I chimici dell’ Università della California UCLA hanno svelato che una regola fondamentale della chimica organica che esiste da 100 anni semplicemente non è vera. E dicono: è ora di riscrivere i libri di testo.
Le molecole organiche, quelle composte principalmente di carbonio, sono caratterizzate dall’avere forme e disposizioni specifiche di atomi. Le molecole note come olefine hanno doppi legami, o alcheni, tra due atomi di carbonio. Gli atomi, e quelli a loro attaccati, giacciono normalmente sullo stesso piano 3D. Le molecole che si discostano da questa geometria sono rare.
La regola in questione, nota come regola di Bredt nei libri di testo, è stata riportata nel 1924. Afferma che le molecole non possono avere un doppio legame carbonio-carbonio nella giunzione ad anello di una molecola biciclica a ponte, nota anche come posizione “testa di ponte”. Il doppio legame su queste strutture avrebbe distorto forme geometriche che si discostano dalla rigida geometria degli alcheni insegnata nei libri di testo. Le olefine sono utili nella ricerca farmaceutica, ma la regola di Bredt ha limitato il tipo di molecole sintetiche che gli scienziati possono immaginare di realizzare con esse e ha impedito possibili applicazioni del loro utilizzo nella scoperta di farmaci.
Un nuovo articolo pubblicato dagli scienziati della UCLA sulla rivista Science ha invalidato questa idea. Gli scienziati mostrano che si possono creare diversi tipi di molecole che violano la regola di Bredt, chiamate olefine anti-Bredt, o ABO, consentendo ai chimici di trovare modi pratici per crearle e utilizzarle nelle reazioni.
“Le persone non stanno esplorando le olefine anti-Bredt perché pensano di non poterlo fare- ha affermato l’autore dello steudio Neil Garg, professore emerito di chimica e biochimica al Kenneth N. Trueblood Endowed- dovrebbero esistere solo con il promemoria costante che sono linee guida, non regole. Distrugge la creatività quando abbiamo regole che presumibilmente non possono essere superate”.
Il laboratorio di Garg ha trattato molecole chiamate (pseudo) alogenuri di silile con una fonte di fluoruro per indurre una reazione di eliminazione che forma ABO. Poiché gli ABO sono altamente instabili, hanno incluso un’altra sostanza chimica che può “intrappolare” le molecole ABO instabili e produrre prodotti che possono essere isolati. La reazione risultante ha indicato che gli ABO possono essere generati e intrappolati per dare strutture di valore pratico.
“C’è una grande spinta nell’industria farmaceutica per sviluppare reazioni chimiche che diano strutture tridimensionali come le nostre perché possono essere usate per scoprire nuovi farmaci”, ha detto Garg. “Ciò che questo studio dimostra è che, contrariamente a cento anni di saggezza convenzionale, i chimici possono creare e usare olefine anti-Bredt per creare prodotti a valore aggiunto”. La ricerca è stata finanziata dai National Institutes of Health.
Science. DOI: 10.1126/scienza.adq3519
Antonio Caperna