Молекулы с пи-связью стремятся к устойчивым геометриям, которые трудно изменить. В 1924 году немецкий химик Юлиус Бредт высказал соответствующее правило, ставшее частью учебников химии. Но в некоторых случаях это возможно. Американские учёные представили несколько соединений из класса олефинов, нарушающих это правило.
Разнообразие связей между атомами и структур органических молекул послужило основой для их классификации. Свойства многих органических молекул зависят от их строения. Органические молекулы, содержащие хотя бы одну двойную ковалентную связь между атомами углерода, называются олефинами. Олефины включают циклы — несколько связанных атомов, которые могут соединяться мостиками (из трёх и более общих атомов).
В начале XX века Юлиус Бредт изучал мостиковые бициклические соединения и обратил внимание на их необычное поведение. Тридцать лет исследований привели его к выводу, который запрещал двойную связь в месте соединения двух колец. Молекулы, нарушающие эту геометрию, встречаются нечасто — например, в больших циклах.
Искатели «запрещённых» соединений, такие как олефины, не прекратили свои поиски, несмотря на вывод Бредта. Олефины с кривизной и пирамидальной геометрией пи-связей называют антибредтовскими (АБО).
Обнаружилось, что соединения АБО чрезвычайно неустойчивы и быстро разлагаются.
Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе решили опровергнуть этот стереотип. вышедшей в журнале ScienceПредставили несколько видов молекул из класса олефинов, нарушающих запрет Бредта, и продемонстрировали способ их создания.
По мнению ведущего автора статьи Нила Гарга, профессора факультета химии и биохимии имени Кеннета Трублада, невозможность изучения антибредтовских олефинов связана с ошибочным мнением об их нереальности. Такого рода неодолимые, по утверждению людей, рамки препятствуют научному поиску.
Для получения АБО Гарг и его сотрудники применяли силил псевдогалогены как исходные вещества. Цель заключалась в удержании нестабильных, высоконапряженных молекул АБО другим веществом, после чего их можно было бы попытаться изолировать. Синтез проводился с фторидами.
Учёные использовали этот метод для получения нескольких АБО. Связь P рассчитывали с помощью теории функционала плотности при искаженной геометрии. Все запрещённые алкены (органические соединения без бензольного кольца, цепочечные с одной двойной связью) показали скрученность и пирамидальность.
Эксперимент продемонстрировал возможность синтеза и обнаружения высоконапряжённых аномальных бозонных областей. Согласно Гаргу, это послужит толчком для новых исследований в фармацевтике, где проявляется заинтересованность подобными структурами.