[資訊] 化學家造出打破布萊特規則的分子

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq3519 https://www.nature.com/articles/d41586-024-03538-4 化學家製造出打破百年鍵結規則的「不可能」分子 這些分子被認為過於不穩定而無法製造，但實驗顯示它們可以在某些反應中「被捕獲」， 從而生成有用的產物。 Gemma Conroy 化學家首次製造出一類先前被認為過於不穩定而無法存在的分子，並用它們來生成特殊的 化合物。科學家表示，這些臭名昭著的分子被稱為反布雷特烯（anti-Bredt olefins，簡 稱ABO），為合成具挑戰性的藥物候選物提供了一條新途徑。 “這是一個里程碑式的貢獻，”澳大利亞布里斯班昆士蘭大學的化學家克雷格·威廉姆斯 （Craig Williams）說。這項研究結果已發表在《科學》期刊上。 有機分子通常包含碳，並且由於其原子的鍵結方式而遵循特定形狀。例如，烯烴（也稱為 烯類）是常用於藥物開發反應的碳氫化合物，它們在兩個碳原子之間具有一個或多個雙鍵 ，使得原子排列在同一平面上。 百年前的布雷特規則由有機化學家朱利葉斯·布雷特（Julius Bredt）於1924年提出。該 規則指出，在由共享原子的兩個環組成的小分子中（如某些類型的烯烴），雙碳鍵不能出 現在兩個環相接的「橋頭」位置。這是因為這種鍵結會迫使分子呈現扭曲的、壓力極大的 三維形狀，使其高度反應性且不穩定，加州大學洛杉磯分校的研究合著者尼爾·加格（ Neil Garg）解釋道。「即使在100年後，人們仍然認為這些結構是被禁止的，或者太不穩 定而無法製造。」他說。 雖然該規則已經進入化學教科書，但這並未阻止研究人員試圖打破它。先前的研究暗示， 在橋頭位置擁有雙碳鍵的ABO是可能的，但由於反應條件過於嚴苛，無法成功合成出完整 的ABO分子，加格指出。 捕獲劑 在最新的嘗試中，加格和同事使用氟化物源處理前驅化合物，以啟動較溫和的「消除反應 」，將一些原子基團從分子中移除。結果得到了具有標誌性雙碳鍵的ABO分子。當研究人 員將各種捕獲劑（能在反應中捕獲不穩定分子的化學物質）添加到這個三維ABO中時，他 們成功生成了數個可以分離的複雜化合物。這表明可以利用ABO與不同捕獲劑的反應來合 成三維分子，而這些分子對於設計新藥物非常有用，加格指出。 與典型的烯類不同，ABO是手性化合物，即它們的鏡像不能完全重合。加格和他的同事們 合成並捕獲了一種對映體富集的ABO，這意味著他們產生了更多的一對鏡像分子。這一發 現表明ABO可以用作非傳統的構建塊，用於合成對映體富集的化合物，而這些化合物在藥 物中廣泛應用。 中國深圳南方科技大學的化學家李創創（Chuang-Chuang Li）表示，這種方法可以用來探 索其他具有挑戰性的分子的創新合成途徑，例如化療藥物紫杉醇（商品名為Taxol）—— 這是一種複雜的多環分子，難以在實驗室中合成。「這是一種有價值且可靠的方法，」李 說道。 加格和他的團隊正在探索涉及ABO的其他反應，並研究如何合成其他看似不可能的分子結 構。「我們可以更具創造性地思考，」他說。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.253.151.131 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Chemistry/M.1730714485.A.8D8.html