Sciencemag.cz
Doporučujeme
Karbeny jsou organické radikály, v nichž atom uhlíku má hned dva nespárované elektrony. Biochemici nyní potvrdili dávnou hypotézu o vitaminu B1 (thiamin), že totiž tento vitamín opravdu vytváří tento typ sloučeniny. Stabilizovali totiž příslušnou reaktivní molekulu ve vodě – což se dlouho považovalo za nemožné.
Nápad, že vitamín B12 vytváří jako karben, se neobjevil jen tak, ale s cílem objasnit jeho metabolické působení. „Nyní se vědcům poprvé podařilo nejen vytvořit stabilní karben ve vodě, ale také jej izolovat, uzavřít ve zkumavce a sledovat, jak zůstává neporušený po celé měsíce,“ uvádí průvodní tisková zpráva. „Je to poprvé, co se někomu podařilo pozorovat stabilní karben ve vodě,“ řekl spoluautor článku Vincent Lavallo z Kalifornské univerzity v Riverside. „Lidé si mysleli, že je to bláznivý nápad. Ale ukázalo se, že Breslow měl pravdu.“ Odkazuje se přitom na Ronalda Breslowa, chemika z Kolumbijské univerzity, který už v roce 1958 navrhl, že vitamin B1 se může přeměnit na karben, který pohání biochemické přeměny v těle. Breslowova myšlenka byla přesvědčivá, ale karbeny byly tak nestabilní – zejména ve vodě – že nikdo nemohl prokázat jejich skutečnou existenci v biologickém prostředí.
Lavallovu týmu se to podařilo díky tomu, že karben zabalil do ochranné struktury, speciální molekuly, kterou syntetizoval v laboratoři a která chrání reaktivní centrum karbenu před vodou a dalšími molekulami. Výsledná struktura je dostatečně stabilní, aby ji bylo možné studovat pomocí spektroskopie nukleární magnetické rezonance a rentgenové krystalografie, což poskytlo přesvědčivý důkaz, že takové karbeny skutečně ve vodě mohou existovat.
Jak uvádějí autoři studie, kromě potvrzení biochemické hypotézy má tento objev i praktické důsledky. Karbeny se často používají jako „ligandy“ nebo podpůrné struktury v katalyzátorech na bázi kovů. Většina těchto procesů je závislá na toxických organických rozpouštědlech. Metoda vědců stabilizující karbeny ve vodě by mohla být v těchto ohledech přínosem.
Varun Tej Raviprolu et al, Confirmation of Breslow’s hypothesis: A carbene stable in liquid water, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr9681
Zdroj: University of California – Riverside / Phys.org, přeloženo, zkráceno
