Científicos rompen una regla de química de 100 años de antigüedad que obligará a reescribir los libros

Científicos de la U. de California en Los Angeles (UCLA) han descubierto una importante falla en una regla de oro de la química orgánica que se ha mantenido inalterable durante 100 años.

Según los químicos, su hallazgo, plasmado en un estudio científico, obligará a reescribir los libros de química.

Las moléculas orgánicas, aquellas basadas principalmente en el carbono, tienen formas y organizaciones específicas en sus átomos. Se caracterizan por tener dobles enlaces entre dos átomos de carbono. Estos átomos y los que están unidos a ellos se sitúan en el mismo plano tridimensional y las moléculas que se desvían de esta geometría son poco comunes.

Hasta ahora, esa teoría incluía la llamada regla de Bredt, que forma parte de los libros de química desde 1924, y que establece que las moléculas no pueden tener un doble enlace carbono-carbono en la parte alta de puente de un sistema de anillos con puente, una posición que en química se conoce como “cabeza de puente”.

Pero ahora, este estudio realizado por químicos orgánicos de la UCLA muestra cómo es posible crear varios tipos de moléculas que violan la regla de Bredt, conocidas como olefinas anti-Bredt (ABO, por su sigla en inglés).

Muchos libros de texto y recursos en línea modernos describen a las ABO como “demasiado inestables para formarse” o “prohibidas”. La investigación proporciona a los químicos métodos prácticos para sintetizar y utilizar las ABO en reacciones, 100 años después del origen de la “regla de Bredt”.

La investigación fue realizada por estudiantes de posgrado y académicos postdoctorales de la UCLA en el laboratorio de Neil Garg (Luca McDermott, Zachary Walters, la Dra. Sarah French, Allison Clark, el Dr. Jiaming Ding y el Dr. Andrew Kelleghan) junto con su asesor, el profesor Neil Garg, y su colaborador de larga data y experto en química computacional, el profesor Ken Houk.

“La gente no está explorando las olefinas anti-Bredt porque creen que no pueden”, dijo en un comunicado el autor de la investigación, Neil Garg,  profesor distinguido de Química y Bioquímica Kenneth N. Trueblood en la UCLA. “No deberíamos tener reglas como estas, 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”.

Según las nota de prensa de la UCLA, 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. Debido a que los ABO son altamente inestables, incluyeron otra sustancia química que puede “atrapar” las moléculas ABO inestables y generar 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 las nuestras, porque pueden usarse para descubrir nuevos medicamentos”, dijo Garg. “Lo que demuestra este estudio es que, contrariamente a lo que se creía hace 100 años, los químicos pueden fabricar y usar olefinas anti-Bredt para elaborar productos con valor agregado”.