কিভাবে আপনি scopolamine সংশ্লেষণ করবেন?

স্কোপোলামিন(হায়োসিন)(লিঙ্ক:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/hyoscine-powder-cas-138-12-5.html, স্কোপোলামাইন নামেও পরিচিত, একটি ক্ষারক যৌগ যা ট্রপিন অ্যালকালয়েডের গ্রুপের অন্তর্গত। আণবিক সূত্র হল C₁₇H₂₁না₄, CAS 51-34-3, এবং আণবিক ওজন হল 303.35 গ্রাম/mol। এর গঠনে বেনজিন রিং, সাইক্লোহেক্সেন রিং এবং অক্টাডিয়ানাইলের মতো গ্রুপ রয়েছে। এটি নিরপেক্ষ এবং দুর্বলভাবে অম্লীয় অবস্থার অধীনে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল, তবে এটি ক্ষারীয় অবস্থার অধীনে পচে যাবে। অতএব, স্কোপোলামিন প্রস্তুত, সংরক্ষণ এবং ব্যবহার করার সময় পিএইচ নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ। বিভিন্ন ধরনের রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে ইস্টারিফিকেশন, হাইড্রোলাইসিস, অক্সিডেশন এবং এইচ এর মতো প্রতিক্রিয়াydrogenation এটি বিভিন্ন যৌগের সাথে বিক্রিয়া করে বিভিন্ন ডেরিভেটিভ তৈরি করতে পারে।

1. বেলাডোনার ক্ষারীয় সংশ্লেষণের পথ:
পদ্ধতিটি বহু-পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে স্কোপোলামিন সংশ্লেষিত করার জন্য শুরুর উপাদান হিসাবে বেলাডোনা (বেলাডোনা) ব্যবহার করে। প্রথমত, বেলাডোনার স্কোপোলামিন আংশিকভাবে বের করা হয় এবং তারপরে অ্যাসিড-বেস সমন্বয়, ইস্টারিফিকেশন, হাইড্রোজেনেশন এবং অন্যান্য ধাপের মাধ্যমে ধীরে ধীরে স্কোপোলামাইন সংশ্লেষিত হয়।
এখানে সাধারণ পদক্ষেপগুলি রয়েছে:
1.1। Belladonna থেকে Scopolamine নিষ্কাশন:
প্রথমে, বেলাডোনা গাছের পাতা এবং ডালপালা গুঁড়ো করে প্রক্রিয়াজাত করা হয় এবং তারপরে একটি উপযুক্ত দ্রাবক (যেমন ইথাইল অ্যাসিটেট, মিথানল, ইত্যাদি) ব্যবহার করে স্কোপোলামিন যুক্ত নির্যাস পেতে ভিজিয়ে বের করা হয়।
1.2। ক্ষারীয়করণ সমন্বয়:
নির্যাসটি সাধারণত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইড (NaOH) বা পটাসিয়াম হাইড্রক্সাইড (KOH) ক্ষারীয় দ্রবণ দিয়ে তৈরি করা হয়। এটি স্কোপোলামিনকে তার লবণের আকারে রূপান্তরিত করে (যেমন স্কোপোলামিন হাইড্রোক্সিপাইরুভেট)।
1.3। ইস্টারিফিকেশন প্রতিক্রিয়া:
ক্ষারীয়-নিয়ন্ত্রিত নির্যাস একটি উপযুক্ত অ্যাসিলেটিং এজেন্টের সাথে বিক্রিয়া করা হয়, যেমন অ্যাসিটিক অ্যানহাইড্রাইড (এসি)₂O) বা অ্যাসিটিক অ্যানহাইড্রাইড (AcOEt), স্কোপোলামিনের ইস্টারিফিকেশন পণ্য তৈরি করতে। এই প্রতিক্রিয়া সাধারণত হালকা অবস্থার অধীনে বাহিত হয়।
1.4। হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া:
ইস্টারিফিকেশন পণ্যটি হাইড্রোট্রিটমেন্টের শিকার হয়, হাইড্রোজেনের মতো উপযুক্ত হ্রাসকারী এজেন্ট এবং প্ল্যাটিনাম বা প্যালাডিয়ামের মতো একটি অনুঘটক ব্যবহার করে এস্টার গঠন কমাতে এবং স্কোপোলামাইন তৈরি করতে একটি অনুঘটক হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া সম্পাদন করে।
1.5। স্ফটিককরণ এবং পরিশোধন:
ক্রিস্টালাইজেশন বা অন্যান্য পরিশোধন পদ্ধতি দ্বারা প্রতিক্রিয়া মিশ্রণ থেকে পছন্দসই স্কোপোলামাইন পণ্যটি বিশুদ্ধ করুন।

2. স্কোপোলামিন পদ্ধতির সিন্থেটিক রুট:
পদ্ধতিটি প্রাথমিক উপাদান হিসাবে স্কোপোলামাইন ব্যবহার করে এবং ধীরে ধীরে এস্টারিফিকেশন, অ্যাসিডিফিকেশন, এস্টার হাইড্রোলাইসিস এবং অন্যান্য প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে স্কোপোলামিনকে সংশ্লেষিত করে। তাদের মধ্যে, ইস্টারিফিকেশন পদক্ষেপ সাধারণত অক্সালাইল স্কোপোলামাইন তৈরি করতে অক্সালিক অ্যাসিড এস্টার এবং স্কোপোলামাইনের প্রতিক্রিয়া গ্রহণ করে এবং তারপর অ্যাসিডিফিকেশন এবং এস্টার হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে স্কোপোলামাইন প্রাপ্ত করে।
2.1। উপাদান প্রস্তুতি শুরু:
স্কোপোলামাইন পদ্ধতিতে, শুরুর উপাদান হল স্কোপোলামাইন (ট্রপিক অ্যাসিড)। স্কোপোলামাইন নির্দিষ্ট গাছ থেকে বের করা যেতে পারে, বা এটি রাসায়নিক সংশ্লেষণের মাধ্যমে প্রস্তুত করা যেতে পারে।
2.2। ইস্টারিফিকেশন প্রতিক্রিয়া:
প্রথমত, স্কোপোলামাইন একটি উপযুক্ত অ্যালকোহলের সাথে বিক্রিয়া করে একটি স্কোপোলামিন পণ্য তৈরি করে। সাধারণত ব্যবহৃত অ্যালকোহলগুলির মধ্যে রয়েছে মিথানল, ইথানল এবং এর মতো। ইস্টারিফিকেশন প্রতিক্রিয়া সাধারণত অম্লীয় অবস্থার অধীনে সঞ্চালিত হয় এবং সাধারণত ব্যবহৃত অ্যাসিড অনুঘটকের মধ্যে রয়েছে সালফিউরিক অ্যাসিড এবং লৌহঘটিত ক্লোরাইড।
প্রতিক্রিয়া সমীকরণের উদাহরণ:

C₁₇H₂₁না₄+ CH₄O → মিথাইল স্কোপোলামিন + H₂O

2.3। অ্যাসিডিফিকেশন প্রতিক্রিয়া:
এস্টেরিফাইড পণ্যটি সংশ্লিষ্ট অ্যাসিডে রূপান্তর করতে অম্লীয় হয়। সাধারণত ব্যবহৃত অ্যাসিডিফাইং এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে সালফিউরিক অ্যাসিড এবং লৌহঘটিত ক্লোরাইড।
প্রতিক্রিয়া সমীকরণের উদাহরণ:

মিথাইল স্কোপোলামিন + অ্যাসিড → সি₁₇H₂₁না₄+ CH₄O

2.4। এস্টার হাইড্রোলাইসিস:
এস্টারগুলি অ্যাসিড বা বেস ক্যাটালাইসিস দ্বারা সংশ্লিষ্ট অ্যাসিড এবং অ্যালকোহলের সাথে হাইড্রোলাইজ করা হয়। স্কোপোলামাইনের সংশ্লেষণে, এই ধাপটি স্কোপোলামাইনকে স্কোপোলামাইন সংশ্লেষণ করার জন্য পূর্ববর্তী ধাপে গঠিত অ্যালকোহলের সাথে আবার প্রতিক্রিয়া করতে দেয়।
প্রতিক্রিয়া সমীকরণের উদাহরণ:

মিথাইল স্কোপোলামিন + অ্যাসিড/বেস → সি₁₇H₂₁NO + C₅H₁₂S (পুনর্ব্যবহার করার জন্য)

3. ট্রপিক অ্যালকালয়েড রূপান্তর পদ্ধতির কৃত্রিম রুট:
পদ্ধতিটি অন্যান্য ট্রপিক অ্যালকালয়েডগুলি (যেমন অ্যাট্রোপিন এবং অ্যাটোরভাস্ট্যাটিন) শুরুর উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করে এবং ধীরে ধীরে স্কোপোলামিনকে সংশ্লেষিত করে যেমন এস্টেরিফিকেশন, অ্যাসিড-বেস সমন্বয়, অক্সিডেশন এবং অ্যাসিডিফিকেশনের মতো ধাপগুলির মাধ্যমে। এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে বিদ্যমান ট্রপিক অ্যালকালয়েড গঠন মধ্যবর্তী থেকে সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে এবং সংশ্লেষণ দক্ষতা উন্নত করা যেতে পারে।
3.1। উপাদান প্রস্তুতি শুরু:
ট্রপিক অ্যালকালয়েডের রূপান্তরে, প্রারম্ভিক উপাদানটি সাধারণত বিদ্যমান সম্পর্কিত অ্যালকালয়েড, যেমন এল-হায়োসায়ামিন (লেভোইসোপ্রোপাইলস্কোপোলামিন) বা অ্যাট্রোপিন (অ্যাট্রোপাইন)। এই অ্যালকালয়েডগুলি উদ্ভিদ থেকে বের করা যেতে পারে বা রাসায়নিক সংশ্লেষণের মাধ্যমে প্রস্তুত করা যেতে পারে।
3.2। হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া:
প্রথমত, প্রারম্ভিক উপাদানটি একটি হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়ার শিকার হয় এবং এটি হাইড্রোজেনেশন হ্রাসের মাধ্যমে বিভিন্ন ট্রপিয়াম অ্যালকালয়েডে রূপান্তরিত হয়। হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া সাধারণত একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে সঞ্চালিত হয় এবং সাধারণ অনুঘটকগুলির মধ্যে রয়েছে প্ল্যাটিনাম বা প্যালাডিয়াম এবং এর মতো।
হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়ার জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়া সূত্রের উদাহরণ:

C₁₇H₂₃না₃ + H₂ → C₁₇H₂₁না₄

3.3। কাঠামোগত পরিবর্তন প্রতিক্রিয়া:
হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়ার পণ্যটিকে আরও রূপান্তরিত করা হয়েছিল একটি কাঠামো পরিবর্তন প্রতিক্রিয়া দ্বারা লক্ষ্য পণ্য স্কোপোলামাইন ফলন করার জন্য। কাঠামোগত পরিবর্তন প্রতিক্রিয়া সাধারণত অ্যাসিড-অনুঘটক বা বেস-অনুঘটক চক্রাকারে, পুনর্বিন্যাস, বা অন্যান্য নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া জড়িত।
কাঠামোগত পরিবর্তন প্রতিক্রিয়ার উদাহরণ:
ক) অ্যাসিড-অনুঘটক চক্রকরণ:

C₁₇H₂₃না₃→ হায়োসায়ামিন কিটোন → সি₁₇H₂₁না₄

খ) বেস-অনুঘটক পুনর্বিন্যাস প্রতিক্রিয়া:

C₁₇H₂₃না₃ → C₁₇H₂₁না₂ → C₁₇H₂₁না₄

4. হাইড্রোজেনেশন সিন্থেটিক রুট:
পদ্ধতিটি শুরুর উপাদান হিসাবে তৃতীয় অ্যামিনো গ্রুপের সাথে সাইক্লোহেক্সেন থিওল ব্যবহার করে এবং ধীরে ধীরে হাইড্রোজেনেশন, অ্যাসিড-বেস সমন্বয় এবং এস্টারিফিকেশনের মতো ধাপগুলির মাধ্যমে স্কোপোলামিনকে সংশ্লেষিত করে। এই পদ্ধতির চাবিকাঠি হল হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে সাইক্লোহেক্সেন থিওলকে সাইক্লোহেক্সেনামাইনে রূপান্তরিত করা এবং তারপর ইস্টারিফিকেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে স্কোপোলামাইন তৈরি করা।
4.1। উপাদান প্রস্তুতি শুরু:
হাইড্রোজেনেশনে, প্রারম্ভিক উপাদানটি সাধারণত একটি অনুরূপ গঠন সহ একটি অ্যালকালয়েড হয়, যেমন এল-হায়োসায়ামিন (লেভোইসোপ্রোপাইলস্কোপোলামিন) বা অ্যাট্রোপাইন (অ্যাট্রোপাইন)। এই প্রারম্ভিক উপকরণ উদ্ভিদ নিষ্কাশন বা রাসায়নিক সংশ্লেষণ দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে.
4.2। হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া:
হাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়া হল হাইড্রোজেনেশন পদ্ধতির মূল ধাপ। এটি হাইড্রোডাকশনের মাধ্যমে শুরুর উপাদানটিকে লক্ষ্য পণ্য স্কোপোলামাইনে রূপান্তরিত করে। হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য উপযুক্ত অনুঘটক এবং প্রতিক্রিয়া অবস্থার প্রয়োজন।
হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়ার জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়া সূত্রের উদাহরণ:
ক) এল-হায়োসায়ামিনের হাইড্রোজেনেশন:

C₁₇H₂₃না₃ + H₂ → C₁₇H₂₁না₄

খ) অ্যাট্রোপিনের হাইড্রোজেনেশন:

C₁₇H₂₃না₃ + H₂ → C₁₇H₂₁না₄

4.3। পৃথকীকরণ এবং পরিশোধন:
হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, পণ্যটি সাধারণত অন্যান্য বিক্রিয়াকারী এবং উপ-পণ্যগুলির সাথে উপস্থিত থাকে। অতএব, উচ্চ বিশুদ্ধতা স্কোপোলামিন পেতে বিচ্ছিন্নতা এবং পরিশোধন পদক্ষেপ প্রয়োজন। সাধারণত ব্যবহৃত বিচ্ছেদ কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে স্ফটিককরণ, দ্রাবক নিষ্কাশন, ক্রোমাটোগ্রাফি এবং এর মতো।

5. আলোক রাসায়নিক সংশ্লেষণ রুট:
এই পদ্ধতিটি স্কোপোলামাইন সংশ্লেষণের জন্য একটি আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে। সাধারণত, একটি দ্বৈত বন্ধন গঠন সহ একটি যৌগ একটি প্রারম্ভিক উপাদান হিসাবে ব্যবহৃত হয়, এবং একটি আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে হালকা অবস্থার অধীনে, এবং স্কোপোলামাইন ধীরে ধীরে বিভক্তকরণ এবং পুনর্মিলন বিক্রিয়ার মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়। এই পদ্ধতি নির্দিষ্ট রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং অবস্থার জন্য উপযুক্ত।
5.1। সংক্ষিপ্ত বিবরণ:
আলোক রাসায়নিক পদ্ধতি এমন একটি পদ্ধতি যা রাসায়নিক বিক্রিয়াকে উন্নীত করার জন্য হালকা শক্তি ব্যবহার করে। অণুতে বৈদ্যুতিন রূপান্তরগুলি আলোর দ্বারা উত্তেজিত হয় এবং উত্তেজিত অবস্থায় বিক্রিয়কগুলি রাসায়নিক রূপান্তরে অংশগ্রহণের জন্য তৈরি হয়। স্কোপোলামিনের আলোক রাসায়নিক সংশ্লেষণের জন্য, অতিবেগুনী এবং দৃশ্যমান অঞ্চলে উত্তেজনা সাধারণত জড়িত থাকে।
5.2। প্রারম্ভিক উপকরণ প্রস্তুতি:
ফটোকেমিক্যাল পদ্ধতিতে, প্রারম্ভিক উপাদানটি অনুরূপ কাঠামোর সাথে অ্যালকালয়েড হতে পারে, যেমন এল-হায়োসায়ামিন (লেভোইসোপ্রোপাইলস্কোপোলামিন) বা এট্রোপাইন (অ্যাট্রোপাইন)। এই প্রারম্ভিক উপকরণ উদ্ভিদ নিষ্কাশন বা রাসায়নিক সংশ্লেষণ দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে.
5.3। আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া:
ফটোকেমিক্যাল বিক্রিয়া হল স্কোপোলামিনের ফটোকেমিক্যাল সংশ্লেষণের মূল ধাপ। এই প্রতিক্রিয়া একটি উপযুক্ত আলোর উৎস এবং প্রতিক্রিয়া শর্ত প্রয়োজন.
ফটোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার জন্য রাসায়নিক বিক্রিয়া সূত্রের উদাহরণ:
ক) এল-হায়োসায়ামিনের আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া:

C₁₇H₂₃না₃+ hv → C₁₇H₂₁না₄

খ) এট্রোপিনের আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া:

C₁₇H₂₃না₃+ hv → C₁₇H₂₁না₄

এটি লক্ষ করা উচিত যে উপরের রাসায়নিক বিক্রিয়া সূত্রে hv আলোক শক্তির প্রতিনিধিত্ব করে, কারণ আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়ার উত্তেজনা প্রক্রিয়া সাধারণত ফোটন শক্তি দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।
5.4। পৃথকীকরণ এবং পরিশোধন:
আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়া সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, পণ্যটি সাধারণত অন্যান্য বিক্রিয়াকারী এবং উপ-পণ্যগুলির সাথে বিদ্যমান থাকে। অতএব, উচ্চ বিশুদ্ধতায় স্কোপোলামাইন পেতে উপযুক্ত বিচ্ছিন্নতা এবং পরিশোধন পদক্ষেপ প্রয়োজন। সাধারণত ব্যবহৃত বিচ্ছেদ কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে স্ফটিককরণ, দ্রাবক নিষ্কাশন, ক্রোমাটোগ্রাফি এবং এর মতো।

এটি লক্ষ করা উচিত যে উপরের সিন্থেটিক রুটটি পরিচিত সাহিত্য এবং গবেষণা ফলাফলের উপর ভিত্তি করে এবং নির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়া শর্ত এবং পরীক্ষামূলক বিবরণ বাদ দেওয়া হয়। স্কোপোলামিনের সংশ্লেষণ হল একটি জটিল প্রক্রিয়া যার মধ্যে একাধিক রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং মধ্যবর্তী সংশ্লেষণ জড়িত। আপনি যদি Scopolamine এর সিন্থেটিক রুট সম্পর্কে আরও জানতে আগ্রহী হন, তাহলে অনুগ্রহ করে প্রাসঙ্গিক বৈজ্ঞানিক সাহিত্য পড়ুন বা একজন পেশাদার রসায়নবিদ এর সাথে পরামর্শ করুন।