সুগন্ধী নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন: প্রভাব, উদাহরণ - রসায়ন - 2025

Nucleophilic সুগন্ধি প্রতিকল্পন (SNAr) একটি প্রতিক্রিয়া যে জৈব রসায়ন, যা একটি nucleophile ইনকামিং দ্বারা একটি ভাল যাব গ্রুপ স্থানচ্যুতি জড়িত ঘটে গেছে। এর প্রক্রিয়া এবং বৈদ্যুতিন দিকগুলির দৃষ্টিকোণ থেকে এটি বৈদ্যুতিন সুগন্ধযুক্ত প্রতিস্থাপনের (এসইআর) বিপরীত দিক A

সাধারণত বাম গ্রুপটি হ্যালোজেন, যা হ্যালিড অ্যানিয়ন এক্স হিসাবে বের হয় ^- । এই প্রতিক্রিয়া কেবল তখনই ঘটতে পারে যখন সুগন্ধযুক্ত রিং (বেশিরভাগ বেনজিন) ইলেক্ট্রনের ঘাটতি থাকে; এটি যদি বৈদ্যুতিন প্রত্যাহারকারী বিকল্প গোষ্ঠীগুলি থাকে।

একটি সুগন্ধযুক্ত নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপনের জন্য সাধারণ সমীকরণ। সূত্র: স্পঙ্ক

উপরের চিত্রটি পূর্ববর্তী অনুচ্ছেদে কী বলা হয়েছিল তার রূপরেখা দেয়। ইলেক্ট্রন আকর্ষণকারী গ্রুপ EWG (ইলেকট্রন প্রত্যাহার গ্রুপ) নেতিবাচক প্রজাতি অনু ^- এর নিউক্লিওফিলিক আক্রমণের জন্য সুগন্ধযুক্ত রিংটি সক্রিয় করে । এটি দেখা যায় যে একটি মধ্যবর্তী গঠিত হয় (কেন্দ্রে), যা থেকে হ্যালাইড এক্স ^- প্রকাশিত হয় বা প্রস্থান হয় ।

দ্রষ্টব্য যে সাধারণ পদগুলিতে এক্স একটি সুগন্ধযুক্ত রিংয়ে অনু এর পরিবর্তে প্রতিস্থাপিত। এই ওষুধটি নতুন ওষুধের সংশ্লেষণের পাশাপাশি সিন্থেটিক জৈব রসায়ন গবেষণায় অত্যন্ত বহুমুখী এবং প্রয়োজনীয়।

সাধারণ বৈশিষ্ট্য

সুগন্ধযুক্ত রিংটি তার বিকল্পগুলি কীসের (মূল সিএইচ বন্ডকে প্রতিস্থাপন করে) এর উপর নির্ভর করে ইলেকট্রনের "চার্জ" বা "স্রাব" হতে পারে।

এই বিকল্পগুলি যখন রিংটিতে বৈদ্যুতিনের ঘনত্ব দান করতে পারে, তখন তারা এটিকে বৈদ্যুতিন দিয়ে সমৃদ্ধ করতে বলে; যদি বিপরীতে, তারা ইলেক্ট্রন ঘনত্ব (উপরে উল্লিখিত ইডাব্লুজি) এর আকর্ষণকারী হয়, তবে তারা ইলেক্ট্রনের আংটিটি দরিদ্র করে দেওয়ার কথা বলা হয়।

উভয় ক্ষেত্রেই, একটি নির্দিষ্ট সুগন্ধযুক্ত প্রতিক্রিয়ার জন্য রিংটি সক্রিয় করা হয়, অন্যদিকে এটি নিষ্ক্রিয় করা হয়।

উদাহরণস্বরূপ, একটি বৈদ্যুতিন সমৃদ্ধ সুগন্ধযুক্ত রিংটি সুগন্ধযুক্ত বৈদ্যুতিন প্রতিস্থাপনের জন্য সক্রিয় বলে বলা হয়; অর্থাৎ এটি ইলেক্ট্রোফিলিক প্রজাতি, ই ⁺ তে তার ইলেক্ট্রন দান করতে পারে । তবে এটি কোনও অনু ^- প্রজাতিতে বৈদ্যুতিন দান করবে না, যেহেতু নেতিবাচক চার্জ একে অপরকে দূরে সরিয়ে দেবে।

এখন, যদি ইলেক্ট্রনগুলিতে রিংটি দুর্বল হয় তবে এটি E ⁺ প্রজাতিগুলিকে কীভাবে দেবেন তা নেই (এসইআরটি ঘটে না); অন্যদিকে, এটি অনু ^- প্রজাতির (আরএসএনএ বিকশিত) ইলেকট্রন গ্রহণ করার জন্য উপলব্ধ ।

সুগন্ধযুক্ত বৈদ্যুতিন প্রতিস্থাপনের সাথে পার্থক্য

সাধারণ ইনপুট দিকগুলি পরিষ্কার হয়ে গেলে, এসএনএআর এবং এসইআর এর মধ্যে কিছু পার্থক্য এখন তালিকাভুক্ত করা যেতে পারে:

- সুগন্ধযুক্ত রিং একটি ইলেক্ট্রোফিল (বৈদ্যুতিনের ঘাটতি) হিসাবে কাজ করে এবং নিউক্লিওফাইলে আক্রমন করে।

- একটি ছাড়ার গ্রুপ এক্স রিং থেকে প্রতিস্থাপিত হয়; না একটি এইচ ^{+ +}

- কার্বোকেশনগুলি গঠিত হয় না, তবে একটি নেতিবাচক চার্জ সহ মধ্যস্থতাকারী যা অনুরণনের মাধ্যমে পৃথক করা যায়

- রিংয়ে আরও আকর্ষণীয় গোষ্ঠীর উপস্থিতি বিকল্পটিকে ধীর করার পরিবর্তে ত্বরান্বিত করে

- অবশেষে, এই গোষ্ঠীগুলি কোথায় (কোন কার্বনে) প্রতিস্থাপন ঘটবে সে সম্পর্কে দিকনির্দেশক প্রভাব প্রয়োগ করে না। প্রতিস্থাপন সর্বদা গ্রুপ এক্স রেখে যাওয়ার সাথে যুক্ত কার্বনে উপস্থিত হবে।

শেষ পয়েন্টটিও চিত্রটিতে চিত্রিত করা হয়েছে: নতুন সি-নু বন্ধন গঠনের জন্য সিএক্স বন্ড বিরতি।

প্রভাব সম্পাদনা

বিকল্পের সংখ্যা

স্বাভাবিকভাবেই, রিংটি যত বেশি ইলেক্ট্রন-দুর্বল, তত দ্রুত আরএসএনএ এবং এটির জন্য প্রয়োজনীয় শর্তগুলি তত কম। নীচের চিত্রে উপস্থাপিত নিম্নলিখিত উদাহরণটি বিবেচনা করুন:

4-নাইট্রোক্লোরোবেনজিনের বিকল্পগুলিতে বিকল্পগুলির প্রভাব। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

নোট করুন যে ক্লাবের ওএইচ দ্বারা প্রতিস্থাপনের জন্য 4-নাইট্রোক্লোরোবেনজেন (নীল রিং) এর জন্য কঠোর অবস্থার (উচ্চ চাপ এবং একটি তাপমাত্রা 350 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড) প্রয়োজন। এই ক্ষেত্রে, ক্লোরিন হ'ল বাম গ্রুপ (সিএল ^-) এবং হাইড্রোক্সাইড নিউক্লিওফিল (ওএইচ ^-)।

যখন এনও ₂ গ্রুপ উপস্থিত হয়, যা একটি ইলেকট্রন আকর্ষক (সবুজ রিং) হয়, তখন প্রতিস্থাপনটি পরিবেষ্টনের চাপে 150 ° C তাপমাত্রায় চালিত করা যেতে পারে। যেহেতু NO _{2 টি} গোষ্ঠীর উপস্থিতি বৃদ্ধি পায় (বেগুনি এবং লাল রিং), প্রতিস্থাপনটি নিম্ন ও নিম্ন তাপমাত্রায় (যথাক্রমে 100 ° C এবং 30 ° C) স্থান নেয়।

অতএব, এনও ₂ গোষ্ঠীগুলি আরএসএনএকে ত্বরান্বিত করে এবং ইলেক্ট্রনের রিংটি বঞ্চিত করে, ওএইচ দ্বারা আক্রমণের জন্য এটি আরও সংবেদনশীল হয়ে তোলে ^- ।

4-নাইট্রোক্লোরোবেঞ্জিনে NO ₂ এর সাথে সম্মানের সাথে ক্লের আপেক্ষিক অবস্থানগুলি এবং কীভাবে এগুলি প্রতিক্রিয়ার হারকে পরিবর্তন করে তা এখানে ব্যাখ্যা করা হবে না; উদাহরণস্বরূপ, 2-নাইট্রোক্লোরোবেনজিন এবং 3-নাইট্রোক্লোরিওবেঞ্জিনের প্রতিক্রিয়া হারগুলি পৃথক, অন্য আইসোমারের তুলনায় উত্তরটি সবচেয়ে ধীর হয়।

বিদায়ী গ্রুপ থেকে

4-নাইট্রোক্লোরোবেঞ্জিনকে রিট্যাক করা, এর ফ্লোরাইনেটেড কাউন্টারটির তুলনায় এটির পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া ধীর হয়:

এসএনএআর প্রতিক্রিয়াগুলিতে বাম গ্রুপটির প্রভাব। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

এটার ব্যাখ্যা এফ এবং সিএল এর পার্থক্যের চেয়ে অন্য পরিবর্তনশীলতে থাকতে পারে না। ফ্লোরিন একটি ভয়ঙ্কর বাম গ্রুপ, যেহেতু সিএফ-বন্ডের চেয়ে সিএফ বন্ধনটি আরও বেশি ভাঙ্গা কঠিন। অতএব, এই বন্ধনটি ভাঙ্গা আরএসএনএর জন্য গতি নির্ধারণের পদক্ষেপ নয়, তবে নু ^- সুগন্ধযুক্ত রিংয়ের যোগ।

যেহেতু ফ্লোরিন ক্লোরিনের চেয়ে বেশি বৈদ্যুতিন হয় তাই এর সাথে যুক্ত কার্বন পরমাণুতে আরও বেশি বৈদ্যুতিন ঘাটতি রয়েছে (সি ^{δ +} -এফ ^δ-)। ফলস্বরূপ, সিএফ বন্ডের কার্বনটি নু দ্বারা আক্রান্ত হওয়ার পক্ষে অনেক বেশি সংবেদনশীল ^- সি-ক্লন্ড বন্ডের চেয়ে। এজন্য ওএইচের জন্য এফের প্রতিস্থাপন ক্লার ফর ওহির তুলনায় অনেক দ্রুত।

উদাহরণ

প্যারা-ক্রিসলের সাথে 2-মিথাইল-4-নাইট্রোফ্লুওরোবেনজিনের বৈদ্যুতিন সুগন্ধযুক্ত প্রতিস্থাপন। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

পরিশেষে, এই ধরণের জৈব প্রতিক্রিয়ার একটি উদাহরণ উপরের চিত্রটিতে নীচে দেখানো হয়েছে। প্যারা-ক্রিসল নিউক্লিওফিল হিসাবে উপস্থিত হয় না; তবে যেহেতু একটি প্রাথমিক মাধ্যম রয়েছে, তাই এর ওএইচ গ্রুপটি ফিনোক্সাইড অ্যানিয়ন হিসাবে ছেড়ে যায়, যা 2-মিথাইল-4-নাইট্রোফ্লোরোবেঞ্জিন আক্রমণ করে।

যখন এই আক্রমণটি ঘটে তখন নিউক্লিওফিলটি ইলেক্ট্রোফিল (2-মিথাইল -4-নাইট্রোফ্লুওরোবেনজেনের সুগন্ধযুক্ত রিং) যুক্ত করতে বলে। এই পদক্ষেপটি চিত্রের ডানদিকে দেখা যায়, যেখানে মধ্যবর্তী যৌগটি রিংয়ের সাথে সম্পর্কিত উভয় পদার্থ নিয়ে গঠিত হয়।

যখন প্যারা-ক্রিসল যুক্ত করা হয় তখন একটি নেতিবাচক চার্জ উপস্থিত হয় যা রিংয়ের মধ্যে অনুরণন দ্বারা বিভক্ত হয় (নোট করুন এটি সুগন্ধযুক্ত হওয়া বন্ধ করে দেয়)।

ইমেজ মাত্র গত অনুরণন কাঠামো, শো যা থেকে এফ যেমন ফ্লোরিন প্রান্ত ^-; তবে বাস্তবে বলেছিলেন যে নেতিবাচক চার্জটি এনও ₂ গোষ্ঠীর অক্সিজেন পরমাণুতেও আলাদাভাবে পরিণত হয় । সংযোজন পদক্ষেপের পরে এলিমিনেশন পদক্ষেপ আসে, শেষটি, যা পণ্যটি অবশেষে গঠিত হয়।

চূড়ান্ত মন্তব্য

অবশিষ্ট এনও ₂ গ্রুপ এনএইচ ₂ গ্রুপে হ্রাস করা যেতে পারে এবং সেখান থেকে চূড়ান্ত রেণু সংশোধন করার জন্য আরও সংশ্লেষণ বিক্রিয়া সম্পাদন করা সম্ভব। এটি আরএসএনএ-এর সিনথেটিক সম্ভাবনাকে হাইলাইট করে এবং এর প্রক্রিয়াটি দুটি পদক্ষেপ নিয়ে গঠিত: একটি সংযোজন এবং অন্যটি নির্মূলকরণের জন্য।

বর্তমানে, পরীক্ষামূলক এবং গণনার প্রমাণ রয়েছে যে প্রতিক্রিয়াটি আসলে একটি সম্মিলিত প্রক্রিয়া অনুসারে এগিয়ে যায়, যেখানে উভয় পদক্ষেপ একই সাথে একটি অ্যাক্টিভেটেড কমপ্লেক্সের মাধ্যমে ঘটে এবং মধ্যবর্তী নয়।

তথ্যসূত্র

1. মরিসন, আরটি এবং বয়েড, আর, এন (1987)। জৈব রসায়ন। 5 ম সংস্করণ। সম্পাদকীয় অ্যাডিসন-ওয়েসলি আন্তঃআমেরিকানা।
2. কেরি এফ (২০০৮)। জৈব রসায়ন। (ষষ্ঠ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
3. গ্রাহাম সলমনস টিডব্লু, ক্রেগ বি ফ্রাইহল। (2011)। জৈব রসায়ন। অ্যামি। (দশম সংস্করণ।) উইলে প্লাস
4. উইকিপিডিয়া। (2019)। নিউক্লিওফিলিক সুগন্ধযুক্ত প্রতিস্থাপন। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
5. জেমস অ্যাসেনহার্স্ট (সেপ্টেম্বর 06, 2019) নিউক্লিওফিলিক অ্যারোমেটিক সাবস্টিটিউশন (এনএএস)। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: মাস্টারআরগানাইচেমিস্ট্রি.কম
6. রসায়ন LibreTexts। (জুন 05, 2019) নিউক্লিওফিলিক অ্যারোমেটিক সাবস্টিটিউশন। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chem.libretexts.org থেকে