Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Los Angeles, sintetizaram moléculas em forma de gaiola com ligações duplas excepcionalmente deformadas, desafiando princípios de longa data da química orgânica. Este avanço se baseia na derrubada da regra de Bredt em 2024 e pode influenciar o design futuro de medicamentos. Os achados aparecem em Nature Chemistry.
A química orgânica tem sido guiada há muito tempo por regras que ditam como os átomos se ligam e as moléculas se formam. Em 2024, uma equipe liderada pela química da UCLA Neil Garg desafiou a regra de Bredt, que proíbe ligações duplas carbono-carbono na cabeça da ponte de moléculas bicíclicas pontadas. Agora, o grupo de Garg avançou mais ao criar cubeno e quadriciclano, estruturas compactas com ligações duplas forçadas a distorções tridimensionais em vez do arranjo plano típico. Essas moléculas exibem ordens de ligação em torno de 1.5, entre simples e dupla, devido à sua geometria tensionada. Os pesquisadores, incluindo o químico computacional Ken Houk, usaram precursores com grupos silyl tratados com sais de fluoreto para gerar os compostos reativos, que foram rapidamente capturados para formar produtos complexos. Embora instáveis demais para isolamento, evidências de experimentos e modelagem confirmam sua existência fugaz, marcada por uma piramidalização severa chamada 'hyperpyramidalized'. Garg disse: 'Décadas atrás, químicos encontraram forte apoio para que pudéssemos fazer moléculas alceno como essas, mas porque ainda estamos muito acostumados a pensar nas regras dos livros didáticos de estrutura, ligação e reatividade na química orgânica, moléculas como cubeno e quadriciclano foram evitadas.' 'Mas acontece que quase todas essas regras devem ser tratadas mais como diretrizes.' Houk observou: 'O laboratório de Neil descobriu como fazer essas moléculas incrivelmente distorcidas, e os químicos orgânicos estão animados com o que pode ser feito com essas estruturas únicas.' O trabalho atende a uma necessidade na farmacêutica por scaffolds rígidos tridimensionais além de estruturas planas. 'Hoje em dia, estamos começando a esgotar as possibilidades das estruturas regulares mais planas, e há mais necessidade de fazer moléculas 3D rígidas incomuns,' explicou Garg. Financiado pelo National Institutes of Health, o estudo envolveu pós-doutorandos e alunos de graduação do laboratório de Garg.
