Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) reescreveram um dos princípios mais arraigados da química orgânica, derrubando uma regra centenária ao sintetizar moléculas com ligações duplas distorcidas, estruturas antes consideradas inviáveis. A descoberta, publicada em 23 de janeiro de 2026, promete abrir caminhos inéditos no desenvolvimento de novos medicamentos.
Este avanço desafia conceitos fundamentais que guiam a compreensão de como os átomos se conectam e as ligações químicas se formam, expandindo drasticamente o que era considerado possível na estrutura molecular. O trabalho, liderado pelo químico Neil Garg, da UCLA, dá continuidade a uma série de estudos que vêm questionando verdades estabelecidas há décadas, com implicações profundas para a ciência e a indústria farmacêutica.
A química orgânica, um pilar essencial para a compreensão da vida e o desenvolvimento de materiais e fármacos, baseia-se em regras que descrevem a geometria e o comportamento das moléculas. Por mais de um século, muitas dessas regras foram tratadas como verdades absolutas, limitando a imaginação dos cientistas. Agora, a equipe da UCLA demonstra que a flexibilidade molecular é muito maior do que se supunha.
A quebra da regra de Bredt e as ligações duplas distorcidas
O grupo de pesquisa de Neil Garg já havia chocado a comunidade científica em 2024, ao derrubar a regra de Bredt, um princípio com mais de cem anos que afirmava ser impossível a formação de uma ligação dupla carbono-carbono na posição de “cabeça de ponte” (junção de anéis em uma molécula bicíclica em ponte). Construindo sobre essa ruptura, a equipe de Garg desenvolveu métodos para criar estruturas ainda mais exóticas: moléculas em forma de gaiola conhecidas como cubeno e quadriciclano, que contêm ligações duplas altamente incomuns.
Em moléculas típicas, os átomos conectados por uma ligação dupla adotam um arranjo plano. No entanto, o estudo da equipe de Garg, publicado na Nature Chemistry, revela que essa geometria familiar não se aplica ao cubeno e ao quadriciclano. Nessas moléculas, as ligações duplas são forçadas a assumir formas tridimensionais distorcidas. Essa descoberta amplia o leque de estruturas moleculares que os químicos podem conceber e desempenha um papel crucial no futuro desenvolvimento de fármacos.
O professor Neil Garg, autor correspondente do estudo e professor de Química e Bioquímica na UCLA, ressalta que, embora a teoria sugerisse a possibilidade de criar alquenos como esses há décadas, a adesão às regras dos livros didáticos fez com que moléculas como cubeno e quadriciclano fossem evitadas. “Mas, ao que parece, quase todas essas regras deveriam ser tratadas mais como diretrizes”, afirma Garg.
Moléculas 3D e o futuro da medicina
A descoberta do grupo de Garg chega em um momento em que cientistas buscam ativamente novos tipos de moléculas tridimensionais para aprimorar o design de medicamentos. Muitos fármacos modernos dependem de formas complexas que interagem de maneira mais precisa com alvos biológicos específicos no corpo.
A colaboração com o químico computacional Ken Houk, também da UCLA, foi fundamental para o entendimento dessas novas estruturas. Houk observa que o laboratório de Garg “descobriu como fazer essas moléculas incrivelmente distorcidas, e os químicos orgânicos estão animados com o que pode ser feito com essas estruturas únicas”.
Garg explica que, no século XX, a criação de cubeno e quadriciclano poderia ser considerada um nicho. Contudo, em tempos atuais, “estamos começando a esgotar as possibilidades das estruturas mais planas e regulares, e há uma necessidade crescente de criar moléculas 3D incomuns e rígidas”. Essa capacidade de construir moléculas com geometrias complexas e controladas é vital para a próxima geração de terapias.
A técnica para gerar essas moléculas envolve a síntese de compostos precursores estáveis, que contêm grupos silil e grupos de saída próximos. Quando tratados com sais de fluoreto, o cubeno ou quadriciclano se forma e é imediatamente capturado por outros reagentes, produzindo produtos químicos complexos e atípicos que seriam difíceis de obter por métodos tradicionais.
A capacidade de manipular a estrutura molecular em três dimensões abre portas para a criação de fármacos com maior especificidade e menor toxicidade. A UCLA é reconhecida globalmente por sua excelência em pesquisa química, abrigando laboratórios de ponta e pesquisadores inovadores. Ao desafiar e reescrever as regras da química orgânica, os pesquisadores da UCLA não apenas expandem o conhecimento fundamental da ciência, mas também pavimentam o caminho para inovações que podem redefinir a medicina e a engenharia de materiais no futuro próximo.
