شیمیدانان یک قانون ۱۰۰ ساله را شکستند

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس(UCLA) در کشفی که جهان شیمی را دگرگون می‌کند، ثابت کرده‌اند که یک قانون اساسی شیمی آلی که محققان را برای ۱۰۰ سال عقب نگه داشته بود، آنطور که همه فکر می‌کردند شکست‌ناپذیر نبوده است.

این پیشرفت می‌تواند مسیرهای جدیدی را برای توسعه دارو و تحقیقات دارویی باز کند و به بازنویسی کتاب‌ها منجر شود. قانون مورد بحث که قانون بردت نام دارد، از سال ۱۹۲۴ به عنوان انجیل شیمی شناخته می‌شود. این قانون مانند آن است که به معماران بگوییم هرگز نمی‌توانند نوع خاصی از پل را بسازند، زیرا قوانین فیزیک این اجازه را نمی‌دهد. اما اکنون، محققان UCLA نه تنها آن پل «غیرممکن» را ساخته‌اند، بلکه به دیگران نیز نشان داده‌اند که چگونه این کار را انجام دهند.

به نقل از اس‌اف، قانون بردت(Bredt’s rule) یک قانون حاصل از مشاهدات تجربی در شیمی آلی است که می‌گوید یک پیوند دوگانه نمی‌تواند در موقعیت سرپل(Bridgehead) در یک ترکیب حلقوی قرار بگیرد، مگر اینکه اندازه حلقه مورد نظر به قدر کافی بزرگ باشد تا فشار زاویه‌ای حاصل را تحمل کند.

نیل گارگ(Neil Garg)، استاد برجسته شیمی و بیوشیمی که رهبری این تحقیق را بر عهده داشت، می‌گوید: افراد آلکن‌های ضد بردت را بررسی نمی‌کنند زیرا فکر می‌کنند چنین کاری ممکن نیست. ما نباید چنین قوانینی داشته باشیم یا اگر آنها را داریم، باید مدام یادآوری شود که آنها دستورالعمل هستند، نه قوانین. وقتی قوانینی داریم که ظاهرا نمی‌توان بر آنها غلبه کرد، خلاقیت از بین می‌رود.

برای درک اهمیت این موضوع، مولکول‌های آلی را به عنوان ساختارهای سه بعدی کوچک، مانند سازه‌های مولکولی لگو تصور کنید. این ساختارها اغلب حاوی آنچه شیمیدانان «پیوندهای مضاعف» بین اتم‌های کربن می‌گویند، هستند. طبق قوانین سنتی، این پیوندهای دوگانه باید صاف باشند و نمی توانند در موقعیت‌های پیچ خورده خاصی در داخل مولکول وجود داشته باشند. قانون بردت به طور خاص می‌گوید که شما نمی‌توانید این پیوندهای دوگانه را در نقاط اتصال خاصی در ساختارهای مولکولی پیچیده‌تر قرار دهید.

با این حال، تیم گارگ راهی برای دور زدن این محدودیت پیدا کرد. آنها با استفاده از یک استراتژی شیمیایی هوشمندانه، این ساختارهای ظاهرا غیرممکن را با پردازش مولکول‌های خاص موسوم به سیلیل سودوهلید با فلوراید ایجاد کردند. از آنجایی که این ساختارهای «ممنوعه» بسیار ناپایدار هستند، محققان راهی برای «به دام انداختن» آنها ابداع کردند که آنها را برای واکنش‌های شیمیایی بعدی مفید می‌کند. پیامدهای این مطالعه می‌تواند برای توسعه دارو قابل توجه باشد.

گارگ توضیح می‌دهد: فشار زیادی در صنعت داروسازی برای توسعه واکنش‌های شیمیایی وجود دارد که ساختارهای سه‌بعدی مانند ما آنچه ما ایجاد کردیم، ایجاد می‌کنند، زیرا می‌توان از آنها برای کشف داروهای جدید استفاده کرد.

این تحقیق که در مجله معتبر «ساینس»(Science) منتشر شد، یک تلاش گروهی از سوی دانشجویان فارغ التحصیل UCLA و دانش پژوهان فوق دکتری بود.

این کشف یادآور آن است که در علم، حتی قابل اعتمادترین قوانین ما گاهی اوقات نیاز به بازنگری دارند. گاهی اوقات شکستن قوانین می‌تواند منجر به اکتشافات موفقیت‌آمیز شود.