Stacking (chemistry)
রসায়নে, পাই স্ট্যাকিং (π-π স্ট্যাকিং নামেও পরিচিত) সুগন্ধযুক্ত বলয়ের পাই বন্ধনের মধ্যে অনুমানমূলক আকর্ষণীয়, অ-সমযোজী পাই মিথস্ক্রিয়া (অরবিটাল ওভারল্যাপ) বোঝায়। তবে এটি ঘটনাটির একটি বিভ্রান্তিকর বর্ণনা কারণ সুগন্ধি বলয়ের সরাসরি স্ট্যাকিং ("স্যান্ডউইচ মিথস্ক্রিয়া") বৈদ্যুতিনভাবে বিকর্ষণকারী। আরও সাধারণভাবে যা দেখা যায় (ডানদিকের চিত্র দেখুন) তা হল একটি স্তম্ভিত স্ট্যাকিং (সমান্তরাল স্থানচ্যুত) বা পাই-টিইং (লম্ব টি-আকৃতির) মিথস্ক্রিয়া যা উভয়ই ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক আকর্ষণীয় উদাহরণস্বরূপ, প্রোটিনে অ্যামিনো অ্যাসিডের অবশিষ্টাংশের সুগন্ধযুক্ত বলয়ের মধ্যে সর্বাধিক পর্যবেক্ষণ করা মিথস্ক্রিয়া হল একটি স্তম্ভিত স্ট্যাকিং এবং তারপরে একটি লম্ব অভিযোজন। স্যান্ডউইচ অভিমুখীকরণ তুলনামূলকভাবে বিরল। পাই স্ট্যাকিং প্রতিরোধী কারণ এটি দ্বিতীয় বলয় থেকে আংশিক ঋণাত্মক আধানযুক্ত কার্বন পরমাণুর উপরে একটি বলয় থেকে আংশিক ঋণাত্মক আধানযুক্ত কার্বন পরমাণু স্থাপন করে এবং অন্যান্য হাইড্রোজেন পরমাণুর উপরে আংশিক ধনাত্মক আধানযুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণু স্থাপন করে যা একইভাবে আংশিক ধনাত্মক আধান বহন করে। স্তম্ভিত স্ট্যাকিংয়ে, দুটি সুগন্ধযুক্ত বলয়ের মধ্যে একটি পার্শ্ববর্তীভাবে অফসেট করা হয় যাতে প্রথম বলয়ে আংশিক ঋণাত্মক চার্জ সহ কার্বন পরমাণুগুলি দ্বিতীয় বলয়ে আংশিক ধনাত্মক চার্জ সহ হাইড্রোজেন পরমাণুর উপরে স্থাপন করা হয় যাতে স্থির বিদ্যুতের মিথস্ক্রিয়া আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে। একইভাবে, পাই-টিইং মিথস্ক্রিয়া যেখানে দুটি বলয় অপরটির সাথে লম্বভাবে অবস্থিত, তা স্থিতিশীলভাবে আকর্ষণীয় কারণ এটি আংশিক ধনাত্মক আধানযুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণুগুলিকে আংশিক ঋণাত্মক আধানযুক্ত কার্বন পরমাণুর কাছাকাছি রাখে। স্তম্ভিত স্ট্যাকিংয়ের জন্য পছন্দের একটি বিকল্প ব্যাখ্যা হল ভ্যান ডার ওয়ালস মিথস্ক্রিয়া (আকর্ষণীয় বিচ্ছুরণ এবং পাউলি বিকর্ষণ) এর মধ্যে ভারসাম্যের কারণে। সুগন্ধি বলয়ের মধ্যে এই স্তম্ভিত স্ট্যাকিং এবং π-টিইং মিথস্ক্রিয়া ডিএনএ এবং আরএনএ অণুর মধ্যে নিউক্লিওবেস স্ট্যাকিং, প্রোটিন ভাঁজ, টেমপ্লেট-নির্দেশিত সংশ্লেষণ, উপকরণ বিজ্ঞান এবং আণবিক স্বীকৃতিতে গুরুত্বপূর্ণ। বৈজ্ঞানিক সাহিত্যে পাই স্ট্যাকিং শব্দটির ব্যাপক ব্যবহার সত্ত্বেও, এর ব্যবহারের কোনও তাত্ত্বিক যৌক্তিকতা নেই। পাই স্ট্যাকিংয়ের বিরুদ্ধে প্রমাণ বেনজিন ডাইমার হল পাই স্ট্যাকিংয়ের অধ্যয়নের জন্য প্রোটোটাইপিক্যাল সিস্টেম, এবং টি-আকৃতির ডাইমারের ভর কেন্দ্রগুলির মধ্যে 4.96 Å পৃথকীকরণের সাথে গ্যাস পর্যায়ে পরীক্ষামূলকভাবে 8-12 কেজে/মোল (2-3 কিলোক্যালরি/মোল) দ্বারা আবদ্ধ। ছোট বাঁধাই শক্তি বেনজিন ডাইমারকে পরীক্ষামূলকভাবে অধ্যয়ন করা কঠিন করে তোলে এবং ডাইমার নিজেই কেবল কম তাপমাত্রায় স্থিতিশীল এবং ক্লাস্টারের প্রবণ। পাই স্ট্যাকিংয়ের বিরুদ্ধে অন্যান্য প্রমাণ এক্স-রে স্ফটিক কাঠামো নির্ধারণ থেকে আসে। অনেক সহজ সুগন্ধি যৌগের স্ফটিক কাঠামোতে লম্ব এবং অফসেট সমান্তরাল বিন্যাস লক্ষ্য করা যায়। প্রোটিন ডেটা ব্যাঙ্কে উচ্চ-রেজোলিউশন এক্স-রে প্রোটিন স্ফটিক কাঠামোর একটি সমীক্ষায় অনুরূপ অফসেট সমান্তরাল বা লম্ব জ্যামিতি দেখা গেছে। সুগন্ধি অ্যামিনো অ্যাসিড ফেনিল্যালানাইন, টাইরোসিন, হিস্টিডাইন এবং ট্রিপ্টোফ্যানের বিশ্লেষণ ইঙ্গিত দেয় যে এই পার্শ্ব শৃঙ্খলগুলির ডাইমারগুলির গড় ভ্যান ডার ওয়ালস ব্যাসার্ধের চেয়ে বড় দূরত্বে অনেক সম্ভাব্য স্থিতিশীল মিথস্ক্রিয়া রয়েছে। জ্যামিতিক বিন্যাস বেনজিন ডাইমারের পছন্দের জ্যামিতিগুলি এমপি2-আর12/এ গণনা এবং খুব বড় পাল্টা-সংশোধন আগস্ট-সিসি-পিভিটিজেড ভিত্তি সেটগুলির সাথে উচ্চ স্তরের তত্ত্বের মডেল করা হয়েছে। দুটি সবচেয়ে স্থিতিশীল গঠন হল সমান্তরাল স্থানচ্যুত এবং টি-আকৃতির, যা মূলত আইসোএনার্জেটিক। বিপরীতে, স্যান্ডউইচ কনফিগারেশন পাই সিস্টেমের ওভারল্যাপকে সর্বাধিক করে, যা মিথস্ক্রিয়াকে অস্থিতিশীল করে। স্যান্ডউইচ কনফিগারেশন একটি শক্তিশালী স্যাডল পয়েন্টের প্রতিনিধিত্ব করে, যা এক্স-রে স্ফটিক ডেটাতে এই কনফিগারেশনের আপেক্ষিক বিরলতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। বেনজিন ডাইমারের এই তিনটি জ্যামিতিক বিন্যাসের আপেক্ষিক বন্ধন শক্তিকে চতুর্ভুজ/চতুর্ভুজ এবং লন্ডন বিচ্ছুরণ শক্তির ভারসাম্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। বেনজিনের দ্বিমেরু ভরবেগ না থাকলেও এর একটি শক্তিশালী চতুর্ভুজ ভরবেগ রয়েছে। স্থানীয় সি-এইচ দ্বিমেরু মানে বলয়ের পরমাণুর উপর ধনাত্মক আধান থাকে এবং অনুরূপভাবে ঋণাত্মক আধান বলয়ের উপরে ও নীচে একটি ইলেকট্রন মেঘের প্রতিনিধিত্ব করে। ফ্লোরাইনের বৈদ্যুতিন ঋণাত্মকতার কারণে হেক্সাফ্লোরোবেনজিনের জন্য চতুর্ভুজ ভরবেগ বিপরীত হয়। স্যান্ডউইচ বিন্যাসে বেনজিন ডাইমার লন্ডন বিচ্ছুরণ শক্তি দ্বারা স্থিতিশীল হয় কিন্তু বিকর্ষণকারী চতুর্ভুজ/চতুর্ভুজ মিথস্ক্রিয়া দ্বারা অস্থিতিশীল হয়। বেঞ্জিন বলয়ের একটিকে অফসেট করে, সমান্তরাল স্থানচ্যুত বিন্যাস এই বিকর্ষণমূলক মিথস্ক্রিয়া হ্রাস করে এবং স্থিতিশীল হয়। সুগন্ধি বলয়ের বড় মেরুকরণযোগ্যতা স্ট্যাকিং প্রভাবগুলিতে প্রধান অবদান হিসাবে বিচ্ছুরিত মিথস্ক্রিয়ার দিকে পরিচালিত করে। এগুলি নিউক্লিওবেসগুলির মিথস্ক্রিয়ার জন্য একটি প্রধান ভূমিকা পালন করে যেমন। ডিএনএ-তে। টি-আকৃতির বিন্যাসটি অনুকূল চতুর্ভুজ/চতুর্ভুজ মিথস্ক্রিয়া উপভোগ করে, কারণ একটি বেনজিন বলয়ের ধনাত্মক চতুর্ভুজ অন্যটির ঋণাত্মক চতুর্ভুজের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। এই বিন্যাসে বেনজিন বলয়গুলি সবচেয়ে দূরে থাকে, তাই অনুকূল চতুর্ভুজ/চতুর্ভুজ মিথস্ক্রিয়া স্পষ্টতই হ্রাসপ্রাপ্ত বিচ্ছুরণ শক্তির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। বিকল্প প্রভাব পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়াকে সূক্ষ্ম-সুর করার ক্ষমতা অসংখ্য কৃত্রিম প্রচেষ্টায় কার্যকর হবে। একটি উদাহরণ হ 'ল সুগন্ধি অবশিষ্টাংশযুক্ত এনজাইম পকেটে একটি ছোট-অণু প্রতিরোধকের বন্ধন আকর্ষণ বৃদ্ধি করা। পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার উপর হেটেরোআটম এবং প্রতিস্থাপনের প্রভাবগুলি মডেল করা কঠিন এবং বিতর্কের বিষয়। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মডেল পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ায় প্রতিস্থাপনের ভূমিকার জন্য একটি প্রাথমিক মডেল হান্টার এবং স্যান্ডার্স দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। তারা সিগমা এবং পাই পারমাণবিক আধান, আপেক্ষিক অভিমুখ এবং ভ্যান ডার ওয়ালস মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে একটি সহজ গাণিতিক মডেল ব্যবহার করে গুণগতভাবে নির্ধারণ করে যে বিকল্প প্রভাবগুলিতে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স প্রভাবশালী। তাদের মডেল অনুসারে, ইলেক্ট্রন-উত্তোলন গোষ্ঠীগুলি সুগন্ধি বলয়ের ঋণাত্মক চতুর্ভুজকে হ্রাস করে এবং এর ফলে সমান্তরাল স্থানচ্যুত এবং স্যান্ডউইচ গঠনকে সমর্থন করে। বিপরীতে, ইলেক্ট্রন দানকারী গোষ্ঠীগুলি ঋণাত্মক চতুর্ভুজ বৃদ্ধি করে, যা সঠিক জ্যামিতির সাথে একটি টি-আকৃতির বিন্যাসে মিথস্ক্রিয়া শক্তি বৃদ্ধি করতে পারে। এই মডেলের উপর ভিত্তি করে, লেখকরা পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া নিয়ন্ত্রণকারী নিয়মগুলির একটি সেট প্রস্তাব করেছিলেন যা আরও পরিশীলিত গণনা প্রয়োগ না হওয়া পর্যন্ত প্রচলিত ছিল। হান্টার-স্যান্ডার্স মডেলের পরীক্ষামূলক প্রমাণ সরবরাহ করেছেন সিগেল ও অন্যান্যরা। প্রতিস্থাপিত সিন-এবং একটি সিরিজ ব্যবহার করে। এই যৌগগুলিতে স্টেরিক ভিড়ের কারণে একটি স্ট্যাকড জ্যামিতিতে অ্যারিল গ্রুপগুলি "ফেস-অফ" হয় এবং নিউক্লিয়ার চৌম্বকীয় অনুরণন স্পেকট্রোস্কোপি দ্বারা এপিমেরাইজেশনের বাধা পরিমাপ করা হয়। লেখকরা জানিয়েছেন যে ইলেক্ট্রন-টানা বিকল্পগুলির সাথে অ্যারিল বলয়ের ঘূর্ণনে উচ্চতর বাধা ছিল। এই ফলাফলের ব্যাখ্যাটি ছিল যে এই গোষ্ঠীগুলি সুগন্ধি বলয়ের ইলেক্ট্রন ঘনত্ব হ্রাস করে, আরও অনুকূল স্যান্ডউইচ পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া এবং এইভাবে একটি উচ্চতর বাধা দেয়। অন্য কথায়, ইলেকট্রন-উত্তোলন গোষ্ঠীগুলির ফলে স্থল অবস্থায় "কম প্রতিকূল" তড়িৎস্থৈতিক মিথস্ক্রিয়া ঘটে। হান্টার এবং অন্যান্য। পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ায় বিকল্প প্রভাবের বিষয়ে হাইড্রোজেন-বন্ডেড "জিপার" সহ আরও পরিশীলিত রাসায়নিক ডাবল মিউট্যান্ট চক্র প্রয়োগ করা হয়েছে। এই কৌশলটি বহু সংখ্যক অ-সমযোজী মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়নের জন্য ব্যবহৃত হয়েছে। একক রূপান্তর, এই ক্ষেত্রে একটি সুগন্ধি বলয়ের উপর একটি বিকল্প পরিবর্তন করে, ফলস্বরূপ হাইড্রোজেন বন্ধনের শক্তির পরিবর্তনের মতো গৌণ প্রভাব দেখা দেয়। দ্বৈত মিউটেশন এই গৌণ মিথস্ক্রিয়াগুলিকে এমনভাবে পরিমাপ করে, যাতে আগ্রহের একটি দুর্বল মিথস্ক্রিয়াও অ্যারে থেকে বিচ্ছিন্ন হতে পারে। তাদের ফলাফলগুলি ইঙ্গিত করে যে আরও বেশি ইলেক্ট্রন-উত্তোলনকারী প্রতিস্থাপনের কম বিকর্ষণকারী পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া রয়েছে। তদনুসারে, এই প্রবণতাটি পেন্টাফ্লোরোফিনাইলবেনজিনের সাথে মিথস্ক্রিয়ার জন্য ঠিক বিপরীত ছিল, যার একটি চতুর্ভুজ ভরবেগ বেনজিনের সমান কিন্তু চিহ্নের বিপরীতে রয়েছে। অনুসন্ধানগুলি হান্টার-স্যান্ডার্স মডেলের জন্য সরাসরি প্রমাণ প্রদান করে। যাইহোক, ডাবল মিউট্যান্ট পদ্ধতি ব্যবহার করে পরিমাপ করা স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া আশ্চর্যজনকভাবে ছোট ছিল এবং লেখকরা লক্ষ্য করেছেন যে মানগুলি অন্যান্য সিস্টেমে স্থানান্তরযোগ্য নাও হতে পারে। একটি ফলো-আপ গবেষণায়, হান্টার এবং অন্যান্যরা। প্রথম আনুমানিক হিসাবে যাচাই করা হয়েছে যে একটি দ্বৈত মিউট্যান্ট চক্রে মিথস্ক্রিয়া সুগন্ধযুক্ত বলয়ের মিথস্ক্রিয়া শক্তি ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রভাব দ্বারা প্রভাবিত হয়। যাইহোক, লেখকরা লক্ষ্য করেছেন যে রিং বিকল্পগুলির সাথে সরাসরি মিথস্ক্রিয়া, নীচে আলোচনা করা হয়েছে, এছাড়াও গুরুত্বপূর্ণ অবদান রাখে। প্রকৃতপক্ষে, এই দুটি কারণের আন্তঃক্রিয়ার ফলে পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার জটিল প্রতিস্থাপন-এবং জ্যামিতি-নির্ভর আচরণ হতে পারে। সরাসরি মিথস্ক্রিয়া মডেল হান্টার-স্যান্ডার্স মডেলটি অসংখ্য গবেষণা গোষ্ঠী দ্বারা সমালোচিত হয়েছে যা পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার পরস্পরবিরোধী পরীক্ষামূলক এবং গণনামূলক প্রমাণ সরবরাহ করে যা প্রাথমিকভাবে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রভাব দ্বারা পরিচালিত হয় না। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক প্রতিস্থাপন প্রভাবের বিরুদ্ধে স্পষ্ট পরীক্ষামূলক প্রমাণ রাশকিন এবং ওয়াটার্স দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছিল। তারা মেটা-এবং প্যারা-প্রতিস্থাপিত এন-বেঞ্জিল-2-(2-ফ্লুরোফেনিল)-পাইরিডিনিয়াম ব্রোমাইড ব্যবহার করেছিল, যা পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার জন্য একটি মডেল সিস্টেম হিসাবে সমান্তরাল স্থানচ্যুত গঠনে স্ট্যাক করে। তাদের সিস্টেমে, একটি মিথাইলিন লিঙ্কার অনুকূল টি-আকৃতির মিথস্ক্রিয়া নিষিদ্ধ করে। পূর্ববর্তী মডেলগুলির মতো, পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়াগুলির আপেক্ষিক শক্তি এন. এম. আর দ্বারা বায়ারিল বন্ড সম্পর্কে ঘূর্ণনের হার হিসাবে পরিমাপ করা হয়েছিল, কারণ পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়াগুলি রূপান্তর অবস্থায় ব্যাহত হয়। প্যারা-প্রতিস্থাপিত বলয়ের ছোট ঘূর্ণন বাধা ছিল যা পূর্ববর্তী অনুসন্ধানের সাথে সামঞ্জস্য রেখে ক্রমবর্ধমান ইলেক্ট্রন-টানা গোষ্ঠীর সাথে বৃদ্ধি পেয়েছিল। যাইহোক, সুগন্ধি বলয়ে প্রায় অভিন্ন ইলেক্ট্রন ঘনত্ব থাকা সত্ত্বেও মেটা-প্রতিস্থাপিত বলয়ের ঘূর্ণনের অনেক বড় বাধা ছিল। লেখকরা এই অসামঞ্জস্যকে একটি বলয়ের হাইড্রোজেন পরমাণুর প্রান্তের সাথে অন্য বলয়ের বৈদ্যুতিন ঋণাত্মক প্রতিস্থাপনের সরাসরি মিথস্ক্রিয়া হিসাবে ব্যাখ্যা করেছেন। এই দাবিটি প্রোটনের রাসায়নিক স্থানান্তর তথ্য দ্বারা সমর্থিত। পাই স্ট্যাকিং-এ উপাদানগুলির আপেক্ষিক অবদানের বেশিরভাগ বিশদ বিশ্লেষণ গণনার মাধ্যমে করা হয়েছে। শেরিল এবং সিনোক্রোট উচ্চ-স্তরের তত্ত্ব ব্যবহার করে একটি বিস্ময়কর অনুসন্ধানের কথা জানিয়েছেন যে স্যান্ডউইচ বিন্যাসে বেনজিন ডাইমারের তুলনায় সমস্ত প্রতিস্থাপিত বেনজিন ডাইমারের আরও অনুকূল বন্ধন মিথস্ক্রিয়া রয়েছে। শেরিল গোষ্ঠীর পরবর্তী গণনামূলক কাজ থেকে জানা যায় যে স্যান্ডউইচ বিন্যাসের বিকল্প প্রভাবগুলি যোগাত্মক, যা বিচ্ছুরণ শক্তি এবং প্রতিস্থাপনের মধ্যে সরাসরি মিথস্ক্রিয়ার একটি শক্তিশালী প্রভাবকে নির্দেশ করে। এটি লক্ষ্য করা গেছে যে টি-আকৃতির বিন্যাসে প্রতিস্থাপিত বেনজেনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া আরও জটিল ছিল। পরিশেষে, শেরিল এবং সিনোক্রোট তাদের পর্যালোচনা নিবন্ধে যুক্তি দেখান যে ইলেকট্রন দান বা প্রতিস্থাপন প্রত্যাহারের উপর ভিত্তি করে কোনও প্রবণতার যে কোনও সাদৃশ্য বিনিময়-বিকর্ষণ এবং বিচ্ছুরণ শর্তাবলী দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। হক এবং হুইলার পাই স্ট্যাকিংয়ে সরাসরি মিথস্ক্রিয়ার গুরুত্বের জন্য বাধ্যতামূলক গণনামূলক প্রমাণও সরবরাহ করে। একটি স্যান্ডউইচ গঠনে প্রতিস্থাপিত বেনজিন ডাইমারগুলির বিশ্লেষণে, তারা একটি অত্যন্ত সহজ মডেল ব্যবহার করে তাদের অনুসন্ধানগুলি পুনর্বিবেচনা করতে সক্ষম হয়েছিল যেখানে প্রতিস্থাপিত বেনজিন, পিএইচ-এক্স, এইচ-এক্স দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল। উল্লেখযোগ্যভাবে, এই অপরিশোধিত মডেলের ফলে আপেক্ষিক মিথস্ক্রিয়া শক্তিতে একই প্রবণতা দেখা দেয় এবং পিএইচ-এক্স-এর জন্য গণনা করা মানগুলির সাথে দৃঢ়ভাবে সম্পর্কযুক্ত হয়। এই অনুসন্ধান থেকে জানা যায় যে বেনজিন ডাইমারের প্রতিস্থাপক প্রভাবগুলি সুগন্ধি বলয়ের সাথে প্রতিস্থাপকের সরাসরি মিথস্ক্রিয়ার কারণে হয় এবং প্রতিস্থাপিত বেনজিনের পাই সিস্টেম জড়িত নয়। এই শেষ পয়েন্টটি নীচে প্রসারিত করা হয়েছে। সংক্ষেপে, মনে করা হয় যে পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ায় দেখা বিকল্প প্রভাবগুলিতে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক্স, বিচ্ছুরণ এবং সরাসরি মিথস্ক্রিয়ার আপেক্ষিক অবদান জ্যামিতি এবং পরীক্ষামূলক নকশার উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। এই বিষয়ে ঐকমত্যের অভাব কেবল সমস্যার জটিলতাকে প্রতিফলিত করতে পারে। সুগন্ধীকরণের প্রয়োজনীয়তা পাই স্ট্যাকিংয়ের প্রচলিত বোঝার মধ্যে পি-অরবিটালে ডিলোকালাইজড ইলেকট্রনের মধ্যে চতুর্ভুজ মিথস্ক্রিয়া জড়িত। অন্য কথায়, এই মিথস্ক্রিয়া ঘটার জন্য সুগন্ধি প্রয়োজন। যাইহোক, বেশ কয়েকটি গোষ্ঠী বিপরীত প্রমাণ সরবরাহ করেছে, প্রশ্ন তুলেছে যে পাই স্ট্যাকিং একটি অনন্য ঘটনা নাকি এটি অন্যান্য নিরপেক্ষ, বদ্ধ-শেল অণুতে প্রসারিত হয়। উপরে উল্লিখিত অন্যদের থেকে ভিন্ন নয় এমন একটি পরীক্ষায়, পালিওয়াল এবং সহ-লেখকরা দুটি গঠনমূলক অবস্থার সাথে একটি অ্যারিল এস্টার থেকে একটি আণবিক টর্জন ভারসাম্য তৈরি করেছিলেন। ভাঁজ করা অবস্থার একটি টি-আকৃতির জ্যামিতির সাথে একটি সু-সংজ্ঞায়িত পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া ছিল, যেখানে উন্মুক্ত অবস্থার কোনও অ্যারিল-অ্যারিল মিথস্ক্রিয়া ছিল না। দুটি রূপান্তরের এন. এম. আর রাসায়নিক পরিবর্তনগুলি স্বতন্ত্র ছিল এবং দুটি অবস্থার অনুপাত নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা আন্তঃআণবিক শক্তির পরিমাপ হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। লেখকরা জানিয়েছেন যে ভাঁজ করা অবস্থার জন্য একটি পছন্দ অ্যারিল এস্টারগুলির জন্য অনন্য নয়। উদাহরণস্বরূপ, সাইক্লোহেক্সিল এস্টার ফিনাইল এস্টার-এর চেয়ে ভাঁজ করা অবস্থাকে বেশি পছন্দ করে এবং টার্ট-বিউটাইল এস্টার যে কোনও আরিল এস্টার দ্বারা প্রদর্শিত অবস্থার চেয়ে বেশি পছন্দ করে ভাঁজ করা অবস্থাকে পছন্দ করে। এর থেকে বোঝা যায় যে, সুগন্ধি বলয়ের সঙ্গে অনুকূল মিথস্ক্রিয়ার জন্য সুগন্ধি একটি কঠোর প্রয়োজনীয়তা নয়। অ-অ্যারোমেটিক পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া ফলাফলের অন্যান্য প্রমাণের মধ্যে রয়েছে তাত্ত্বিক রসায়নের সমালোচনামূলক গবেষণা, যা পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণের অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলি ব্যাখ্যা করে। গ্রিম রিপোর্ট করেছেন যে এক বা দুটি বলয়ের সমন্বয়ে গঠিত ছোট ডাইমারের মিথস্ক্রিয়া শক্তি সুগন্ধি এবং সম্পৃক্ত যৌগ উভয়ের জন্যই খুব অনুরূপ। এই আবিষ্কারটি জীববিজ্ঞানের সাথে বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক, এবং পরামর্শ দেয় যে স্ট্যাকড নিউক্লিওবেসের মতো ঘটনাগুলিতে পাই সিস্টেমের অবদানকে অতিরঞ্জিত করা যেতে পারে। যাইহোক, এটি দেখানো হয়েছে যে বড় সুগন্ধি ডাইমারগুলির জন্য একটি বর্ধিত স্থিতিশীল মিথস্ক্রিয়া দেখা যায়। পূর্বে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, এই মিথস্ক্রিয়া শক্তি জ্যামিতির উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। প্রকৃতপক্ষে, বড় সুগন্ধি ডাইমারগুলি শুধুমাত্র একটি স্যান্ডউইচ জ্যামিতিতে তাদের সম্পৃক্ত প্রতিরূপগুলির তুলনায় স্থিতিশীল হয়, যেখানে তাদের শক্তি একটি টি-আকৃতির মিথস্ক্রিয়ায় একই রকম হয়। সুগন্ধের ভূমিকা মডেল করার জন্য ব্লুম এবং হুইলার আরও সরাসরি পদ্ধতি গ্রহণ করেছিলেন। লেখকরা বেনজিন এবং 2-মিথাইলনাফথালিন বা এর অ-অ্যারোমেটিক আইসোমার, 2-মিথাইলিন-2,3-ডাইহাইড্রোনাফথালিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার তুলনা করেছেন। পরের যৌগটি পি-ইলেকট্রনের সংখ্যা সংরক্ষণের একটি উপায় প্রদান করে, তবে, বিচ্ছিন্নকরণের প্রভাবগুলি অপসারণ করে। বিস্ময়করভাবে, বেনজিনের সাথে মিথস্ক্রিয়া শক্তি অ-অ্যারোমেটিক যৌগের জন্য বেশি, যা ইঙ্গিত করে যে পাই-বন্ড স্থানীয়করণ পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ায় অনুকূল। লেখকরা বেনজিনের ইথিলিন এবং 1,3-বিউটাডাইনের মধ্যে একটি হোমোডেসমোটিক বিচ্ছেদন বিবেচনা করেছেন এবং বেনজিনের সাথে একটি স্যান্ডউইচে এই মিথস্ক্রিয়াগুলির তুলনা করেছেন। তাদের গণনা ইঙ্গিত করে যে বেনজিন এবং হোমোডেসমোটিক বেনজিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া শক্তি স্যান্ডউইচ এবং সমান্তরাল স্থানচ্যুত গঠন উভয় ক্ষেত্রেই বেনজিন ডাইমারের চেয়ে বেশি, যা আবার স্থানীয় পাই-বন্ড মিথস্ক্রিয়ার অনুকূলতাকে তুলে ধরে। এই ফলাফলগুলি দৃঢ়ভাবে পরামর্শ দেয় যে এই মডেলে পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়ার জন্য সুগন্ধি প্রয়োজন হয় না। এমনকি এই প্রমাণের আলোকেও, গ্রিম এই উপসংহারে পৌঁছেছেন যে পাই স্ট্যাকিং প্রকৃতপক্ষে বিদ্যমান। যাইহোক, তিনি সতর্ক করেছেন যে ছোট বলয়গুলি, বিশেষত টি-আকৃতির গঠনগুলি, তাদের সম্পৃক্ত প্রতিরূপগুলির থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন আচরণ করে না এবং স্ট্যাকড কনফরমেশনে বৃহত্তর বলয়ের জন্য এই শব্দটি নির্দিষ্ট করা উচিত যা একটি সমবায় পাই ইলেক্ট্রন প্রভাব প্রদর্শন করে বলে মনে হয়। অ্যাপ্লিকেশন স্ট্যাকিংয়ের একটি শক্তিশালী প্রদর্শন বাকিক্যাচারে পাওয়া যায়। এই আণবিক চিমটি দুটি অবতল বকিবোলের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যা একটি উত্তল ফুলেরিন অণুর জন্য উপযুক্ত। উভয় যৌগযুক্ত একটি টলুইন দ্রবণকে বাষ্পীভূত করার মাধ্যমে জটিলতা ঘটে। দ্রবণে এন. এম. আর রাসায়নিক পরিবর্তনের পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে 8600 এম-1 এর একটি সংযুক্তি ধ্রুবক পরিমাপ করা হয়। পাই স্ট্যাকিং প্রোটিন স্ফটিক কাঠামোতে প্রচলিত, এবং ছোট অণু এবং প্রোটিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়ায়ও অবদান রাখে। ফলস্বরূপ, যুক্তিসঙ্গত ওষুধের নকশায় পাই-পাই এবং ক্যাটায়ন-পাই মিথস্ক্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ কারণ। একটি উদাহরণ হল এফ. ডি. এ-অনুমোদিত অ্যাসিটাইলকোলিনেস্টেরেস (এ. সি. এইচ. ই) প্রতিরোধক ট্যাক্রিন যা আলঝেইমার রোগের চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়। ট্যাক্রিনকে টিআরপি84-এর ইন্ডোলিক বলয়ের সাথে একটি পাই স্ট্যাকিং মিথস্ক্রিয়া করার প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে এবং এই মিথস্ক্রিয়াটি নতুন এসিএইচই ইনহিবিটারগুলির যুক্তিসঙ্গত নকশায় কাজে লাগানো হয়েছে। ফার্মাকোলজিক্যাল সক্রিয় যৌগগুলিতে সংযোজন পাই সমন্বিত ফিনাইলের বেশ কয়েকটি রূপ এমনকি বেনজিনের জায়গায় সাইক্লোপেন্টাডাইনিল এবং ট্রাইকার্বোনিল ব্যবহার করে η6-ফেনিলট্রোপেন স্ট্যাকিংয়ের জন্য ট্রানজিশন ধাতু ব্যবহার করে পরীক্ষা করা হয়েছে। যা ট্রাইকার্বোনিলের ক্ষেত্রে তার কাঙ্ক্ষিত লিগ্যান্ড সাইটের জন্য যৌগের আকর্ষণকে দ্বিগুণ করে (ফলস্বরূপ স্থির বিদ্যুতের প্রভাবগুলি লক্ষ্যের পক্ষে আরও অনুকূল হওয়ার কারণে)। সুপ্রামোলিকুলার অ্যাসেম্বলিতে π সিস্টেমগুলি সুপ্রামোলিকুলার অ্যাসেম্বলিতে গুরুত্বপূর্ণ বিল্ডিং ব্লক কারণ বিভিন্ন কার্যকরী গোষ্ঠীর সাথে তাদের বহুমুখী অ-সমযোজী মিথস্ক্রিয়া। সুপ্রামোলিকুলার সমাবেশে π-π মিথস্ক্রিয়া প্রয়োগের একটি উল্লেখযোগ্য উদাহরণ হল ক্যাটেনেনের সংশ্লেষণ। ক্যাটেনেনের সংশ্লেষণের জন্য প্রধান চ্যালেঞ্জ হল নিয়ন্ত্রিত পদ্ধতিতে অণুগুলিকে পরস্পর সংযুক্ত করা। স্টডডার্ট এবং সহকর্মীরা ইলেক্ট্রন-সমৃদ্ধ বেনজিন ডেরিভেটিভস এবং ইলেক্ট্রন-দরিদ্র পাইরিডিনিয়াম বলয়ের মধ্যে শক্তিশালী π-π মিথস্ক্রিয়া ব্যবহার করে একাধিক সিস্টেম তৈরি করেছিলেন। বিস (পাইরিডিনিয়াম) (এ), বিস্পারাফেনিলিন-34-ক্রাউন-10 (বি) এবং 1,4-বিস (ব্রোমোমিথাইল) বেনজিন (সি) (চিত্র। 2)। এ এবং বি-এর মধ্যে π-π মিথস্ক্রিয়া একটি আন্তঃসংযুক্ত টেমপ্লেট মধ্যবর্তী গঠনের নির্দেশ দেয় যা [2] ক্যাটেনেন পণ্য তৈরি করতে যৌগ সি-এর সাথে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া দ্বারা আরও সাইক্লাইজ করা হয়েছিল। আরও দেখুন অ-সমযোজী মিথস্ক্রিয়া বিচ্ছুরণ (রসায়ন) ক্যাটায়ন-পাই মিথস্ক্রিয়া মিথস্ক্রিয়া (জৈব রসায়ন) মিথস্ক্রিয়া (রসায়ন) তথ্যসূত্র বাহ্যিক সংযোগ ল্যারি ওল্ফ (2011): π-π (π-স্ট্যাকিং) মিথস্ক্রিয়াঃ উৎপত্তি এবং মড্যুলেশন জৈব রসায়ন রাসায়নিক বন্ধন সুপ্রামোলিকুলার রসায়ন