থাইমোকুইনোনকালো ঘাসের বীজ থেকে নির্যাসিত একটি যৌগ, যার রাসায়নিক সূত্র C10H12O2। ঘরের তাপমাত্রায়, এটি একটি অনন্য বিরক্তিকর গন্ধ সহ একটি হালকা হলুদ তৈলাক্ত তরল। পানিতে দ্রবীভূত করা কঠিন, জৈব দ্রাবক যেমন ইথানল এবং ইথারে সহজে দ্রবণীয়। একটি অনন্য বিরক্তিকর গন্ধ আছে. পানিতে দ্রবীভূত করা কঠিন, কিন্তু ইথানল, ইথার এবং ক্লোরোফর্মের মতো জৈব দ্রাবকগুলিতে দ্রবীভূত হতে পারে। গ্রাম পজিটিভ এবং গ্রাম নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়া সহ বিভিন্ন ব্যাকটেরিয়ার উপর এর প্রতিরোধমূলক প্রভাব রয়েছে। এই যৌগটি ব্যাকটেরিয়া বিপাকীয় প্রক্রিয়ায় হস্তক্ষেপ করে বা ব্যাকটেরিয়াল কোষের দেয়ালের ক্ষতি করে ব্যাকটেরিয়ারোধী প্রভাব ফেলে। মৌখিক যত্নের পণ্য যেমন মাউথওয়াশ, টুথপেস্ট ইত্যাদিতে ব্যবহারের জন্যও এটি অধ্যয়ন করা হয়েছে। এটি মৌখিক গহ্বরে ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধিকে বাধা দিতে পারে এবং মুখের আলসার এবং মাড়ির প্রদাহের মতো মুখের রোগের ঘটনা কমাতে পারে।
(পণ্য লিঙ্ক: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/additive/thymoquinone-powder-cas-490-91-5.html)
এই পদ্ধতিতে 6-অক্সো আইসোফোরোন থেকে শুরু করে বহু-পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে থিমোকুইনোন সংশ্লেষিত করার একটি প্রক্রিয়া জড়িত। এই পদ্ধতির সহজ অপারেশন, কাঁচামালের সহজ প্রাপ্যতা এবং উচ্চ পণ্য বিশুদ্ধতার সুবিধা রয়েছে।
সংশ্লেষণের ধাপ:
1. অ্যালডল ঘনীভবনের সময় ডিহাইড্রেশন
কাঁচামাল হিসাবে অ্যাসিটোন এবং ফর্মালডিহাইড ব্যবহার করে, দুর্বল ক্ষারীয় অবস্থার (যেমন NH4OH, NaOH, ইত্যাদি) অধীনে একটি অ্যালডল ঘনীভবন বিক্রিয়া ঘটে - অসম্পৃক্ত বিউটেনোন। এই ধাপের জন্য প্রধান রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
R-CHO+CH3-CO-R '→ R-CH=CH-R'+H2O
2. 1,2-নিউক্লিওফিলিক সংযোজন বিক্রিয়া
পূর্ববর্তী ধাপ থেকে প্রাপ্ত ফলাফলগুলি প্রয়োগ করুন - অসম্পৃক্ত বিউটিন কিটোন হেক্সাকারবাইন টারশিয়ারি অ্যালকোহল তৈরি করতে অ্যাসিডিক অবস্থায় অ্যাসিটিলিনের সাথে 1,2-নিউক্লিওফিলিক সংযোজন প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায় (যেমন HCl, H2SO4, ইত্যাদি)। অনুরূপ রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
R-CH=CH-R '+HC ≡ CH → R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH
3. প্রতিক্রিয়া পুনর্বিন্যাস করা
সালফিউরিক অ্যাসিডের ক্রিয়ায়, হেক্সাসিটাইলিন টারশিয়ারি অ্যালকোহল লক্ষ্য যৌগ তৈরি করতে পুনর্বিন্যাস প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই ধাপের জন্য রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+H2SO4 → RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH
4. হাইড্রক্সিল গ্রুপ রক্ষা
পরবর্তী ধাপে হাইড্রক্সিল গোষ্ঠীগুলি যাতে প্রতিক্রিয়া না করে তা নিশ্চিত করার জন্য, আমরা হাইড্রক্সিল গোষ্ঠীগুলিকে রক্ষা করার জন্য ইস্টারিফিকেশন বা ইথারিফিকেশন ব্যবহার করি। সাধারণ প্রতিরক্ষামূলক এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে ফর্মিক অ্যাসিড, মিথানল, ইথাইল অ্যাসিটেট ইত্যাদি। সংশ্লিষ্ট রাসায়নিক সমীকরণটি নিম্নরূপ:
RC (OH)=C (OH) - C ≡ CH+R'OH → RC (OR ')=C (OR') - C ≡ CH+H2O
5. 6-অক্সো আইসোফোরোনের সাথে বিক্রিয়া
পূর্ববর্তী ধাপে প্রাপ্ত পণ্যটিকে 6-অক্সো আইসোফোরোনের সাথে বিক্রিয়া করুন দুর্বল অ্যাসিড বা দুর্বল বেস অবস্থার অধীনে থিমোকুইনোনের মধ্যবর্তী গঠনের জন্য। অনুরূপ রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
RC (বা ')=C (OR') - C ≡ CH+6-OC (R ")=O → RC (OR ')=C (OR' ) - C (R")=O+R'COOH/R "COOH
6. দ্বিপাক্ষিক উইটিগ প্রতিক্রিয়া
শক্তিশালী ঘাঁটির ক্রিয়াকলাপের অধীনে (যেমন NaOH, KOH, ইত্যাদি), একটি দ্বিপাক্ষিক উইটিগ প্রতিক্রিয়া মধ্যবর্তী অংশে শেষ পর্যন্ত থাইমোকুইনোন সংশ্লেষিত করার জন্য সঞ্চালিত হয়। এই ধাপের জন্য রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
RC (OR')=C (OR') - C (R")=O+Ph3P=CHCOOEt → Ph3P=CR'- CH (OR') =CR'COOH+Ph3P=O+EtOH
7. পোস্ট চিকিত্সা এবং পরিশোধন
নিষ্কাশন, পাতন এবং পুনঃক্রিস্টালাইজেশনের মাধ্যমে, পণ্যটি উচ্চ-বিশুদ্ধ থাইমোকুইনোন পেতে বিশুদ্ধ করা হয়। প্রকৃত প্রয়োজন অনুযায়ী নির্দিষ্ট পোস্ট-প্রসেসিং পদ্ধতি নির্বাচন করা যেতে পারে।
BASF থিমোকুইনোন প্রস্তুত করার জন্য একটি অনন্য সংশ্লেষণ পদ্ধতি গ্রহণ করেছে, যার মধ্যে হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলিকে রক্ষা করা, 6-অক্সো আইসোফোরোনের সাথে রূপান্তর করা এবং রূপান্তর প্রক্রিয়া চলাকালীন পুনর্বিন্যাস করা জড়িত।
সংশ্লেষণের ধাপ:
1. হাইড্রক্সিল সুরক্ষা
প্রথমত, ইন্টারমিডিয়েট হেক্সাসিটাইলিন টার্ট অ্যালকোহলের হাইড্রোক্সিল গ্রুপকে রক্ষা করুন, সাধারণত ব্যবহৃত সুরক্ষার মধ্যে রয়েছে ইস্টারিফিকেশন বা ইথারিফিকেশন রিএজেন্ট। উদাহরণস্বরূপ, ফরমিক অ্যাসিড, মিথানল বা ইথাইল অ্যাসিটেট সুরক্ষার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। অনুরূপ রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
R-CH (OH) - CH2-C ≡ CH+R'OH → R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+H2O
2. 6-অক্সো আইসোফোরোনের সাথে বিক্রিয়া করুন
সুরক্ষিত হাইড্রক্সিল গ্রুপকে 6-অক্সো আইসোফোরোনের সাথে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে বিক্রিয়া করুন। এই ধাপের উদ্দেশ্য হল হাইড্রক্সিল গ্রুপের প্রতিরক্ষামূলক অবস্থা বজায় রেখে হেক্সাসিটাইলিন টার্ট অ্যালকোহলের সাথে অক্সো আইসোফোরোনকে 6- সংযুক্ত করা। অনুরূপ রাসায়নিক সমীকরণ নিম্নরূপ:
R-CH (OR ') - CH2-C ≡ CH+6-OC (R ")=O → R-CH (OR')=C (OR" ) - C (R ")=O+R'COOH/R" COOH
3. রূপান্তর প্রক্রিয়া চলাকালীন পুনর্বিন্যাস করা
প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া চলাকালীন, মধ্যবর্তীরা পুনর্বিন্যাস প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যেতে পারে, যা প্রধানত আন্তঃআণবিক প্রতিক্রিয়া বা অন্যান্য কার্যকরী গোষ্ঠীর সাথে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা অর্জন করা হয়। নির্দিষ্ট পুনর্বিন্যাস পদ্ধতি প্রতিক্রিয়া অবস্থা এবং মধ্যবর্তী কাঠামোর উপর নির্ভর করে। পুনর্বিন্যাস করা রাসায়নিক সমীকরণগুলি আরও জটিল হতে পারে এবং বাস্তব পরিস্থিতি অনুযায়ী লিখতে হবে।
4. সুরক্ষা এবং পণ্য বিচ্ছেদ সরান
পরিশেষে, পূর্বে সুরক্ষিত হাইড্রক্সিল গ্রুপটি লক্ষ্য পণ্য, থিমোকুইনোন পাওয়ার জন্য নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে অরক্ষিত হয়। এই ধাপটিকে হাইড্রোলাইসিস, রিডাকশন বা অ্যাসিড/বেস ক্যাটালাইসিসের মতো পদ্ধতির মাধ্যমে রক্ষা করা যেতে পারে এবং প্রকৃত প্রতিরক্ষামূলক গোষ্ঠীর উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট পদ্ধতি নির্বাচন করা প্রয়োজন। ডিপ্রোটেকশনের পর, থিমোকুইনোনকে আলাদা করা যায় এবং উচ্চ-বিশুদ্ধতা পণ্য পেতে বিশুদ্ধ করা যায়।
চীনে astaxanthin সংশ্লেষণের প্রধান পথ হল - বেগুনি কিটোনকে কাঁচামাল হিসাবে ব্যবহার করে, astaxanthin অবশেষে রাসায়নিক বিক্রিয়ার একটি সিরিজের মাধ্যমে সংশ্লেষিত হয়। এই পদ্ধতিতে কাঁচামালের সহজলভ্যতা, হালকা প্রতিক্রিয়ার অবস্থা এবং উচ্চ পণ্যের বিশুদ্ধতার সুবিধা রয়েছে।
সংশ্লেষণের ধাপ:
1. m-chloroperoxybenzoic অ্যাসিড দিয়ে চিকিত্সা
প্রথমত, সমন্বিত - ভায়োলেট কিটোন এম-ক্লোরোপেরক্সিবেনজয়িক অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে এবং এতে অক্সিডেশন হয় - একটি হাইড্রোক্সিল গ্রুপ একটি মধ্যবর্তী গঠনের জন্য ভায়োলেট কেটোনের পাশের চেইনে প্রবর্তিত হয়। এই পদক্ষেপের উদ্দেশ্য হল পরবর্তী রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির জন্য প্রয়োজনীয় কার্যকরী গোষ্ঠীগুলি প্রদান করা। রাসায়নিক সমীকরণটি নিম্নরূপ:
(CH3) 2C=CHCH2CH2CHO+(COCl) 2 (CCl4) → (CH3) 2C=CHCH2CH2COOH+(COCl) 2 (COOH)
2. মধ্যবর্তী রূপান্তর
উত্পন্ন মধ্যবর্তী একটি ধারাবাহিক রূপান্তর প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়, যেমন ইস্টারিফিকেশন, হাইড্রোলাইসিস ইত্যাদি, মধ্যবর্তীকে একটি ফর্মে রূপান্তর করার লক্ষ্যে যা পরবর্তী প্রতিক্রিয়াগুলি সম্পাদন করা সহজ। এই রূপান্তর প্রক্রিয়াগুলির নির্দিষ্ট ধাপ এবং রাসায়নিক সমীকরণগুলি প্রকৃত পরিস্থিতি অনুসারে লিখতে হবে।
3. অ্যাসিড পুনর্বিন্যাস
হাইড্রোব্রোমিক অ্যাসিডের কর্মের অধীনে, মধ্যবর্তী অ্যাসিডিফিকেশন পুনর্বিন্যাস প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই পদক্ষেপের উদ্দেশ্য হল পরবর্তী প্রতিক্রিয়াগুলির প্রস্তুতির জন্য পুনর্বিন্যাস প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে আণবিক গঠনকে আরও সামঞ্জস্য করা। নির্দিষ্ট রাসায়নিক সমীকরণগুলি প্রকৃত পরিস্থিতি অনুসারে লিখতে হবে।
4. triphenylphosphine সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া
মধ্যবর্তী ট্রাইফেনাইলফসফাইনের সাথে বিক্রিয়া করে পেন্টাডেকেন ট্রাইফেনাইল কোয়াটারনারি ফসফোনিয়াম লবণ তৈরি করে। এই পদক্ষেপের উদ্দেশ্য হল ট্রাইফেনাইলফসফিনের সাথে প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে নির্দিষ্ট কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিকে প্রবর্তন করা, পরবর্তী প্রতিক্রিয়াগুলির প্রস্তুতির জন্য। নির্দিষ্ট রাসায়নিক সমীকরণগুলি প্রকৃত পরিস্থিতি অনুসারে লিখতে হবে।
5. দ্বিমুখী উইটিগ প্রতিক্রিয়া
অবশেষে, চতুর্মুখী ফসফোনিয়াম লবণ দ্বিমুখী উইটিগ প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যাটাক্সানথিনে রূপান্তরিত হয়েছিল। এই পদক্ষেপের চাবিকাঠি হল উইটিগ প্রতিক্রিয়ার মসৃণ অগ্রগতি নিশ্চিত করা এবং উচ্চ ফলন অর্জন করা। নির্দিষ্ট রাসায়নিক সমীকরণগুলি প্রকৃত পরিস্থিতি অনুসারে লিখতে হবে।