მეცნიერებმა ქიმიის 100-წლიანი წესი გააბათილეს და ისეთი მოლეკულები შექმნეს, რომელთა არსებობაც აქამდე თეორიულად შეუძლებელი იყო.
ახლად შექმნილი მოლეკულები ბრედტის წესს არღვევს. სწორედ ეს წესი აღწერს, თუ სადაა შესაძლებელი, რომ ქიმიური ნაერთების ერთ-ერთ კლასში კონკრეტული ტიპის ბმები დამყარდეს. მკვლევრებმა ახალ ნაერთებს “ბრედტის საწინააღმდეგო” მოლეკულები უწოდეს. ესენი, შესაძლოა, ახალი ტიპის პრეპარატების შექმნაში დაგვეხმაროს.
ნაშრომი ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.
“თუ რომელიმე წესი გეუბნება, რომ რაღაც სრულიად შეუძლებელია, შეიძლება უბრალოდ სწორი მეთოდი არ მოგიფიქრებია პრობლემის გადასაჭრელად. თუ გააკეთებ, შეიძლება ისეთი რთულიც არ იყოს, როგორიც გეგონა”, — განაცხადა ლუკა მაკდერმოტმა, ორგანული ქიმიის სპეციალისტმა (UCLA) და კვლევის მთავარმა ავტორმა.
ბრედტის საწინააღმდეგო მოლეკულები ნაერთთა ერთ-ერთ ჯგუფს, ოლეფინებს, მიეკუთვნება. ოლეფინებში მინიმუმ ერთი ორმაგი ბმა (ქიმიური ბმა, რომელიც ელექტრონთა ორი წყვილით მყარდება) გვხვდება, რომელიც ნახშირბადის ორ ატომს აკავშირებს ერთმანეთთან. თითოეული ეს ნახშირბადატომი, ჩვეულებრივ, იმავე ორგანზომილებიან სიბრტყეშია, რომელშიც მათთან შეკავშირებული სხვა ატომები.
მე-20 საუკუნის დასაწყისში იულიუს ბრედტმა, გერმანელმა ქიმიკოსმა, ბიციკლურ მოლეკულებში ორმაგი ბმები შეისწავლა. ამ ტიპის მოლეკულები რგოლის ფორმის ერთმანეთზე მიჯრილი სტრუქტურებისგან შედგება. მათი ფორმა საბოლოოდ სამგანზომილებიან Y-ს წააგავს.
ლაბორატორიული დაკვირვებების შედეგად ბრედტმა კანონზომიერებას მიაგნო. მის მიერ შემუშავებული წესის მიხედვით, ორმაგი ბმა არ შეიძლება ჰქონდეს ნახშირბადის იმ ატომებს, რომლებიც Y-ის შეერთების ადგილებში გვხვდება. ეს ნახშირბადატომი და მის გარშემო არსებული ატომები ერთ სიბრტყეზე არაა განლაგებული. შესაბამისად, ბრედტმა იფიქრა, რომ ამ ადგილას ორმაგი ბმის ჩასმით მოლეკულა იმდენად არასტაბილური იქნებოდა, რომ ვერც კი იარსებებდა.
ახლახან მაკდერმოტმა და მისმა კოლეგებმა მოიფიქრეს, როგორ შეიძლება ბრედტის საწინააღმდეგო ოლეფინების შექმნა, ამ მეთოდის გამოყენებით კი ახალი 3D მოლეკულები შექმნეს.
ბრედტის საწინააღმდეგო ოლეფინები არასტაბილური და ძალიან რეაქტიულია, ამიტომ კვლევის ფარგლებში ისინი პირდაპირ ვერ გამოაცალკევეს. ნაცვლად ამისა, მკვლევრებმა მათ სხვა მოლეკულები დაამატეს, რომლებიც ახალ ოლეფინებთან პირდაპირ შევიდოდა რეაქციაში და უფრო სტაბილურ პროდუქტებს წარმოქმნიდა. ამ მიდგომით მეცნიერებმა ახალი მოლეკულებისა და მათი უფრო სტაბილური ვარიანტების რამდენიმე ვარიანტი გამოცადეს.
ნილ გარდის, ქიმიკოსისა და კვლევის თანაავტორის, აზრით, მათი მიგნება — რეაქციები, რომლებშიც ბრედტის საწინააღმდეგო ოლეფინები მონაწილეობს — შეიძლება ახალი ტიპის წამლების შექმნაში დაგვეხმაროს. მკვლევარი ფიქრობს, რომ ხისტი 3D სტრუქტურები, სავარაუდოდ, სხეულში არსებულ ცილებთან უფრო მარტივად შევა ინტერაქციაში, ვიდრე არსებული სამედიცინო ნაერთები, რომლებსაც ბრტყელი ფორმა აქვს.
მკვლევრებს სურთ, რომ სამომავლოდ უჩვეულო სტრუქტურის მქონე მეტი ნაერთი შექმნან; გეგმავენ ახალი ტიპის ქიმიური რეაქტიულობის კვლევასაც.
“თუ შეგვიძლია, ბრედტის წესი 100 წლის შემდეგ დავაყენოთ ეჭვქვეშ და მის საზღვრებს გავცდეთ, სავარაუდოდ, უამრავი სხვა წესი იქნება გადასასინჯი”, — დასძინა გარგმა.
ანალიტიკოსთა და მეცნიერთა დარბაზი ,,დოქტრინა”
0
