O descoperire recentă făcută de cercetătorii de la Universitatea din California din Los Angeles (UCLA) răstoarnă o lege bine stabilită a chimiei organice: regula lui Bredt. Veche de aproape un secol, ea afirmă că este imposibil să se creeze anumite tipuri de molecule organice specifice din cauza instabilității lor. Descoperirea echipei de la UCLA este importantă, pentru că face posibilă imaginarea unor noi structuri moleculare care erau anterior inaccesibile și ar putea revoluționa anumite domenii, cum ar fi cercetarea farmaceutică.
Pentru a înțelege impactul acestei descoperiri, este util să explicăm mai întâi câteva elemente de bază ale chimiei organice. Chimia organică studiază în principal moleculele compuse din carbon, precum cele găsite la ființele vii. Printre acestea, anumite molecule, numite olefine sau alchene, au legături duble între doi atomi de carbon. Această dublă legătură conferă o geometrie specifică: atomii și grupurile de atomi legați de ea se găsesc în general în același plan, caracteristică care face ca aceste structuri să fie destul de rigide. În 1924, chimistul german Julius Bredt a enunțat o regulă pentru anumite structuri moleculare numite molecule biciclice cu punte. Aceste molecule au o structură complexă cu mai multe inele care au atomi comuni, la fel ca două bucle de brățară care se intersectează. Regula lui Bredt spune că aceste molecule nu pot avea o legătură dublă într-o poziție numită cap de pod, care este locul în care cele două inele se întâlnesc. Această regulă se explică prin motive geometrice: o legătură dublă la capul de pod ar provoca o constrângere structurală atât de mare încât molecula ar deveni instabilă sau chiar imposibil de creat. Această regulă a rămas indiscutabilă în chimia organică timp de aproape 100 de ani, impunând oamenilor de știință limite în structurile moleculare pe care le puteau avea în vedere. Cu alte cuvinte, părea imposibil să se creeze molecule de acest tip, numite olefine anti-Bredt (sau ABO). De aceea, chimiștii și farmacologii au abandonat aceste structuri, ceea ce a limitat câmpul de posibilități pentru anumite aplicații științifice și industriale.
Chimiștii UCLA, conduși de profesorul Neil Garg, au contestat această regulă aparent inevitabil. Studiul lor, publicat în prestigioasa revistă Science, demonstrează că de fapt este posibil să se creeze olefine anti-Bredt. Echipa nu numai că a demonstrat că aceste molecule ar putea exista, dar a dezvoltat și o metodă pentru a le produce, deschizând ușa către o categorie complet nouă de compuși organici. Pentru a ocoli constrângerile impuse de regula lui Bredt, cercetătorii de la UCLA au folosit halogenuri de silil, compuși organosilici formați din siliciu și halogeni (precum clor, brom, iod sau fluor), pentru a genera reacții care duc la formarea de ABO. Deoarece aceste molecule sunt foarte instabile, echipa a adăugat o altă substanță chimică pentru a capta aceste structuri și a le face utilizabile pentru analize și aplicații. Rezultatele arată că nu numai că este posibil să se creeze olefine anti-Bredt, ci și să le stabilizeze suficient pentru a le studia și a le folosi în reacții chimice.
Potrivit lui Neil Garg, această descoperire arată că anumite reguli ale chimiei nu ar trebui luate ca adevăruri absolute, ci mai degrabă ca linii directoare. Eliberând chimiștii de această limitare impusă, aceștia pot acum să ia în considerare structuri moleculare mai variate și mai complexe. Punerea sub semnul întrebării a regulii lui Bredt marchează un punct de cotitură în istoria chimiei organice. Echipa UCLA subliniază importanța acestui avans prin faptul că face posibilă proiectarea de molecule care până acum erau teoretic imposibil de creat. Aceasta înseamnă că chimiștii au acum un instrument suplimentar pentru a inova și a proiecta structuri unice cu noi funcții chimice.
Olefinele anti-Bredt ar putea juca un rol esențial în domenii de ultimă oră, cum ar fi cercetarea farmaceutică. Acest studiu nu deschide doar calea către noi medicamente, ci ilustrează și un principiu fundamental în știință: acela de a pune în discuție dogmele. Ceea ce credeam ieri imposibil poate deveni realizabil astăzi datorită progresului științific și inovațiilor metodologice.
