5-সায়ানোইনডোলএকটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব যৌগ যা ওষুধের ক্ষেত্রে বায়োঅ্যাকটিভ অণুর গবেষণায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। নিচে আমরা 5-Cyanoindole-এর বিভিন্ন সিন্থেটিক পদ্ধতির পরিচয় দেব।
এর লিঙ্ক 5-সায়ানোইন্ডোল:
https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/-intermediates/5-}cyanoindole-cas-15861-24-2.html
1. বার্গম্যান প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি:
পদ্ধতির প্রতিক্রিয়া হল ডিহাইড্রোজেনেশন বিক্রিয়ার মাধ্যমে সুগন্ধযুক্ত রিং যৌগ তৈরি করতে কাঁচামাল হিসাবে অ্যালকাইন ব্যবহার করা। 5-সায়ানোইন্ডোল এইভাবে সংশ্লেষিত হতে পারে। বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত কাঁচামাল হল ডাইথাইল টেরেফথালেট এবং 2-ফেনাইল্যাসিটাইলিন। উপরের দুটি যৌগ অতিবেগুনী রশ্মি দ্বারা বিকিরণিত হওয়ার পরে, মধ্যবর্তীগুলি গঠিত হয় এবং অবশেষে 5-সায়নোইন্ডোল একটি চক্রাকার প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে উত্পন্ন হয়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল প্রতিক্রিয়া অবস্থা তুলনামূলকভাবে মৃদু এবং সংশ্লেষণের দক্ষতা বেশি, তবে কাঁচামাল ব্যয়বহুল এবং খরচ বেশি।
বার্গম্যান প্রতিক্রিয়ার পদক্ষেপ:
ধাপ 1: 5- সায়ানিন্ডোল এবং সিলভার ট্রাইফ্লুরোঅ্যাসেটেট তৈরি:
পরীক্ষাগার অবস্থার অধীনে, {{0}} সায়ানিন্ডোল এবং সিলভার ট্রাইফ্লুরোঅ্যাসেটেট মিশ্রিত হয়, সাধারণত 0.1 mmol এর ক্রম অনুসারে। একটি ঘূর্ণমান বাষ্পীভবনে ধীরে ধীরে ডাইমিথাইল সালফক্সাইড (DMSO) দ্রবণ যোগ করুন এবং মিশ্রিত করতে নাড়ুন, সমস্ত স্তরগুলি দ্রবীভূত না হওয়া পর্যন্ত 60 ডিগ্রিতে উষ্ণতা বজায় রাখুন। সাবস্ট্রেটের চেয়ে দুই গুণ বেশি সিলভার ট্রাইফ্লুরোসেটেট যোগ করা হয়েছিল।
ধাপ 2: রিফ্লাক্স প্রতিক্রিয়া:
প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটি 1 ঘন্টার জন্য গরম করা হয়েছিল এবং তাপমাত্রা 60 ডিগ্রিতে স্থিতিশীল রাখতে রিফ্লাক্স করা হয়েছিল।
ধাপ 3: হাইড্রোলাইসিস:
প্রতিক্রিয়ার পরে, মিশ্র দ্রবণটি ঘরের তাপমাত্রায় শীতল করা হয়েছিল, এবং মিশ্রণের জন্য ধীরে ধীরে একটি উপযুক্ত পরিমাণ জল যোগ করা হয়েছিল, এবং পণ্যটি একটি সংশ্লিষ্ট দ্রবণ (যেমন অ্যাসিটোন) দিয়ে বের করা হয়েছিল। এই প্রক্রিয়ায়, 5- সায়ানিন্ডোল কঙ্কালের ডাবল বন্ড বৈশিষ্ট্যের পোলারিটির কারণে, পণ্যের নিষ্কাশন আরও ঝামেলাপূর্ণ হয়ে ওঠে।
ধাপ 4: মনোনিবেশ করুন:
নিষ্কাশিত পণ্যটিকে কম চাপে ঘনীভূত করুন, একটি ফিল্টার এবং বিশুদ্ধ জল দিয়ে পণ্যটিকে বারবার ধুয়ে ফেলুন এবং বাষ্পীভূত করুন এবং শুকিয়ে নিন।
বার্গম্যান প্রতিক্রিয়া হল একটি গুরুত্বপূর্ণ আন্তঃআণবিক চক্রকরণ প্রতিক্রিয়া, এবং এর প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার নিম্নলিখিত দুটি সম্ভাবনা রয়েছে:
প্রক্রিয়া 1: বিশিষ্ট হাইড্রোজেন/অক্সিজেন জারণ প্রতিক্রিয়া:
বার্গম্যান বিক্রিয়ার প্রক্রিয়ায় একটি হাইড্রোজেন/অক্সিজেন অক্সিডেশন বিক্রিয়া জড়িত, এবং এই ইন্ট্রামলিকুলার মোডে কার্বন-কার্বন বিক্রিয়া সেট আপ করা কঠিন। তাদের মধ্যে, 5- সায়ানিডোলে কার্বন-হাইড্রোজেনের বিয়োগমূলক অবস্থা এটিকে আরও সাধারণ এবং সহজ করে তোলে সাইক্লাইজেশন বিক্রিয়ার জন্য বিক্রিয়া করা। এই প্রতিক্রিয়ায়, নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স (NMR) তথ্য এন-সাবভ্যালেন্ট নাইট্রোজেন পরমাণুতে (oN≡C) 5-সায়ানিন্ডোলের এন-সায়ানোনিট্রোজেনের অক্সিডেটিভ রূপান্তর নিশ্চিত করেছে। উৎপন্ন নাইট্রোজেন অক্সাইড (oN≡C) অন্যান্য সমজাতীয় এবং ভিন্ন ভিন্ন বিকারক দ্বারা সংশ্লিষ্ট কার্বক্সিলিক অ্যাসিড এবং অ্যামাইনগুলিতে হ্রাস করা যেতে পারে। এই প্রক্রিয়ায়, ভিন্নধর্মী রাসায়নিক অনুঘটক (অ্যাসিড/বেস)ও গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
প্রক্রিয়া 2: বিশিষ্ট হাইড্রোজেন/নাইট্রোজেন অক্সিডেশন প্রতিক্রিয়া:
বার্গম্যান প্রতিক্রিয়া হাইড্রোজেন/নাইট্রোজেন জারণ বিক্রিয়া দ্বারাও ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। এই বিক্রিয়ায়, 5- সায়ানিন্ডোলের কার্বন-হাইড্রোজেনের কমে যাওয়া অবস্থাও ভালো প্রতিক্রিয়া দেখায়। এন-সায়ানো নাইট্রোজেন সংলগ্ন কার্বন-হাইড্রোজেন বন্ধনকে অক্সিডাইজ করতে পারে। এই অক্সিডাইজড ইন্টারমিডিয়েটগুলি অন্যান্য বিক্রিয়া (যেমন হাইড্রোজেন অক্সিডেশন, নাইট্রেশন ইত্যাদি) দ্বারা বিকশিত হয়। Cp2Fe এবং উত্পাদিত নাইট্রোজেন অক্সাইড মধ্যবর্তী সময়ে Mo(CO)6 এর প্রতিক্রিয়া একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট প্রদান করতে পারে। সংশ্লিষ্ট ইলেক্ট্রন স্থানান্তর প্রতিক্রিয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।
2. সুজুকি কাপলিং প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি:
সুজুকি কাপলিং প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি একটি বহুল ব্যবহৃত গুরুত্বপূর্ণ প্রতিক্রিয়া, যা সুগন্ধি রিং যৌগগুলির কঙ্কাল তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 5-সায়ানোইন্ডোলও এই প্রতিক্রিয়া দ্বারা সংশ্লেষিত হতে পারে। এই পদ্ধতির সুবিধা হল কাঁচামাল তুলনামূলকভাবে সস্তা এবং প্রতিক্রিয়া পরিস্থিতি নিয়ন্ত্রণ করা সহজ, তবে একটি জৈব দ্রাবক প্রয়োজন।
(1) প্রথমে, 5-Bromoindole, 5-Cyano-1,3-dimethylpyrimidine-2,4-dione সহ উপকরণগুলি প্রস্তুত করতে হবে, প্যালাডিয়াম অ্যাসিটেট (Pd(OAc)2), ফসফাইন লিগান্ডস (যেমন ফসফাইন বা ফসফাইট), ক্ষার (যেমন সোডিয়াম বেনজয়েট বা সোডিয়াম কার্বনেট), জৈব দ্রাবক (যেমন ডাইমিথাইল সালফক্সাইড ক্লোরাইড, অ্যাসিটোনিট্রিল, বা ডাইক্লোরোমিথেন)।
(2) 5-ব্রোমোইনডোল, 5-সায়ানো-1,3-ডাইমিথাইলপাইরিমিডিন-2,4-ডায়ন এবং ফসফাইন লিগ্যান্ডগুলিকে একটি জৈব দ্রাবকের মধ্যে দ্রবীভূত করুন যেমন ডাইমিথাইল সালফক্সাইড ক্লোরাইড, অ্যাসিটোনিট্রিল বা ডাইক্লোরোমেথেন, এবং ক্রায়োজেনিক অবস্থার অধীনে ক্ষার যোগ করুন। উদাহরণস্বরূপ, দ্রবীভূত করুন 5-ব্রোমোইনডোল (0.5mmol), {{10}Cyano-1,3-dimethylpyrimidine-2,{ CH3CN-এ ডায়োন (0.6mmol), ফসফাইন লিগান্ডস (যেমন TRIPHOS, {{20}.9mol শতাংশ) এবং সোডিয়াম কার্বনেট (2.0eq), সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত না হওয়া পর্যন্ত নাড়তে থাকে , তারপর -78 ডিগ্রিতে সোডিয়াম কার্বনেট (2.0 eq) যোগ করা হয়।
(3) প্রতিক্রিয়া পদ্ধতিতে প্যালাডিয়াম অ্যাসিটেট (Pd(OAc)2) যোগ করুন এবং মিশ্রিত করতে নাড়ুন। উদাহরণস্বরূপ, উপরের মিশ্রণে প্যালাডিয়াম অ্যাসিটেট (1.0 mol শতাংশ) যোগ করুন এবং -78 ডিগ্রিতে বিক্রিয়াটি নাড়ুন।
(4) প্রতিক্রিয়ার মিশ্রণটি ঘরের তাপমাত্রায় বা তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রকের অধীনে 70 ডিগ্রিতে উত্তপ্ত হবে এবং 1-2 ঘণ্টার জন্য বিক্রিয়া করবে। প্রতিক্রিয়া শেষ হওয়ার পরে, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটি ফিল্টার করা হয় এবং প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটি জল এবং একটি জৈব দ্রাবক দিয়ে আলাদা করে নিষ্কাশন করা হয়।
(5) কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি বা অন্যান্য পৃথকীকরণ কৌশল দ্বারা অজৈব লবণ এবং অন্যান্য অমেধ্য থেকে লক্ষ্য পণ্য 5-সায়ানোইন্ডোল নিষ্কাশন এবং বিশুদ্ধ করুন। উদাহরণস্বরূপ, সিলিকা জেল কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করে, টার্গেট পণ্যটি কলাম ক্রোমাটোগ্রাফির অমেধ্য থেকে বের করা হয় এবং এনএমআর-এর মতো মাধ্যম দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।
উপসংহারে, সুজুকি কাপলিং প্রতিক্রিয়া দ্বারা 5-সায়ানোইন্ডোলের সংশ্লেষণের ধাপগুলি খুবই সহজ, কিন্তু প্রতিক্রিয়ার অবস্থা এবং উপাদান নির্বাচনের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত।
3. Friedel-Crafts প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি:
ফ্রিডেল-ক্র্যাফ্টস বিক্রিয়া (ফুজিওয়ারা-মোরিটানি বিক্রিয়া) হল একটি জৈব সংশ্লেষণ পদ্ধতি যা ইমাইনস এবং অ্যারিল সালফাইডের বিনিময় বিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যারোমেটিক্সের সংশ্লেষণের জন্য। এটি একটি সাইক্লাইজেশন প্রতিক্রিয়া যা একটি ইমিডাজল বা পাইরোল রিংকে একটি অ্যালডিহাইড বা কেটোন রিংয়ের সাথে সংযুক্ত করে একটি হেটেরোসাইকেল ধারণকারী একটি সুগন্ধযুক্ত অ্যামাইন তৈরি করে। 5-সায়ানোইন্ডোল হল একটি নাইট্রোজেন হেটেরোসাইকেল সহ একটি অ্যামাইড যৌগ, যা ফ্রাইডেল-ক্র্যাফ্ট বিক্রিয়া দ্বারা সংশ্লেষিত হতে পারে। এই পদ্ধতির সুবিধা হল কাঁচামালগুলির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল এবং ফলস্বরূপ পণ্যের গঠন তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল। যাইহোক, অপারেশন চলাকালীন প্রতিক্রিয়া অবস্থার নির্বাচন মনোযোগ দিতে প্রয়োজন।
Friedel-Crafts প্রতিক্রিয়া পদ্ধতির বিস্তারিত ধাপগুলি নিম্নরূপ:
(1.) বিক্রিয়াক প্রস্তুতি: একটি পরিষ্কার এবং শুকনো তিন-গলাযুক্ত ফ্লাস্কে 5-সায়ানোইন্ডোল এবং ফর্মালডিহাইড ধারণকারী জৈব দ্রাবক যোগ করুন। যেখানে, জৈব দ্রাবক নির্জল জৈব দ্রাবক যেমন নাইট্রিলস, ইথার, এস্টার ইত্যাদি হতে পারে, তবে দ্রাবকের পোলারিটি এবং বিক্রিয়কগুলির সামঞ্জস্য নির্বাচন করার জন্য যত্ন নেওয়া উচিত।
(2.) গরম করার প্রতিক্রিয়া: তিন-গলাযুক্ত বোতলটিকে একটি গরম তেলের স্নানে রাখুন, প্রথমে কম তাপমাত্রায় বিক্রিয়ক মিশ্রণটি গরম করুন এবং তারপরে ধীরে ধীরে প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রায় গরম করুন। প্রতিক্রিয়া সময় সাধারণত 15-60 মিনিট হয়। এই বিক্রিয়ার জন্য সর্বোত্তম প্রতিক্রিয়া তাপমাত্রা সাধারণত 100-140 ডিগ্রির মধ্যে থাকে, যা বিভিন্ন বিক্রিয়াকের জন্য সামঞ্জস্য করা যায়।
(3.) প্রতিক্রিয়া পণ্যের পৃথকীকরণ: প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পরে, প্রতিক্রিয়া মিশ্রণটিকে ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করুন, প্রচুর পরিমাণে জল এবং জৈব পেইন্ট যোগ করুন এবং তারপরে অ্যাসিড বা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড জলীয় দ্রবণ দিয়ে পিএইচকে নিরপেক্ষে সামঞ্জস্য করুন। জৈব পর্যায় এবং জলীয় পর্যায়কে পৃথক করা হয়েছিল, এবং জৈব পর্যায়টি অ্যানহাইড্রাস সোডিয়াম সালফেটের উপর শুকানো হয়েছিল এবং তারপর শুষ্কতায় ঘনীভূত হয়েছিল। কলাম ক্রোমাটোগ্রাফি এবং এর মতো পণ্যটি আলাদা এবং বিশুদ্ধ করা যেতে পারে।
সংক্ষেপে, ফ্রিডেল-ক্র্যাফ্টস প্রতিক্রিয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ সিন্থেটিক পদ্ধতি, যা হেটেরোসাইক্লিক যৌগগুলি থেকে সুগন্ধযুক্ত অ্যামাইনগুলির সংশ্লেষণের জন্য উপযুক্ত। নাইট্রোজেন হেটেরোসাইক্লিক অ্যামাইড সহ যৌগগুলির জন্য যেমন 5-সায়ানোইন্ডোল, এই প্রতিক্রিয়াটির শক্তিশালী প্রযোজ্যতা রয়েছে এবং এটি চক্রাকার সংশ্লেষণ উপলব্ধি করতে পারে, যার এই ক্ষেত্রে গবেষণার জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োগের মান রয়েছে।
4. লিনিয়ারাইজেশন প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি:
লিনিয়ারাইজেশন প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি হল নিউক্লিক অ্যাসিড অণুগুলিকে লিনিয়ারাইজড ডিএনএ বা আরএনএতে রূপান্তর করার একটি পদ্ধতি, যেখানে 5-সায়ানোইন্ডোল হল একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত বিক্রিয়া বিকারক। বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত কাঁচামাল হল বেনজিল অ্যালকোহল এবং সোডিয়াম সায়ানোহাইড্রোক্সাইড, এবং 5-সায়নোইন্ডোল আরও একটি সাইক্লাইজেশন প্রতিক্রিয়া দ্বারা সংশ্লেষিত হয়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল কাঁচামাল পাওয়া সহজ এবং খরচ কম, এবং এটি বিভিন্ন নিউক্লিক অ্যাসিড বিশ্লেষণ এবং গবেষণা ক্ষেত্রের জন্য উপযুক্ত। যাইহোক, সাইক্লিক পণ্য তৈরি করা যেতে পারে কিনা তা দেখার জন্য ব্যবহারের প্রক্রিয়া চলাকালীন সাইক্লাইজেশন অবস্থার উপর গভীর মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন।
5-Cyanoindole এর লিনিয়ারাইজেশন প্রতিক্রিয়া পদ্ধতি এবং এর বিস্তারিত ধাপ।
(1) 5-সায়ানোইন্ডোল ধারণকারী বাফারে লক্ষ্য DNA বা RNA যোগ করুন, সাধারণত pH 8.5 সহ Tris বাফার ব্যবহার করে। 5-সায়ানোইন্ডোল হল একটি শক্তিশালী ফটোকেমিক্যাল ক্রস-লিঙ্কিং রিএজেন্ট, যা নিউক্লিক অ্যাসিড বেসগুলির সাথে NC বাঁধার সাথে একটি কমপ্লেক্স তৈরি করতে পারে, যার ফলে নিউক্লিক অ্যাসিড স্ট্র্যান্ডগুলির মধ্যে ক্রস-লিঙ্কিং হয়।
(2) বিক্রিয়া মিশ্রণটিকে 365 nm অতিবেগুনী আলোতে প্রকাশ করুন এবং অতিবেগুনী রশ্মির ক্রিয়াকলাপের মাধ্যমে, 5-সায়ানোইন্ডোল DNA বা RNA-তে বেসের সাথে একটি সমযোজী লিঙ্ক তৈরি করে, যার ফলে রৈখিককরণ অর্জন করা হয়।
(3) জেল লোডিং বাফার যোগ করুন, প্রতিক্রিয়া পণ্য চার্জ করুন এবং ইলেক্ট্রোফোরেসিস বিচ্ছেদের জন্য অ্যাগারোজ জেলে চালান। যেহেতু লিনিয়ারাইজড ডিএনএ বা আরএনএ জেলে একটি একক ব্যান্ড তৈরি করে, তাই ইলেক্ট্রোফোরেটিক বিভাজনের মাধ্যমে ডিএনএ বা আরএনএর রৈখিক টুকরো আলাদা করা সম্ভব।
সাধারণভাবে, উপরের সমস্ত পদ্ধতিগুলি 5-সায়ানোইন্ডোলকে সংশ্লেষণ করতে ব্যবহৃত হয়, এবং তাদের নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। ব্যবহারিক প্রয়োগে, প্রকৃত প্রয়োজনীয় পণ্য অনুযায়ী সবচেয়ে উপযুক্ত পদ্ধতি নির্বাচন করা প্রয়োজন।