জৈব সংশ্লেষণে সোডিয়াম সায়ানাইডের বহুমুখী প্রয়োগ

ভূমিকা

সোডিয়াম সাইয়্যান্যাজিনের মিশ্র (NaCN), যার রাসায়নিক সূত্র NaCN, একটি সাদা স্ফটিকের মতো কঠিন বা গুঁড়ো যা পানিতে অত্যন্ত দ্রবণীয় এবং এর হালকা, তিক্ত বাদামের গন্ধ রয়েছে। এর উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে, এটি বিভিন্ন ধরণের পণ্যে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। জৈব সংশ্লেষণ প্রতিক্রিয়া। তবে, এটা মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে সোডিয়াম সায়ানাইড অত্যন্ত বিষাক্ত এবং সর্বোচ্চ সতর্কতার সাথে এবং সুরক্ষা প্রোটোকল অনুসারে কঠোরভাবে পরিচালনা করা উচিত। এই নিবন্ধটি এর বিভিন্ন প্রয়োগগুলি অন্বেষণ করে সোডিয়াম সায়ানাইড জৈব সংশ্লেষণে।

জৈব সংশ্লেষণে অ্যাপ্লিকেশন

স্ট্রেকার প্রতিক্রিয়া

এর সবচেয়ে সুপরিচিত অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি সোডিয়াম সায়ানাইড জৈব সংশ্লেষণে স্ট্রেকার বিক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে। এই বিক্রিয়াটি α - অ্যামিনো অ্যাসিড সংশ্লেষণের জন্য একটি শক্তিশালী পদ্ধতি। স্ট্রেকার বিক্রিয়ার মধ্যে, একটি অ্যালডিহাইড বা একটি কেটোন অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড (NH₄Cl) এবং সোডিয়াম সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে। সাধারণ বিক্রিয়া প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

1. প্রথমে, অ্যালডিহাইড বা কিটোন অ্যামোনিয়ার সাথে বিক্রিয়া করে (অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড থেকে - সিটুতে গঠিত) একটি ইমাইন তৈরি করে। অ্যালডিহাইড বা কিটোনের কার্বনিল গ্রুপ প্রোটোনেটেড হয়, যা এটিকে আরও ইলেক্ট্রোফিলিক করে তোলে। তারপর, অ্যামোনিয়া প্রোটোনেটেড কার্বনিল কার্বনকে আক্রমণ করে, তারপরে ডিপ্রোটোনেশনের মাধ্যমে ইমাইন তৈরি হয়।

2. এরপর, সোডিয়াম সায়ানাইড থেকে প্রাপ্ত সায়ানাইড আয়ন (CN⁻) একটি নিউক্লিওফাইল হিসেবে কাজ করে এবং ইমাইন কার্বনকে আক্রমণ করে। এটি একটি α - অ্যামিনো নাইট্রিল মধ্যবর্তী গঠন করে।

3. অবশেষে, অ্যাসিডিক বা মৌলিক অবস্থার অধীনে α-অ্যামিনো নাইট্রিলের হাইড্রোলাইসিসের ফলে সংশ্লিষ্ট α-অ্যামিনো অ্যাসিড পাওয়া যায়।

স্ট্রেকার বিক্রিয়া একটি অ্যামিনো গ্রুপ এবং একটি কার্বক্সিল গ্রুপ উভয়কেই (নাইট্রাইলের হাইড্রোলাইসিসের পরে) একটি একক কার্বন পরমাণুর সাথে প্রবর্তনের একটি সহজ উপায় প্রদান করে, যা প্রোটিনের বিল্ডিং ব্লক অ্যামিনো অ্যাসিডের সংশ্লেষণের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, যখন ফর্মালডিহাইড (HCHO) অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড এবং সোডিয়াম সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে, তারপরে হাইড্রোলাইসিস হয়, তখন গ্লাইসিন (NH₂CH₂COOH), যা সবচেয়ে সহজ অ্যামিনো অ্যাসিড, পাওয়া যেতে পারে।

নাইট্রিল প্রস্তুতি

সোডিয়াম সায়ানাইড সাধারণত নাইট্রাইল তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায়, অ্যালকাইল হ্যালাইড (যেমন মিথাইল ব্রোমাইড, CH₃Br) ডাইমিথাইল সালফক্সাইড (DMSO) বা অ্যাসিটোনের মতো একটি পোলার অ্যাপ্রোটিক দ্রাবকে সোডিয়াম সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করে। বিক্রিয়াটি একটি SN2 প্রক্রিয়ার মাধ্যমে এগিয়ে যায়, যেখানে সায়ানাইড আয়ন হ্যালোজেনের সাথে আবদ্ধ কার্বন পরমাণুকে আক্রমণ করে। হ্যালোজেন পরমাণু স্থানচ্যুত হয় এবং একটি অ্যালকাইল নাইট্রাইল তৈরি হয়। উদাহরণস্বরূপ:

CH₃Br + NaCN → CH₃CN + NaBr

কিছু ক্ষেত্রে সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহার করেও অ্যারিল নাইট্রাইল সংশ্লেষিত করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কিছু ট্রানজিশন-ধাতু-অনুঘটক বিক্রিয়ায়, অ্যারিল হ্যালাইডগুলি কপার(I) সায়ানাইড (CuCN) বা প্যালাডিয়াম অনুঘটকের মতো অনুঘটকের উপস্থিতিতে সোডিয়াম সায়ানাইডের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে। এই বিক্রিয়াটি -CN কার্যকরী গোষ্ঠীকে একটি সুগন্ধি বলয়ের উপর প্রবর্তনের অনুমতি দেয়, যা বিভিন্ন ওষুধ, কৃষি রাসায়নিক এবং রঞ্জক পদার্থের সংশ্লেষণে কার্যকর।

বেনজোইন ঘনীভবন

বেনজয়িন ঘনীভবন আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া যেখানে সোডিয়াম সায়ানাইড একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এই বিক্রিয়ায়, অ্যারোমেটিক অ্যালডিহাইড (অ্যারোমেটিক বলয়যুক্ত অ্যালডিহাইড, যেমন বেনজালডিহাইড, C₆H₅CHO) অ্যালকোহলিক দ্রবণে সোডিয়াম সায়ানাইডের অনুঘটক পরিমাণের উপস্থিতিতে বিক্রিয়া করে। বিক্রিয়া প্রক্রিয়াটিতে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে:

1. সায়ানাইড আয়ন প্রথমে বেনজালডিহাইডের কার্বনিল কার্বনে যোগ করে, নিউক্লিওফাইল হিসেবে কাজ করে। এই সংযোজন পণ্যটি সায়ানোহাইড্রিনের মতো একটি মধ্যবর্তী পদার্থ।

2. সায়ানোহাইড্রিনের মতো মধ্যবর্তী অক্সিজেন পরমাণুর ঋণাত্মক চার্জ তখন অন্য একটি বেনজালডিহাইড অণুর কার্বনিল কার্বনকে আক্রমণ করতে পারে।

3. প্রোটন স্থানান্তরের ধাপগুলির একটি সিরিজ এবং সায়ানাইড আয়ন নির্মূলের পরে, বেনজয়িন (α - হাইড্রোক্সি - কিটোন) তৈরি হয়।

বেনজয়িন ঘনীভবন দুটি অ্যালডিহাইড অণুর মধ্যে একটি নতুন কার্বন-কার্বন বন্ধন তৈরির একটি উপায় প্রদান করে, যা আরও জটিল জৈব অণুর সংশ্লেষণে মূল্যবান। যদিও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, সোডিয়াম সায়ানাইডকে থায়াজোলিয়াম লবণ বা ভিটামিন B₁ এর মতো পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ অনুঘটক দিয়ে প্রতিস্থাপনের প্রচেষ্টা করা হয়েছে, তবুও কিছু ক্ষেত্রে সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহারের ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতি এখনও প্রাসঙ্গিক।

অসম্পৃক্ত যৌগের সংযোজন বিক্রিয়া

সোডিয়াম সায়ানাইড অসম্পৃক্ত যৌগের সাথে অতিরিক্ত বিক্রিয়ায়ও অংশগ্রহণ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে, এটি α,β - অসম্পৃক্ত কার্বনিল যৌগগুলিতে যোগ করতে পারে (যেমন অ্যাক্রোলিন, CH₂=CHCHO)। বিক্রিয়াটি মাইকেল - ধরণের সংযোজন প্রক্রিয়া অনুসরণ করে, যেখানে সায়ানাইড আয়ন α,β - অসম্পৃক্ত কার্বনিল যৌগের β - কার্বনকে আক্রমণ করে। এই বিক্রিয়াটি অসম্পৃক্ত সিস্টেমে একটি সায়ানোমিথাইল গ্রুপ (-CH₂CN) প্রবর্তন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা আরও অন্যান্য কার্যকরী গ্রুপে রূপান্তরিত হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ফলস্বরূপ পণ্যটি হাইড্রোলাইজড করে কার্বক্সিলিক অ্যাসিড তৈরি করা যেতে পারে বা অ্যামাইন তৈরি করা যেতে পারে।

নিরাপত্তা বিবেচনা

আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, সোডিয়াম সায়ানাইড অত্যন্ত বিষাক্ত। সোডিয়াম সায়ানাইডের সাথে শ্বাস-প্রশ্বাস, গ্রহণ বা ত্বকের সংস্পর্শ মারাত্মক হতে পারে। এটি অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে হাইড্রোজেন সায়ানাইড (HCN) তৈরি করে, যা একটি অত্যন্ত বিষাক্ত গ্যাস। সোডিয়াম সায়ানাইড ব্যবহার করার সময়, নিম্নলিখিত সুরক্ষা ব্যবস্থাগুলি কঠোরভাবে মেনে চলতে হবে:

1. বিষাক্ত গ্যাস জমা হওয়া রোধ করতে একটি ভাল বায়ুচলাচলযুক্ত ফিউম হুডে ব্যবহার করুন।

2. গ্লাভস, গগলস এবং ল্যাব কোট সহ উপযুক্ত ব্যক্তিগত সুরক্ষামূলক সরঞ্জাম পরুন। কিছু ক্ষেত্রে, একটি শ্বাসযন্ত্রের প্রয়োজন হতে পারে।

3. অ্যাসিড এবং অন্যান্য প্রতিক্রিয়াশীল রাসায়নিক থেকে দূরে একটি নিরাপদ, লেবেলযুক্ত পাত্রে সোডিয়াম সায়ানাইড সংরক্ষণ করুন।

4. জলাবদ্ধতা বা দুর্ঘটনার ক্ষেত্রে উপযুক্ত জরুরি প্রতিক্রিয়া পরিকল্পনা এবং সরঞ্জাম রাখুন।

উপসংহার

সোডিয়াম সায়ানাইড জৈব সংশ্লেষণের ক্ষেত্রে একটি বহুমুখী এবং গুরুত্বপূর্ণ বিকারক। এটি অ্যামিনো অ্যাসিড, নাইট্রাইল এবং α - হাইড্রোক্সি - কিটোনের মতো বিভিন্ন গুরুত্বপূর্ণ কার্যকরী গোষ্ঠী গঠনে সক্ষম করে এবং গুরুত্বপূর্ণ কার্বন - কার্বন বন্ধন - গঠনের বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এর বিষাক্ততা সত্ত্বেও, যখন অত্যন্ত যত্ন সহকারে এবং সুরক্ষা বিধি মেনে পরিচালিত হয়, তখন এটি ওষুধ থেকে শুরু করে সূক্ষ্ম রাসায়নিক পর্যন্ত বিস্তৃত জৈব যৌগ তৈরির জন্য সিন্থেটিক রসায়নবিদদের টুলকিটে একটি অপরিহার্য হাতিয়ার হিসেবে কাজ করে চলেছে। যাইহোক, চলমান গবেষণা প্রচেষ্টা একই সিন্থেটিক লক্ষ্য অর্জনের জন্য বিকল্প, নিরাপদ পদ্ধতি বিকাশের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে।