В течение ста лет в химии действовало правило Брэдта, согласно которому в малых молекулах невозможно разместить двойную связь в точке мостика между двумя кольцами. Это утверждение считалось незыблемым, а созданные в представлении "невозможные" молекулы получили название анти-Бредтовских олефинов. Студенты учились их распознавать, а преподаватели последовательно повторяли: такие соединения существовать не могут, сообщает Earth.com.
Джулиус Бредт, немецкий химик, сформулировал это правило еще в 1924 году. Он утверждал, что двойная связь в малых мостиковых системах слишком напряжена и неизбежно распадется. В течение десятилетий это положение оставалось неоспоримым и закрепилось во всех учебниках.
Однако команда под руководством профессора химии и биохимии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Нила Гарга смогла создать анти-Бредтовские олефины. Ученые не пытались изолировать нестабильные молекулы, которые быстро распадаются. Вместо этого они применили химическое "реле": при добавлении фторида молекула образовывала запрещенную двойную связь, а затем мгновенно реагировала с другим соединением, формируя стабильный продукт.
Доказательством существования этих "невозможных" молекул стали свойства конечных продуктов. Если исходная молекула имела определенную пространственную ориентацию, то и результат сохранял ту же направленность. Такой эффект возможен только при условии образования анти-Бредтовского олефина на промежуточном этапе. Полученные экспериментальные данные подтвердили также и компьютерные модели.
По словам Нила Гарга, открытие имеет большое значение для фармацевтической отрасли. Многие лекарственные соединения нуждаются в трехмерном строении, чтобы взаимодействовать с биологическими "карманами" в организме. Новый метод позволяет создавать именно такие пространственные структуры, открывая перспективы для разработки лекарств нового поколения.
Исследование также ставит перед преподавателями проблему: как теперь объяснять студентам правило Брэдта, которое оказалось не абсолютным? По мнению Гарга, его следует преподавать вместе с исключением, подчеркивая, что в науке "невозможное" может стать реальностью при правильных условиях.
Другие научные группы уже планируют эксперименты по использованию новых подходов. Некоторые сосредотачиваются на фармацевтике, другие - на создании материалов с новыми свойствами для электроники и полимеров. Исследователи отмечают, что каждая удачная реакция помогает лучше контролировать нестабильные молекулы и расширяет границы химического синтеза.
"Это исследование демонстрирует, что вопреки ста годам общепринятых представлений химики могут изготавливать и применять анти-Бредтовские олефины для создания ценных продуктов", - отметил Гарг.
Недавно сообщалось, что уровень трифторуксусной кислоты (ТФК) - искусственного химического вещества из группы так называемых "вечных химикатов", которые не разлагаются в природе и человеческом организме, необратимо растет по всей планете. Это происходит из-за человеческой деятельности, в частности как побочный продукт распада фторированных газов, используемых в холодильниках, кондиционерах и других устройствах. Хотя прямое негативное влияние ТФК на здоровье человека пока не доказано, ученые выражают беспокойство относительно возможных долгосрочных последствий.