在破坏布雷特规则一年后,加州大学洛杉矶分校的科学家们制造出了超出预期的笼形双键分子

加州大学洛杉矶分校的有机化学家无法停止违反规则——这是一件好事!

来源:UCLA

要点

  • 化学键是通过共享电子将分子中的原子结合在一起的力。控制键合和分子形状的规则通常被认为是绝对的。
  • 根据有机化学的典型规则,称为烯烃的双键碳原子的几何形状通常是平坦的。
  • 现在,加州大学洛杉矶分校的有机化学家开发出了一种不寻常的笼状双键分子,称为立方烯和四环烯,它们打破了规则,为药物发现带来了希望。
  • 有机化学充满了有关结构和反应性的规则,尤其是在形成和破坏化学键时。控制这些将分子中的原子结合在一起的键如何形成以及它们赋予分子的形状的规则通常被认为是绝对的,但加州大学洛杉矶分校的有机化学家正在突破可能的界限。

    2024 年,Neil Garg 的实验室违反了 Bredt 规则,该规则已有 100 年历史,规定分子在“桥头”位置(桥联双环分子的环连接处)不能有碳碳双键。现在,他们开发了更不寻常的笼形分子的化学结构,其中含有双键,称为立方烯和四环烯。

    研究小组发现,通常情况下,双键周围的原子位于同一平面,但对于立方烯和四环烯来说,规则不成立。这项成果发表在《自然化学》上,拓展了化学家对分子类型的想象,并由此实现了未来的药物发现。

    “尼尔的实验室已经找到了如何制造这些极其扭曲的分子,有机化学家对这些独特结构的用途感到兴奋,”胡克说。

    这一发现出现之际,研究人员正在努力制造具有 3 维形状的新型分子,以开发新药物。

    加州大学洛杉矶分校

    顶排从左至右:Jiaming Ding、Sarah French 和 Christina Rivera。底排从左到右:Arismel Tena Meza、Dominick Witkowski、Ken Houk 和 Neil Garg