Kimyagerler, Molekül İçindeki ‘İmkansız’ Bağı Keşfetti: 100 Yıllık Kural Çiğnendi

Karbon, organik kimyanın temel taşıdır ve çok sayıda elementle bağ kurabilme yeteneği sayesinde yaşamı mümkün kılar. Karbon olmasaydı, hayatta olamayacağımızı söylemek abartı olmaz.

Ancak karbonun da bazı sınırları vardır. Bunlardan biri, 1924 yılında Alman kimyager Julius Bredt tarafından ortaya atılan bir kuraldır. Bredt Kuralı, bazı moleküllerin belirli koşullarda sabit çift bağlar oluşturamayacağını söyler. Bu kural, özellikle bisiklik yapıya sahip moleküller için geçerlidir. Yani, karbon atomlarının bağlanarak oluşturduğu çift bağların, V şeklinde bir köprü oluşturan bisiklik moleküllerinin hemen yanına yerleşemeyeceğini öne sürer.

Ancak yurt dışında bir üniversitede, bir grup kimyager, Bredt’in bu 100 yıllık kuralını çiğnedi ve bununla birlikte, daha önce mümkün olduğu düşünülmeyen molekülleri keşfetti. Bu keşif, gelecekte ilaç araştırmalarına yeni bir yön verebilir ve bilim insanlarının daha önce imkansız olarak kabul edilen molekülleri incelemelerine olanak tanıyabilir.

Bredt Kuralı, organik kimyanın önemli bir ilkesi gibi görünebilir, ancak zaman içinde yapılan birkaç başarılı deney, bu kuralın yanlış olabileceğini gösterdi. Julius Bredt, 1924’te yayımladığı makalesinde, belirli bir yapıya sahip bisiklik moleküllerinde çift bağların oluşamayacağını savunmuştu. Ancak şimdi, yapılan yeni araştırmalar, bu iddianın doğru olmadığını ortaya koyuyor.

Kimyagerlerin dünyasında, geometri son derece önemlidir. Tıpkı mobilya montajında olduğu gibi, bir şeyin düzgün bir şekilde monte edilmesi için doğru açıların ve hizalamaların olması gerekir. Aynı şekilde, organik kimya da geometriye dayalıdır. Bazı moleküller, bir dereceye kadar bükülmeye ve şekil değiştirmeye izin verirken, diğerleri ise tamamen düzgün bir yapıya ihtiyaç duyar.

Bir örnek vermek gerekirse, norbornen adlı bir bisiklik molekülü, dijital bir saat ekranında gördüğümüz sekiz rakamını andırır. Bu molekülün merkezine bir karbon atomu eklenirse, orta bağda bir kesişim noktası oluşur ve bu yapıya “köprübaşı” denir. Molekülün geri kalan kısmı, bu kesişimi dengelemek için yeni bir hizaya çekilir, böylece sekiz şekli yatay düzlemde durmaz.

Şimdi, bu molekülün köprübaşındaki karbonlardan birine, bir çift bağ eklemeye çalıştığınızı düşünün. Bredt’in kuralına göre, bu mümkün olamazdı. Çünkü Bredt, bu tür yapıların çift bağ oluşturamayacağını iddia etmişti.

Ancak kimyager, bunun aksini savunuyor. kimyager, “Bredt karşıtı olefinler üzerinde çalışılmıyor çünkü insanlar bu tür bağların kurulamayacağını düşünüyorlar,” diyor. kimyager’e göre, kimyasal kurallar bazen sadece birer kılavuz olmalı ve araştırmacılar, bu kuralları aşmak için yaratıcı olmalı.

kimyager ve ekibi, bu engeli aşmak için teorik bir yaklaşım geliştirdi. Çeşitli bisiklik halkaların yapısını inceleyerek, bu yapılarla bir çift bağ (olefin) oluşturmayı mümkün kılacak bir yöntem tasarladılar. Ayrıca, organik kimyacı tarafından geliştirilen sistematik bir yaklaşımı kullanarak, bu çift bağların oluşumunu teşvik edecek kimyasal maddeler ve öncüller belirlediler.

Sonuç olarak, kimyagerler, silyl halojenli öncülleri ve florür içeren molekülleri kullanarak, Bredt’in kuralını aşmayı başardılar. Bu sayede, daha önce imkansız olduğu düşünülen bir bağ yapısı ortaya çıkmış oldu.

Kimyada kuralları çiğnemek, sadece bir isyan değil, aynı zamanda yeni ve faydalı bileşiklerin üretimi için yeni yollar açma çabasıdır. Bu, daha önce yasaklanmış kabul edilen bazı bileşiklerin sentezlenmesini mümkün kılarak, faydalı yeni kimyasal ürünlerin keşfine katkı sağlar.

kimyager, bu konuda şöyle konuşuyor: “İlaç endüstrisinde, üç boyutlu yapılar veren kimyasal reaksiyonlar geliştirmek için büyük bir çaba var. Bu tür yapılar, yeni ilaçların keşfi için kullanılabilir.” kimyager, bu çalışmanın, bir asır boyunca kabul edilen kimyasal bilgilerin tersine, kimyagerlerin anti-Bredt olefinleri üretmeye ve bunları değerli ürünler yapmak için kullanmaya başladıklarını gösterdiğini vurguluyor.

Bu önemli keşif, sadece kimya dünyasında değil, ilaç geliştirme ve diğer endüstrilerde de yeni olanakların kapılarını aralıyor.