Hai que reescribir os libros de texto: rompen unha regra química postulada hai un século

 O achado podería abrir a porta a novos fármacos / Adobe Stock

Os químicos de Universidade de California (UCLA) descubriron un gran inconveniente cunha regra fundamental da química orgánica postulada hai xusto 100 anos e que se seguiu a machada durante todo este século. O problema: non é certa. De feito, están tan seguros que afirman que é hora de reescribir os libros de texto. O achado, que podería revolucionar a creación de fármacos nos próximos anos, acaba de publicarse na revista Science.

As moléculas orgánicas, compostas principalmente de carbono, caracterízanse por ter formas e disposicións de átomos específicas. As moléculas coñecidas como olefinas teñen ligazóns dobres, ou alquenos, entre dous átomos de carbono. Os átomos, e os que están unidos a eles, normalmente atópanse no mesmo plano 3D. As moléculas que se desvían desta xeometría son pouco comúns.

A xeometría coa que se dispoñen os átomos nunha molécula determina moitas das súas propiedades e, por tanto, a forma na que reaccionan con outras moléculas. Existen ligazóns químicas que, polas súas características, teñen unha disposición bastante ríxida. "Cando estas ligazóns atópanse en compostos cunha xeometría distorsionada poden dar lugar a especies altamente reactivas. Este é o caso das dobres ligazóns en determinadas disposicións de compostos cíclicos", explica ao SMC Héctor Busto Sancirián, profesor titular da área de Química Orgánica no departamento de Química, e membro do grupo de investigación Química Biolóxica da Universidade da Rioxa. A regra de Bredt (Observación empírica en química orgánica que sinala que unha ligazón dobre non pode estar situado na cabeceira de ponte dun sistema de aneis con ponte, salvo que os aneis sexan suficientemente grandes), que foi postulada en 1924 por Julius Bredt, descarta a existencia de compostos con estas determinadas disposicións. Como consecuencia, esta norma restrinxiu o tipo de moléculas sintéticas que os científicos poden imaxinar fabricar con elas e impediu posibles aplicacións do seu uso no descubrimento de fármacos.

A regra de Bredt (1924) e as olefinas anti-Bredt xeradas neste estudo / Resumo dos achados orixinais de Bredt de principios do século XX e o establecemento da regra de Bredt (esquerda). Exemplos de ABO sintetizados neste estudo, todos os cales foron validados mediante experimentos de captura (dereita, arriba). A transferencia de quiralidad puntual nun precursor a quiralidad puntual no produto mediante un intermedio quiral axial proporciona evidencia experimental da intermediación do ABO retorto [2.2.2] (dereita, abaixo). Metilo; DMF, N,N’-dimetilformamida; exceso enantiomérico / science.org

"A xente non está a explorar as olefinas anti-Bredt porque cren que non poden", di pola súa banda Neil Garg, profesor distinguido de Química e Bioquímica Kenneth N. Trueblood na UCLA e un dos autores do estudo. "Non deberiamos ter regras como estas, ou se as temos, só deberían existir co recordatorio constante de que son pautas, non regras. Destrúe a creatividade cando temos regras que supostamente non se poden superar".

O laboratorio de Garg tratou moléculas chamadas (pseudo) haluros de sililo cunha fonte de fluoruro para inducir unha reacción de eliminación que forma ABO. Debido a que os ABO son altamente inestables, incluíron outra substancia química que pode «atrapar» as moléculas ABO inestables e xerar produtos que se poden illar. A reacción resultante indicou que os ABO pódense xerar e atrapar para dar estruturas de valor práctico.

"Hai un gran impulso na industria farmacéutica para desenvolver reaccións químicas que dean estruturas tridimensionais como as nosas, porque poden usarse para descubrir novos medicamentos", dixo Garg. "O que demostra este estudo é que, contrariamente ao que se cría hai cen anos, os químicos poden fabricar e usar olefinas anti-Bredt para elaborar produtos con valor agregado".

Con todo, aínda falta para ver as súas aplicacións prácticas. Miquel Solà Puig, director e investigador do Instituto de Química Computacional e Catálisis da Universidade de Xirona, explica: "Este artigo mostra como crear moléculas que violan a regra de Bredt, o que permite aos químicos atopar formas prácticas de crealas e usalas en reaccións. Aínda así, as moléculas anti-Bredt que conseguen sintetizar son altamente reactivas e non se poden illar e caracterizar, o que demostra que son moléculas altamente inestables. Con todo, os investigadores conseguiron demostrar a súa existencia facéndoas reaccionar con outras moléculas. Neste sentido, cen anos despois da súa formulación, este traballo demostra que a regra de Bredt non é de aplicación xeral e abre unha vía para a síntese de alquenos altamente distorsionados que poden ter unha gran utilidade na síntese de estruturas moleculares de gran complexidade presentes en determinados fármacos".

FONTE: abc.es/ciencia