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標題: 打破百年化學規則！科學家成功合成「反布萊特烯烴」 [打印本頁]

作者: super3g 時間: 2024-12-17 03:40 AM 標題: 打破百年化學規則！科學家成功合成「反布萊特烯烴」

打破百年化學規則！科學家成功合成「反布萊特烯烴」

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]近，加州大學洛杉磯分校（UCLA）的研究團隊成功合成了被認為「不可能存在」的分子，挑戰了有機化學中堅守近百年的布萊特規則（Bredt's Rule）。

什麼是布萊特規則？

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]有機分子主要由碳組成，具有特定的形狀和原子排列。其中，稱為烯烴的分子在兩個碳原子之間具有雙鍵。通常，這些原子及其附著的部分位於同一個三維平面上。偏離這種幾何結構的分子並不常見。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]布雷特規則是有機化學中的一項經驗法則，自1924年由朱利葉斯·布萊特（Julius Bredt）提出以來，一直被視為有機化學的基本原則。主要內容是指在橋環化合物（bridged compounds）中，橋頭原子（bridgehead atom）不應該連接雙鍵，除非環的尺寸足夠大。在小型橋環中，橋頭雙鍵會引發嚴重的角張力，導致分子不穩定。

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圖片來源：維基百科

橋環化合物是什麼？

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]橋環化合物是指分子中含有兩個或多個環，這些環共用兩個不直接相連的原子，稱為橋頭原子。常見的例子包括降冰片烷（norbornane）和金剛烷（adamantane）。這類化合物在化學結構上具有獨特性，但也因此在合成和反應性上存在挑戰。

挑戰布萊特規則

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]UCLA的研究團隊在最新一期的《科學》（Science）期刊上發表了他們的研究成果，成功合成了違反布萊特規則的反布萊特烯烴（anti-Bredt olefins，簡稱ABOs）。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]他們利用一種名為甲矽烷基（擬）鹵化物（silyl (pseudo)halides）的化合物，透過氟化物誘導的消除反應，生成了這些不穩定的ABOs。為了捕捉這些瞬間生成的分子，研究人員引入了另一種化學物質，成功將ABOs轉化為可分離的穩定產物。

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左：布萊特在20世紀初的原始研究發現，以及布雷特法則的建立。本研究中合成的反布萊特烯烴（ABOs）均透過捕捉實驗驗證（右上）。透過軸向手性中間體從前體的點手性轉移至產物的點手性，提供了扭曲的[2.2.2] ABO 作為中間體的實驗證據（右下）。縮寫：Me 代表甲基；DMF 代表 N,N′-二甲基甲醯胺；ee 代表對映體過量（enantiomeric excess）。｜來源：McDermott, Luca, et al.

打破規則的新分子：反布萊特烯烴

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]反布萊特烯烴的結構違反了傳統的布萊特規則，具有獨特的三維形狀和反應性。這項突破為有機化學提供了新的視角，特別是在藥物研發領域，這些新型分子可能成為設計新藥的潛在骨架。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]UCLA化學與生物化學系的尼爾·加格（Neil Garg）教授指出：「這項研究顯示，化學家們可以突破傳統的限制，合成出被認為不可能存在的分子，這將對藥物研發產生深遠的影響。」

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]他強調，這項發現提醒我們，科學規則應被視為指導原則，而非不可逾越的限制。未來，隨著更多反布萊特烯烴的合成和研究，科學家們有望在有機化學和藥物設計領域取得更多突破。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.87)]資料來源：

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