100 Yıllık Kural Aşılarak Molekülde İmkansız Bir Bağ Kuruldu
Karbon, toplu olarak organik kimya olarak adlandırılan alanda çok çeşitli elementlerle bağlantı kurmak için geriye doğru eğilen, sokulgan küçük bir atomdur. Karbonun bağlantı kurma becerisi olmasaydı yaşamın kendisi mümkün olmazdı.
Yine de bu dost canlısı arkadaşın bile sınırları vardır. Örneğin Bredt’in kuralına göre, kovalent çift bağlar olarak bilinen kararlı iki kanatlı bağlantılar, ‘bisiklik’ moleküller arasında oluşan V şeklindeki köprülere bitişik olarak oluşmayacaktır.
Şimdi Los Angeles’taki California Üniversitesi’nden bir kimyager ekibi, Bredt’in yüzyıllık kuralını ihlal eden bir çözüm ortaya çıkardı. Bu da gelecekte ilaç araştırmalarında, var olamayacağını düşündüğümüz moleküllerin kullanımını keşfetmeye teşvik ediyor.
Organik şehir planlamasının oldukça belirsiz bir kuralı gibi görünebilir, ancak Alman kimyager Julius Bredt’in 1924 tarihli makalesinde çift bağın imkansızlığını savunmasından bu yana, onun yanıldığını kanıtlayan sadece bir avuç başarılı deney yapıldı.
Kendin yap mobilya montajı yapan herkesin çok iyi bildiği gibi, düz paket kitaplığınızın bir kıymık yığınına dönüşmemesini sağlamanın anahtarı geometridir.
Organik kimya da bundan pek farklı değildir – bazı birleşimler bir dereceye kadar bükülmeye ve dönmeye izin verirken, diğerleri inatla yerine oturmadan önce mevcut planın tamamen düz olmasını gerektirir.
Birleştirilmiş bir bisiklik molekülü ele alalım; en basit haliyle norbornen, dijital bir saat kadranındaki sekiz rakamına benzeyebilir.
Orta bağı kesmek için molekülün ortasına bir karbon atomu yerleştirmek mümkündür, bu da köprübaşı olarak bilinen bir tepe ile sonuçlanır. Bu sırada molekülün geri kalanı yeni bir hizaya çekilerek sekiz rakamının sırt üstü düz durması engellenir.
Şimdi olefin olarak bilinen organik bir çift bağ oluşturmak için köprü başınızın her iki ucundaki karbonlardan birine ikinci bir bağlantı eklemek ister misiniz?
Bredt’in kuralı, norbornen’deki köprübaşlarının yanında olefinleri yasaklamaktadır.
UCLA kimyageri Neil Garg anti-Bredt takımında. Devam edin diyor.
Garg, “İnsanlar anti-Bredt olefinleri keşfetmiyorlar çünkü yapamayacaklarını düşünüyorlar” diyor.
“Böyle kurallarımız olmamalı – ya da varsa bile, bunların kural değil kılavuz olduğunu sürekli hatırlatarak var olmalılar. Aşılamayacağı varsayılan kurallara sahip olmak yaratıcılığı yok eder.”
Garg ve ekibi, çift bağ oluşumunu teşvik etmek için uygun bir dizi öncü bileşik ve yol planlamak üzere organik kimyager Shu Kobayashi tarafından geliştirilen sistematik bir yöntem kullanmadan önce, anti-Bredt bağı olan birkaç farklı bisiklik halkanın düzenlenmesi hakkında bir anlayış geliştirmek için teorik bir yaklaşımla işe başladı.
Başarılı plan, silil (sözde) halojenür öncüllerini başka bir florür içeren molekülle ve bağı stabilize eden ve ürünün elenmesini sağlayan diğer kimyasallarla birleştirdi.
Kimyada kuralları çiğnemek bir isyan eyleminden çok daha fazlasıdır (kimyagerler asi bir grup olsa da). Bu, sınırların dışında olduğu düşünülen bileşikleri üretmek için yeni yöntemlerin kilidini açma ve yararlı olabilecek sentetik bileşiklerin yelpazesini genişletme çabasıdır.
Garg, “İlaç endüstrisinde bizimki gibi üç boyutlu yapılar veren kimyasal reaksiyonlar geliştirmek için büyük bir baskı var çünkü bunlar yeni ilaçlar keşfetmek için kullanılabilir” diyor.
“Bu çalışmanın gösterdiği şey, yüz yıllık geleneksel bilgeliğin aksine, kimyagerlerin katma değerli ürünler yapmak için anti-Bredt olefinleri yapabilecekleri ve kullanabilecekleridir.”
Kaynak: https://www.sciencealert.com