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新开发的方法打破分子对称性支持生命起源理论
发布时间:2024-10-24 11:43:12徐离壮谦来源:
绝大多数有机分子(基于碳结构)不是平面的,而是具有三维几何形状。根据每个分子内原子的排列方式,可以获得各种结果。在某些情况下,分子及其镜像可能具有完全不同的特性;我们谈论的是两个对称分子,它们的关系与物体与镜子中的图像的关系相同。
让我们用手的比较来解释:我们的手是彼此的镜像;人们可能认为它们是相同的。然而,当一只手放在另一只手上时(不是手掌对手掌的排列,而是一只手重叠在另一只手上),手指的位置是不一样的。某些分子也会发生同样的情况:原子的排列不一致。分子中每个不能重叠的镜像都称为对映体。
UPV/EHU博士EfraimReyes解释说:“在自然界和药理学中,两种对映体具有不同特性的例子有很多。沙利度胺就是一个例子(沙利度胺是一种在怀孕前三个月作为镇静剂和缓解恶心的药物,它导致了数千例先天畸形)。沙利度胺的一种对映体具有镇痛作用,另一种则会导致畸形。”
“这是因为治疗目标与一种对映体或另一种对映体之间的相互作用方式不同。因此,控制这些类型分子的合成以获得两种对映体中的一种至关重要。”
由UPV/EHU教授Jos&ute;LuisVicario领导的金属催化和有机催化研究小组与罗维拉伊维尔吉利大学合作,成功选择性地构建了一组环丁烷(基本上含有碳和氢原子,以环的形式连接的分子)的两种对映体中的一种。
该团队的研究成果发表在《应用化学国际版》上。
UPV/EHU博士前研究员JosebeHurtado已经能够“利用一种新方法合成具有难以捉摸的不对称性的分子,这为迄今为止尚未实现的分子结构类型开辟了一条新途径,这种分子结构可能被用作药物等。”
“通过破坏平面对称性的去对称化过程,我们将它们转化为更复杂分子的基本合成块,”她的论文导师、该论文的主要作者之一雷耶斯解释道。
UPV/EHU科学与技术学院的这个团队通过催化方法成功合成了本质上不对称的环状分子(环状)。
UPV/EHU有机化学教授指出:“利用少量源自铜(一种丰富、无害的金属)的催化剂,我们开发出了一种高效、直接的方法。”
这一成就解决了当前的一个主要挑战和一个日益受关注的研究领域。
维卡里奥补充道:“我们成功合成了具有轴不对称性(由轴支撑)的分子,这在自然界中是史无前例的,为研究新型分子打开了大门,也可用于开发新的治疗途径。”
此外,通过严格控制反应,“我们打破了平面对称性,将其转化为轴不对称,然后转化为点不对称(由一个点支撑),”UPV/EHU教授解释道。这表明“具有不对称性的生物分子也可能具有共同的起源,这是非常有可能的。”
自发去对称化,生命的起源
这一发现让人想起有关生命起源的理论之一,该理论基于这样的假设:产生生命的分子是通过自发的对称性去对称化形成的。
“根据一种广为接受的生命起源理论,最初只存在对称分子,不对称分子是通过自发去对称化过程出现的;它们显然构成了生命的起源,因为我们的整个有机体和生命系统都是基于不对称的生物分子,而且只包含两种对映体中的一种,”雷耶斯总结道。
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