何形状的分子并不常见。

这条规则在教科书中被称为布雷特规则,于1924年被报道出来。它指出,分子在桥式双环分子的环交界处不能有碳碳双键,也被称为“桥头堡”位置。这些结构上的双键会扭曲,扭曲的几何形状,偏离了课本上所教的烯烃的刚性几何形状。烯烃在药物研究中很有用,但布雷特法则限制了科学家们可以想象用它们制造的合成分子的种类,并阻碍了它们在药物发现中的应用。

加州大学洛杉矶分校的科学家在《科学》杂志上发表的一篇新论文推翻了这一观点。他们展示了如何制造几种违反布雷特法则的分子,称为反布雷特烯烃,或称abo,这使化学家们能够找到制造和在反应中使用它们的实用方法。

加州大学洛杉矶分校Kenneth N. Trueblood杰出化学和生物化学教授Neil Garg说:“人们不去探索抗bredt烯烃,因为他们认为他们做不到。”“我们不应该有这样的规定——或者,如果我们有这样的规定,它们应该只是在不断提醒人们它们是指导方针,而不是规则的情况下存在。当我们制定了被认为无法克服的规则时,创造力就会被摧毁。”

Garg的实验室用氟化物源处理硅基(伪)卤化物分子,诱导形成abo的消除反应。因为ABO是高度不稳定的,他们加入了另一种化学物质,可以“捕获”不稳定的ABO分子,并产生可以分离的产物。结果表明,abo是可以生成和捕获的,具有实用价值的结构。

Garg说:“制药行业正在大力发展化学反应,使其产生像我们这样的三维结构,因为它们可以用来发现新药。”“这项研究表明,与一百年来的传统观念相反,化学家可以制造和使用抗布雷特烯烃来制造增值产品。”

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