У хімії 100-річне правило виявилося неправильним: доведеться переписувати підручники
Фото: Unsplash
Упродовж століття студенти-хіміки заучували одне основоположне правило, яке в підсумку виявилося неправильним. Йдеться про так зване правило Бредта.
Це правило в органічній хімії стверджує, що подвійний зв’язок не може існувати біля місткового атома вуглецю в біциклічних системах невеликого розміру через сильну напруженість молекули і порушення геометрії подвійного зв’язку, пише Earth.com.
Тепер же команда хіміків, під час свого експерименту, випадково створила “неможливу” молекулу. Ба більше, вченим вдалося не просто створити цю молекулу, а й використати її для нових сполук, які колись допоможуть створити ліки майбутнього.
У Фокус. Технології з’явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Учені наголошують, що це була не просто невелика помилка. Це як дізнатися, що за певних умов можна ділити на нуль.
Ще 1924 року Юліус Бредт займався вивченням деяких молекул і дійшов висновку, який і ліг в основу правила. Він стверджував, що в малих молекулах неможливо розмістити подвійний зв’язок. Зв’язок буде сильно перекручений і розірветься.
Протягом століття це правило друкувалося в усіх підручниках. Такі неможливі молекули називалися “антибредтівськими олефінами”.
Але професор хімії та біохімії Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі Ніл Гарг зі своєю командою довели, що неможливі молекули все ж можливі. Команда знала, що такі молекули швидко розпадатимуться, тому вчені розробили незвичайну стратегію. Команда не намагалася ізолювати молекули, а створила хімічне реле.
Антибредтівський олефін існує рівно стільки часу, скільки необхідно для реакції, а потім перетворюється на щось стабільне. Але як можна вивчити те, що миттєво зникає? Вчені кажуть, що можна вивчити те, що залишається після зникнення неможливої молекули.
Команда вирішила створити скручену молекулу з певною орієнтацією — лівобічною або правобічною, кінцевий продукт зберігав ту саму орієнтацію. Це можливо тільки в тому разі, якщо між ними утворюється анти-Бредтовський олефін. Молекулярні “відбитки пальців” узгоджуються з цим висновком.
Результати дослідження також підтвердило і комп’ютерне моделювання. Лабораторії по всьому світу вже планують експерименти. Деякі групи хочуть створювати нові ліки. Інші досліджують додаткові “неможливі” молекули.
“Це дослідження показує, що, всупереч столітній загальноприйнятій думці, хіміки можуть виробляти і використовувати антибредтівські олефіни для створення продуктів із доданою вартістю”, — зазначив Гарг.
Нагадаємо, вчені розкрили один із секретів вуглецю. Уперше хіміки спостерігали приклад одноелектронного зв’язку між двома атомами вуглецю, хоча про його існування здогадувалися вже майже 100 років.