含有碳的有机分子。图片来源：Science Photo Library

本报讯 化学家首次制造出一类之前被认为太不稳定而不可能存在的分子，并利用它们生成了奇特的化合物。这些分子名叫反布雷特烯烃（ABO），为合成具有挑战性的候选药物提供了一条新途径。11月1日，相关研究成果发表于《科学》。

澳大利亚昆士兰大学的化学家Craig Williams表示，这是一项具有里程碑意义的研究。

基于原子结合的特殊方式，含有碳的有机分子通常具有特定的形状。例如，经常用于药物开发反应的碳氢化合物烯烃，在两个碳原子之间会有一个或多个双键，从而使原子排列在一个平面上。

布雷特规则于1902年由德国化学家尤利乌斯·布雷特首次提出，并在1924年被正式纳入化学规则。根据该规则，分子的桥头位置，即连接两个环的地方，不能含有碳碳双键，正如某些类型的烯烃一样。

这项新研究的作者、美国加州大学洛杉矶分校的化学家Neil Garg解释说，这是因为这些键会迫使分子形成一个扭曲、应变的3D形状，使之具有高度反应性和不稳定性。“100年后，人们依然认为这些类型的结构是被禁止的，或者因太不稳定而无法构建。”

尽管布雷特规则已被写入化学教科书，但总是有研究人员试图打破它。先前的研究暗示，在桥头位置合成具有碳碳双键的ABO是有可能的。但Garg说，由于反应条件太苛刻，相关尝试一直没有成功。

在这项研究中，Garg和同事用氟源处理硅基卤化物并触发了消除反应，从而成功合成了几种ABO。这些分子的结构偏离了教科书定义的几何形态。由于它们非常不稳定，研究团队还引入了另一种化学物质，以捕获和稳定这些ABO，最终形成了几种可以分离的复杂化合物。

Garg说，这表明，ABO与不同捕获剂的反应可以用来合成3D分子，这对设计新药很有用。

与典型的烯烃不同，ABO是手性化合物，即与镜像不完全匹配的分子。Garg和同事合成并捕获了一个对映体富集的ABO，这意味着ABO可以作为对映体富集化合物的非常规构件，广泛应用于制药领域。

“我们可以跳出固有思维模式。”Garg说，ABO的成功合成不仅挑战了布雷特规则这一束缚化学界一个世纪的传统观念，更为化学发展和药物合成提供了新的可能。（王方）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adq3519