Хіміки синтезували нестабільні молекули, порушивши правило Бредта

Австралійські хіміки вперше синтезували молекули антибредтівських олефінів, які раніше вважалися надто нестабільними, порушивши правило Бредта, що відкриває нові перспективи в синтезі складних фармацевтичних препаратів.

Олефіни, або алкени, — це органічні молекули з подвійними зв’язками між атомами вуглецю, які широко використовуються у фармацевтичній промисловості завдяки своїй структурній стабільності та хімічній активності. Однак правило Бредта, сформульоване німецьким хіміком Юліусом Бредтом у 1924 році, встановлює обмеження для алкенів у певних структурах. Згідно з цим правилом, у малих молекулах з двома з’єднаними кільцями не можуть утворюватися подвійні зв’язки в «місткових» позиціях (де кільця перетинаються). Це пов’язано з тим, що такі зв’язки спричиняють високу просторову напруженість, роблячи молекулу нестабільною.

Попри майже столітню історію цього правила, хіміки намагалися знайти спосіб обійти його, щоб синтезувати антибредтівські олефіни (ABO) — молекули з подвійним зв’язком у заборонених «місткових» позиціях. Команді з Університету Квінсленда вдалося реалізувати цю ідею, використовуючи фтрид для запуску реакції, що видаляє одну з груп атомів у молекулі-попереднику. Це привело до утворення молекули з подвійним зв’язком у містковій позиції, характерного для антибредтівських олефінів.

Подальше дослідження показало, що антибредтівські олефіни мають унікальні властивості, зокрема хіральність (молекули існують у двох формах-енантіомерах, які є дзеркальними відображеннями одна одної). Це робить їх цінними для фармацевтичної промисловості, оскільки хіральні молекули часто мають різний біологічний ефект залежно від форми. Вчені змогли синтезувати енантіозбагачені антибредтівські олефіни, що може стати основою для створення нових ліків з покращеними властивостями.

Також дослідники використали ABO для синтезу тривимірних молекул, що раніше було важко реалізувати із застосуванням звичайних алкенів. Це відкриває нові можливості для створення складних хімічних структур, які є перспективними для фармацевтичних застосувань.

Додатково, у США інша команда хіміків досягла успіху в синтезі олігоциклотриптамінів — сполук з численними вуглець-вуглецевими зв’язками, які зустрічаються в природі в незначних кількостях, але мають високий потенціал у фармацевтиці. Ці структури важко синтезувати штучно, але їх точне збирання стало можливим завдяки новим методам, що, разом із синтезом антибредтівських олефінів, значно розширює арсенал органічної хімії.