Una regla centenaria de la química orgánica se demuestra incierta

Una regla fundamental de la química orgánica que se remonta a hace 100 años resulta incierta y es hora de reescribir los libros de texto, según científicos de la Universidad de California Los Ángeles.

Las moléculas orgánicas, las que están compuestas principalmente de carbono, se caracterizan por tener formas y disposiciones de átomos específicas. Las moléculas conocidas como olefinas tienen enlaces dobles, o alquenos, entre dos átomos de carbono. Los átomos, y los que están unidos a ellos, normalmente se encuentran en el mismo plano 3D. Las moléculas que se desvían de esta geometría son poco comunes.

La regla en cuestión, conocida como la regla de Bredt en los libros de texto, se informó en 1924. Establece que las moléculas no pueden tener un enlace doble carbono-carbono en la unión del anillo de una molécula bicíclica puenteada, también conocida como la posición de "cabeza de puente". El enlace doble en estas estructuras tendría formas geométricas distorsionadas y retorcidas que se desvían de la geometría rígida de los alquenos que se enseña en los libros de texto.

HA LIMITADO LA INVESTIGACIÓN DE MOLÉCULAS SINTÉTICAS

Las olefinas son útiles en la investigación farmacéutica, pero la regla de Bredt ha limitado el tipo de moléculas sintéticas que los científicos pueden imaginar fabricar con ellas y ha impedido posibles aplicaciones de su uso en el descubrimiento de fármacos.

La nueva investigación, publicada en la revista Science, ha invalidado esa idea. Muestran cómo fabricar varios tipos de moléculas que violan la regla de Bredt, llamadas olefinas anti-Bredt o ABO, lo que permite a los químicos encontrar formas prácticas de fabricarlas y utilizarlas en reacciones.

"La gente no está explorando las olefinas anti-Bredt porque cree que no puede", dijo en un comunicado el autor correspondiente Neil Garg, profesor distinguido de Química y Bioquímica Kenneth N. Trueblood en la UCLA.

"No deberíamos tener reglas como esta, o si las tenemos, solo deberían existir con el recordatorio constante de que son pautas, no reglas. Destruye la creatividad cuando tenemos reglas que supuestamente no se pueden superar".

El laboratorio de Garg trató moléculas llamadas (pseudo)haluros de sililo con una fuente de fluoruro para inducir una reacción de eliminación que forma ABO. Como los ABO son muy inestables, incluyeron otra sustancia química que puede "atrapar" las moléculas ABO inestables y producir productos que se pueden aislar.

La reacción resultante indicó que los ABO se pueden generar y atrapar para dar estructuras de valor práctico. "Hay un gran impulso en la industria farmacéutica para desarrollar reacciones químicas que den estructuras tridimensionales como la nuestra porque se pueden usar para descubrir nuevos medicamentos", dijo Garg.

"Lo que demuestra este estudio es que, contrariamente a cien años de sabiduría convencional, los químicos pueden crear y usar olefinas anti-Bredt para crear productos de valor agregado".