కీ టేకావేలు
- బ్రెడ్ నియమం ప్రకారం, అణువు యొక్క జ్యామితి మనం పాఠ్యపుస్తకాలలో నేర్చుకునే దాని నుండి చాలా దూరంగా ఉంటే, సేంద్రీయ అణువులపై నిర్దిష్ట స్థానాల్లో డబుల్ బాండ్‌లు ఉండవు.
- ఈ నియమం ఒక శతాబ్దం పాటు రసాయన శాస్త్రవేత్తలను నిర్బంధించింది.
- సైన్స్‌లోని కొత్త పేపర్ బ్రెడ్ నియమాన్ని ఉల్లంఘించే అణువులను ఎలా తయారు చేయాలో చూపిస్తుంది, రసాయన శాస్త్రవేత్తలు వాటిని తయారు చేయడానికి మరియు ప్రతిచర్యలలో ఉపయోగించడానికి ఆచరణాత్మక మార్గాలను కనుగొనడానికి అనుమతిస్తుంది.
UCLA రసాయన శాస్త్రవేత్తలు 100 సంవత్సరాలుగా ఉన్న ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ యొక్క ప్రాథమిక నియమంతో పెద్ద సమస్యను కనుగొన్నారు – ఇది నిజం కాదు. మరియు వారు ఇలా అంటారు: పాఠ్యపుస్తకాలను తిరిగి వ్రాయడానికి ఇది సమయం.
సేంద్రీయ అణువులు, ప్రధానంగా కార్బన్‌తో తయారు చేయబడినవి, నిర్దిష్ట ఆకారాలు మరియు అణువుల అమరికలను కలిగి ఉంటాయి. ఒలేఫిన్స్ అని పిలువబడే అణువులు రెండు కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య డబుల్ బాండ్స్ లేదా ఆల్కెన్‌లను కలిగి ఉంటాయి. పరమాణువులు మరియు వాటికి అనుసంధానించబడినవి సాధారణంగా ఒకే 3D విమానంలో ఉంటాయి. ఈ జ్యామితి నుండి వైదొలగిన అణువులు అసాధారణం.
పాఠ్యపుస్తకాలలో బ్రెడ్ నియమం అని పిలువబడే ప్రశ్నలోని నియమం 1924లో నివేదించబడింది. బ్రిడ్జ్‌హెడ్ పొజిషన్ అని కూడా పిలువబడే బ్రిడ్జ్డ్ బైసైక్లిక్ మాలిక్యూల్ యొక్క రింగ్ జంక్షన్ వద్ద అణువులు కార్బన్-కార్బన్ డబుల్ బాండ్‌ను కలిగి ఉండవని పేర్కొంది. ఈ నిర్మాణాలపై డబుల్ బాండ్ పాఠ్యపుస్తకాలలో బోధించే ఆల్కెన్‌ల యొక్క దృఢమైన జ్యామితి నుండి వైదొలిగే వక్రీకరించిన, వక్రీకృత జ్యామితీయ ఆకృతులను కలిగి ఉంటుంది. ఔషధ పరిశోధనలో ఒలేఫిన్లు ఉపయోగపడతాయి, అయితే బ్రెడ్ నియమం ప్రకారం శాస్త్రవేత్తలు వాటితో తయారు చేయగలిగే సింథటిక్ అణువుల రకాన్ని నిర్బంధించారు మరియు ఔషధ ఆవిష్కరణలో వాటి ఉపయోగం యొక్క సాధ్యమైన అనువర్తనాలను నిరోధించారు.
సైన్స్ జర్నల్‌లో UCLA శాస్త్రవేత్తలు ప్రచురించిన కొత్త పేపర్ ఆ ఆలోచనను చెల్లుబాటు చేయలేదు. వారు బ్రెడ్ నియమాన్ని ఉల్లంఘించే అనేక రకాల అణువులను ఎలా తయారు చేయాలో చూపుతారు, వీటిని యాంటీ-బ్రెడ్ ఒలేఫిన్స్ లేదా ABOలు అంటారు, రసాయన శాస్త్రవేత్తలు వాటిని ప్రతిచర్యలలో తయారు చేయడానికి మరియు ఉపయోగించేందుకు ఆచరణాత్మక మార్గాలను కనుగొనడానికి అనుమతిస్తుంది.
“ప్రజలు యాంటీ-బ్రెడ్ ఒలేఫిన్‌లను అన్వేషించడం లేదు, ఎందుకంటే వారు చేయలేరని వారు భావిస్తారు” అని సంబంధిత రచయిత నీల్ గార్గ్ అన్నారు, కెన్నెత్ ఎన్. ట్రూబ్లడ్ విశిష్ట ప్రొఫెసర్ ఆఫ్ కెమిస్ట్రీ అండ్ బయోకెమిస్ట్రీ UCLA. “మనకు ఇలాంటి నియమాలు ఉండకూడదు – లేదా మనకు అవి ఉంటే, అవి మార్గదర్శకాలు, నియమాలు కాదు అనే స్థిరమైన రిమైండర్‌తో మాత్రమే ఉనికిలో ఉండాలి. మేము అధిగమించలేని నియమాలను కలిగి ఉన్నప్పుడు అది సృజనాత్మకతను నాశనం చేస్తుంది.”
గార్గ్ యొక్క ల్యాబ్ ABOలను ఏర్పరిచే తొలగింపు ప్రతిచర్యను ప్రేరేపించడానికి ఫ్లోరైడ్ మూలంతో సిలిల్ (సూడో)హాలైడ్‌లు అని పిలువబడే అణువులను చికిత్స చేసింది. ABO లు చాలా అస్థిరంగా ఉన్నందున, అవి అస్థిర ABO అణువులను “ట్రాప్” చేయగల మరొక రసాయనాన్ని మరియు వేరుచేయగల ఉత్పత్తులను కలిగి ఉంటాయి. ఆచరణాత్మక విలువ కలిగిన నిర్మాణాలను అందించడానికి ABOలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు మరియు ట్రాప్ చేయవచ్చని ఫలిత ప్రతిచర్య సూచించింది.
“మా వంటి త్రిమితీయ నిర్మాణాలను అందించే రసాయన ప్రతిచర్యలను అభివృద్ధి చేయడానికి ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమలో పెద్ద పుష్ ఉంది, ఎందుకంటే అవి కొత్త ఔషధాలను కనుగొనటానికి ఉపయోగపడతాయి” అని గార్గ్ చెప్పారు. “ఈ అధ్యయనం చూపించేది ఏమిటంటే, వంద సంవత్సరాల సాంప్రదాయిక జ్ఞానానికి విరుద్ధంగా, రసాయన శాస్త్రవేత్తలు విలువ-ఆధారిత ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి యాంటీ-బ్రెడ్ ఒలేఫిన్‌లను తయారు చేయవచ్చు మరియు ఉపయోగించవచ్చు.”
ఈ అధ్యయనంలో UCLA గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థులు మరియు పోస్ట్‌డాక్టోరల్ పండితులు, లూకా మెక్‌డెర్మాట్, జాచరీ వాల్టర్స్, సారా ఫ్రెంచ్, అల్లిసన్ క్లార్క్, జియామింగ్ డింగ్ మరియు ఆండ్రూ కెల్లెఘన్, అలాగే గార్గ్ యొక్క దీర్ఘకాల సహకారి మరియు గణన రసాయన శాస్త్ర నిపుణుడు కెన్ హుక్, UC పరిశోధనలో ప్రముఖులు ఉన్నారు. .
