Conclusiones clave
- Según la ley de Bread, los dobles enlaces no pueden existir en determinadas posiciones de las moléculas orgánicas si la geometría de la molécula está demasiado alejada de lo que aprendemos en los libros de texto.
- Esta regla limitó a los químicos durante un siglo.
- Un nuevo artículo publicado en Science muestra cómo producir moléculas que violan la ley de Bread, lo que permite a los químicos encontrar formas prácticas de producirlas y utilizarlas en reacciones.
Los químicos de la UCLA han encontrado un gran problema con una regla básica de la química orgánica que existe desde hace más de 100 años: simplemente no es cierta. Y dicen: Es hora de reescribir los libros de texto.
Las moléculas orgánicas, compuestas principalmente de carbono, se caracterizan por formas y disposiciones específicas de los átomos. Las moléculas llamadas olefinas contienen dobles enlaces entre dos átomos de carbono o alquenos. Los átomos y los que están unidos a ellos normalmente se encuentran en el mismo plano 3D. Las moléculas que se desvían de esta geometría son inusuales.
En 1924 se informó sobre una regla cuestionable, conocida en los libros de texto como regla del pan. Afirma que las moléculas no pueden tener un doble enlace carbono-carbono en la unión del anillo de una molécula bicíclica con puente, también conocida como posición de «cabeza de puente». Los dobles enlaces de estas estructuras tienen formas geométricas distorsionadas y retorcidas que se desvían de la geometría rígida de los alquenos que se enseña en los libros de texto.Las olefinas han sido útiles en la investigación farmacéutica, pero la ley de Bread ha restringido los tipos de moléculas sintéticas que los científicos pueden producir con ellas y ha impedido posibles aplicaciones de su uso en el descubrimiento de fármacos.
Un nuevo artículo publicado por científicos de UCLA en la revista Science desmiente esa idea. Muestran cómo producir varios tipos de moléculas que violan la regla de Bread, llamadas olefinas anti-Bread, o ABO, lo que permite a los químicos encontrar formas prácticas de producirlas y usarlas en reacciones.
«La gente no está explorando las olefinas contra el empanizado porque cree que no pueden», dijo el autor correspondiente Neil Garg, Kenneth N. «No deberíamos tener reglas como ésta, o si las tenemos, sólo deberían existir con un recordatorio constante de que son pautas, no reglas. Cuando tenemos reglas que no podemos superar, mata la creatividad.
El laboratorio de Garg trató moléculas llamadas (pseudo)haluros de sililo con una fuente de fluoruro para inducir una reacción de eliminación que forma ABO. Debido a que los ABO son muy inestables, contienen otra sustancia química que puede «atrapar» moléculas de ABO inestables y producir productos separables. La reacción resultante indicó que los ABO podrían producirse y atraparse para producir estructuras de valor práctico.
«Hay un gran impulso en la industria farmacéutica para desarrollar reacciones químicas que produzcan estructuras tridimensionales como la nuestra porque pueden usarse para descubrir nuevos medicamentos», dijo Garg. «Lo que este estudio muestra es que, contrariamente a cien años de sabiduría convencional, los químicos pueden producir y utilizar olefinas anti-pan para fabricar productos con valor agregado».
Los autores del estudio incluyen estudiantes graduados y académicos postdoctorales de UCLA, Luca McDermott, Zachary Walters, Sarah French, Allison Clark, Jiaming Ding y Andrew Kelleghan, junto con Ken Hook, experto en química computacional y colaborador de Garg desde hace mucho tiempo, distinguido en UC. .
La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud.
(etiquetas para traducir)Química
