Ученые опровергли закон химии, который действовал 100 лет

Химики из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе считают, что пора обновить учебники: обнаружена ошибка в одном из основных законов органической химии, которому почти сто лет. В новой статье, опубликованной в журнале Science, показано, как создавать молекулы, нарушающие правило Бредта, — это открывает новые перспективы в разработке лекарств и инновационных технологий.

Органические молекулы, состоящие преимущественно из углерода, имеют определенную форму и характерное расположение атомов. Молекулы, называемые олефинами, между двумя атомами углерода содержат двойные связи или алкены. Как правило, эти атомы и присоединенные к ним группы лежат в одной трехмерной плоскости и отклонения от этой структуры встречаются редко.

Правило Бредта гласит, что в молекулах не может быть двойных связей. Это ограничивало создание новых синтетических молекул, а значит, и определенных структур. А поскольку олефины играют важнейшую роль в фармацевтических исследованиях, это потенциально сдерживало инновации в разработке лекарств.

В новом исследовании показано, как можно создать несколько видов молекул, нарушающих правило Бредта, — анти-Бредт-олефинов, или ABO,— что позволяет химикам найти практические способы их создания и использования в различных реакциях.

«Люди не исследуют анти-Бредт-олефины, считается, это невозможно, — сказал соавтор исследования Нил Гарг, заслуженный профессор химии и биохимии имени Кеннета Н. Трублуда в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе. — Такие правила должны включать указание, что они носят рекомендательный характер. Когда есть правила, которые якобы невозможно обойти, это разрушает креативность».

Лаборатория Гарга обработала молекулы, называемые силикогалогенами, используя фтор, чтобы запустить реакцию, в результате которой образовались анти-Бредт-олефины (ABO). Эти молекулы очень нестабильны, поэтому ученые добавили другое вещество, которое может улавливать нестабильные ABO, что привело к созданию новых, полезных структур.

«В фармацевтической отрасли активно стремятся разработать химические реакции, которые дают трехмерные структуры, подобные нашим, так как они могут способствовать открытию новых лекарств, — отметил Гарг. — Это исследование показывает, что, вопреки устоявшимся взглядам, химики способны создавать и использовать анти-Бредт-олефины для получения нового качественного продукта».

Ранее компания Recursion Pharmaceuticals смогла использовать свою платформу для поиска лекарств с помощью ИИ, чтобы определить область биологии, на которую можно нацелиться для лечения твердых опухолей и лимфомы, сопоставить ее с кандидатом в лекарственные препараты и пройти весь путь до разрешения регулирующих органов на начало исследований менее чем за 18 месяцев.