https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq3519 https://www.nature.com/articles/d41586-024-03538-4 化学家制造出打破百年键结规则的「不可能」分子 这些分子被认为过於不稳定而无法制造，但实验显示它们可以在某些反应中「被捕获」， 从而生成有用的产物。 Gemma Conroy 化学家首次制造出一类先前被认为过於不稳定而无法存在的分子，并用它们来生成特殊的 化合物。科学家表示，这些臭名昭着的分子被称为反布雷特烯（anti-Bredt olefins，简 称ABO），为合成具挑战性的药物候选物提供了一条新途径。 “这是一个里程碑式的贡献，”澳大利亚布里斯班昆士兰大学的化学家克雷格·威廉姆斯 （Craig Williams）说。这项研究结果已发表在《科学》期刊上。 有机分子通常包含碳，并且由於其原子的键结方式而遵循特定形状。例如，烯烃（也称为 烯类）是常用於药物开发反应的碳氢化合物，它们在两个碳原子之间具有一个或多个双键 ，使得原子排列在同一平面上。 百年前的布雷特规则由有机化学家朱利叶斯·布雷特（Julius Bredt）於1924年提出。该 规则指出，在由共享原子的两个环组成的小分子中（如某些类型的烯烃），双碳键不能出 现在两个环相接的「桥头」位置。这是因为这种键结会迫使分子呈现扭曲的、压力极大的 三维形状，使其高度反应性且不稳定，加州大学洛杉矶分校的研究合着者尼尔·加格（ Neil Garg）解释道。「即使在100年後，人们仍然认为这些结构是被禁止的，或者太不稳 定而无法制造。」他说。 虽然该规则已经进入化学教科书，但这并未阻止研究人员试图打破它。先前的研究暗示， 在桥头位置拥有双碳键的ABO是可能的，但由於反应条件过於严苛，无法成功合成出完整 的ABO分子，加格指出。 捕获剂 在最新的尝试中，加格和同事使用氟化物源处理前驱化合物，以启动较温和的「消除反应 」，将一些原子基团从分子中移除。结果得到了具有标志性双碳键的ABO分子。当研究人 员将各种捕获剂（能在反应中捕获不稳定分子的化学物质）添加到这个三维ABO中时，他 们成功生成了数个可以分离的复杂化合物。这表明可以利用ABO与不同捕获剂的反应来合 成三维分子，而这些分子对於设计新药物非常有用，加格指出。 与典型的烯类不同，ABO是手性化合物，即它们的镜像不能完全重合。加格和他的同事们 合成并捕获了一种对映体富集的ABO，这意味着他们产生了更多的一对镜像分子。这一发 现表明ABO可以用作非传统的构建块，用於合成对映体富集的化合物，而这些化合物在药 物中广泛应用。 中国深圳南方科技大学的化学家李创创（Chuang-Chuang Li）表示，这种方法可以用来探 索其他具有挑战性的分子的创新合成途径，例如化疗药物紫杉醇（商品名为Taxol）—— 这是一种复杂的多环分子，难以在实验室中合成。「这是一种有价值且可靠的方法，」李 说道。 加格和他的团队正在探索涉及ABO的其他反应，并研究如何合成其他看似不可能的分子结 构。「我们可以更具创造性地思考，」他说。 --

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