Insertion reaction
একটি সন্নিবেশ প্রতিক্রিয়া হল একটি রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া যেখানে একটি রাসায়নিক সত্তা (একটি অণু বা আণবিক খণ্ড) সাধারণত একটি দ্বিতীয় রাসায়নিক সত্তার বিদ্যমান বন্ধনে নিজেকে ইন্টারপোজ করে। : শব্দটি শুধুমাত্র প্রতিক্রিয়ার ফলাফলকে বোঝায় এবং কোনও পদ্ধতির পরামর্শ দেয় না। জৈব, অজৈব এবং জৈব-ধাতব রসায়নে সন্নিবেশ বিক্রিয়া লক্ষ্য করা যায়। যে ক্ষেত্রে একটি সমন্বয় কমপ্লেক্সে একটি ধাতু-লিগ্যান্ড বন্ধন জড়িত থাকে, এই প্রতিক্রিয়াগুলি সাধারণত জৈব-ধাতব প্রকৃতির হয় এবং একটি রূপান্তর ধাতু এবং একটি কার্বন বা হাইড্রোজেনের মধ্যে একটি বন্ধন জড়িত থাকে। এটি সাধারণত সেই ক্ষেত্রে সংরক্ষিত থাকে যেখানে ধাতুর সমন্বয় সংখ্যা এবং জারণ অবস্থা অপরিবর্তিত থাকে। যখন এই প্রতিক্রিয়াগুলি বিপরীতমুখী হয়, তখন ধাতু-লিগ্যান্ড বন্ধন থেকে ছোট অণু অপসারণকে এক্সট্রুশন বা এলিমিনেশন বলা হয়। দুটি সাধারণ সন্নিবেশ জ্যামিতি রয়েছে-1,1 এবং 1,2 (উপরে চিত্রিত)। উপরন্তু, ঢোকানো অণুটি নিউক্লিওফাইল হিসাবে বা ধাতব কমপ্লেক্সে ইলেক্ট্রোফাইল হিসাবে কাজ করতে পারে। এই আচরণগুলি সিও, নিউক্লিওফিলিক আচরণ এবং এসও2, ইলেক্ট্রোফিলিক আচরণের জন্য আরও বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হবে। কোয়ালস্কি এস্টার হোমোলোগেশনের মতো জৈব রসায়ন হোমোলোগেশনের প্রতিক্রিয়াগুলি জৈব সংশ্লেষণে সন্নিবেশ প্রক্রিয়ার সহজ উদাহরণ প্রদান করে। আর্ন্ড্ট-আইস্টার্ট বিক্রিয়ায়, একটি মিথাইলিন একক কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের কার্বক্সিল-কার্বন বন্ধনে ঢোকানো হয় যাতে সমজাতীয় সিরিজের পরবর্তী অ্যাসিড তৈরি হয়। জৈব সংশ্লেষণ টি-বিওসি সুরক্ষিত (এস)-ফেনিল্যালানাইনের (2-অ্যামিনো-3-ফেনিলপ্রোপানোইক অ্যাসিড) উদাহরণ প্রদান করে যা ক্রমানুসারে ট্রাইইথাইলামাইন, ইথাইল ক্লোরোফর্মেট এবং ডায়াজোমিথেনের সাথে বিক্রিয়া করে α-ডায়াজোকিটোন তৈরি করে, যা তারপর জলীয় দ্রবণে সিলভার ট্রাইফ্লুওরোসেটেট/ট্রাইইথাইলামাইনের সাথে বিক্রিয়া করে টি-বিওসি সুরক্ষিত ফর্ম (এস)-3-অ্যামিনো-4-ফেনিলবুটানোইক অ্যাসিড তৈরি করে। যান্ত্রিকভাবে, α-ডায়াজোকিটোন একটি 1,2-পুনর্বিন্যাসে একটি কেটিন গঠনের জন্য একটি উলফ পুনর্বিন্যাসের মধ্য দিয়ে যায়। ফলস্বরূপ, কারবক্সিল গ্রুপের মিথাইলিন গ্রুপ α-হল ডায়াজোমিথেন বিকারক থেকে মিথাইলিন গ্রুপ। 1, 2-পুনর্বিন্যাসটি কাইরাল কেন্দ্রের স্টেরিওকেমিস্ট্রি সংরক্ষণ করতে দেখা গেছে কারণ টি-বিওসি সুরক্ষিত (এস)-ফেনিল্যালানাইন থেকে গঠিত পণ্যটি কমপক্ষে 99 শতাংশের রিপোর্ট করা এনানটিওমেরিক অতিরিক্ততার সাথে (এস) স্টেরিওকেমিস্ট্রি ধরে রাখে। একটি সম্পর্কিত রূপান্তর হল নিয়েরেনস্টাইন বিক্রিয়া যেখানে একটি ডায়াজোমিথেন মিথাইলিন গ্রুপ একটি অ্যাসিড ক্লোরাইডের কার্বন-ক্লোরিন বন্ধনে একটি α-ক্লোরো কিটোন তৈরি করার জন্য ঢোকানো হয়। 1924 সালে প্রকাশিত একটি উদাহরণ, একটি প্রতিস্থাপিত বেনজোয়েল ক্লোরাইড সিস্টেমে বিক্রিয়ার চিত্র তুলে ধরেঃ সম্ভবত আশ্চর্যজনকভাবে, α-ব্রোমোএসিটোফেনোন একটি ছোট পণ্য যখন এই বিক্রিয়াটি বেনজোয়েল ব্রোমাইডের সাথে করা হয়, যা একটি ডাইমেরিক ডাইঅক্সেন প্রধান পণ্য। জৈব অ্যাজাইডগুলি জৈব সংশ্লেষণে একটি সন্নিবেশ বিক্রিয়ার একটি উদাহরণও প্রদান করে এবং উপরের উদাহরণগুলির মতো, রূপান্তরগুলি নাইট্রোজেন গ্যাসের ক্ষতির সাথে এগিয়ে যায়। টসিল অ্যাজাইড যখন নরবোর্নাডাইনের সাথে বিক্রিয়া করে, তখন একটি বলয় সম্প্রসারণ বিক্রিয়া ঘটে যেখানে একটি নাইট্রোজেন পরমাণু সেতুর মাথার কার্বন-কার্বন বন্ধনে α-ঢোকানো হয়ঃ বেকম্যান পুনর্বিন্যাস একটি বলয় সম্প্রসারণ বিক্রিয়ার আরেকটি উদাহরণ যেখানে একটি হেটেরোআটম কার্বন-কার্বন বন্ধনে ঢোকানো হয়। এই বিক্রিয়ার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হল সাইক্লোহেক্সানোনকে তার অক্সাইমে রূপান্তরিত করা, যা তারপর অ্যাসিডিক অবস্থার অধীনে ε-ক্যাপ্রোলাক্টাম, নাইলন 6 উৎপাদনের জন্য ফিডস্টক সরবরাহ করার জন্য পুনর্বিন্যাস করা হয়। ক্যাপ্রোলাক্টামের বার্ষিক উৎপাদন 2 বিলিয়ন কিলোগ্রাম অতিক্রম করে। কার্বেনগুলি আন্তঃআণবিক এবং আন্তঃআণবিক সন্নিবেশ উভয় প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। ট্রাইমিথাইলসিলিল্ডিয়াজোমিথেনের (সিএইচ3) 3সি-সিএইচএন2-এর সাথে বিক্রিয়া করে পর্যাপ্ত দীর্ঘ-শৃঙ্খল কিটোন থেকে সাইক্লোপেন্টিন মোয়েটিস তৈরি করা যেতে পারেঃ এখানে, কার্বিন মধ্যবর্তী কার্বন-হাইড্রোজেন বন্ধনে প্রবেশ করে সাইক্লোপেন্টিন বলয় বন্ধ করার জন্য প্রয়োজনীয় কার্বন-কার্বন বন্ধন গঠন করে। কার্বন-হাইড্রোজেন বন্ধনে কার্বিন সন্নিবেশ আন্তঃআণবিকভাবেও ঘটতে পারেঃ কার্বেনয়েডগুলি প্রতিক্রিয়াশীল মধ্যস্থতাকারী যা কার্বিনের মতো একই আচরণ করে। একটি উদাহরণ হল সালফক্সাইড এবং টি-বুলাই থেকে সিটুতে প্রস্তুত ক্লোরোআল্কিলিথিয়াম কার্বেনয়েড বিকারক যা একটি পিনাকল বোরনিক এস্টার-এর কার্বন-বোরন বন্ধনে প্রবেশ করানঃ অর্গানোমেটালিক রসায়ন অর্গানোমেটালিক রসায়নের অনেক প্রতিক্রিয়ায় একটি লিগ্যান্ড (এল) ধাতু-হাইড্রাইড বা ধাতু-অ্যালকাইল/অ্যারিল বন্ধনে প্রবেশ করানো হয়। সাধারণত এটি হাইড্রাইড, অ্যালকাইল বা অ্যারিল গ্রুপ যা এল-এ স্থানান্তরিত হয়, যা প্রায়শই সিও, একটি অ্যালকিন বা অ্যালকাইন হয়। কার্বোনিলেশন ধাতু-কার্বন বন্ধনে কার্বন মনোক্সাইড এবং অ্যালকিনের সন্নিবেশ প্রধান শিল্প প্রয়োগের সাথে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত প্রতিক্রিয়া। এই ধরনের প্রতিক্রিয়াগুলি স্বাভাবিক পরামিতিগুলির সাপেক্ষে যা সমন্বয় রসায়নে অন্যান্য প্রতিক্রিয়াগুলিকে প্রভাবিত করে, তবে স্টেরিক প্রভাবগুলি প্রতিক্রিয়াগুলির স্টেরিওকেমিস্ট্রি এবং রেজিওকেমিস্ট্রি নির্ধারণে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। বিপরীত প্রতিক্রিয়া, সিও এবং অ্যালকিনের ডি-সন্নিবেশ, অনেক অনুঘটক চক্রেও মৌলিক তাৎপর্যপূর্ণ। কার্বনিল গোষ্ঠীর অভিবাসী সন্নিবেশের ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত প্রয়োগগুলি হল হাইড্রোফর্মিলেশন এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিডের কার্বোনিলেটিভ উৎপাদন। প্রথমটি অ্যালকিন, হাইড্রোজেন এবং কার্বন মনোক্সাইডকে অ্যালডিহাইডে রূপান্তরিত করে। কার্বোনিলেশন দ্বারা অ্যাসিটিক অ্যাসিডের উৎপাদন দুটি অনুরূপ শিল্প প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অগ্রসর হয়। আরও প্রচলিত হল রডিয়াম-ভিত্তিক মনসান্টো অ্যাসিটিক অ্যাসিড প্রক্রিয়া, তবে এই প্রক্রিয়াটি ইরিডিয়াম-ভিত্তিক ক্যাটিভা প্রক্রিয়া দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। 2002 সালের মধ্যে, বিশ্বব্যাপী অ্যাসিটিক অ্যাসিডের বার্ষিক উৎপাদন দাঁড়ায় 60 লক্ষ টন, যার মধ্যে প্রায় 60 শতাংশ ক্যাটিভা প্রক্রিয়া দ্বারা উৎপাদিত হয়। উপরে দেখানো ক্যাটিভা প্রক্রিয়া অনুঘটক চক্রে সন্নিবেশ এবং ডি-সন্নিবেশ উভয় পদক্ষেপই অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। (1) এর সাথে মিথাইল আয়োডাইডের জারণমূলক সংযোজন বিক্রিয়ায় কার্বন-আয়োডিন বন্ধনে ইরিডিয়াম (1) কেন্দ্রের আনুষ্ঠানিক সন্নিবেশ জড়িত থাকে, যেখানে (3) থেকে (4) ধাপটি ইরিডিয়াম-কার্বন বন্ধনে কার্বন মনোক্সাইডের অভিবাসী সন্নিবেশের একটি উদাহরণ। সক্রিয় অনুঘটক প্রজাতিটি (4) থেকে অ্যাসিটিল আয়োডাইডের হ্রাসকারী অপসারণের মাধ্যমে পুনরুত্পাদন করা হয়, যা একটি ডি-ইনসার্শন প্রতিক্রিয়া। অলিফিন সন্নিবেশ টাইটানিয়াম অ্যালকাইলের মধ্যে ইথিলিন এবং প্রোপিলিন ঢোকানো হল জিগলার-নাট্টা অনুঘটকের ভিত্তি, যা পলিথিলিন এবং পলিপ্রোপিলিনের বাণিজ্যিক পথ। এই প্রযুক্তিতে মূলত বৈচিত্র্যময় অনুঘটক জড়িত থাকে, তবে এটি ব্যাপকভাবে ধরে নেওয়া হয় যে সমজাতীয় ব্যবস্থার নীতি এবং পর্যবেক্ষণগুলি কঠিন-অবস্থার সংস্করণগুলিতে প্রযোজ্য। সম্পর্কিত প্রযুক্তিগুলির মধ্যে রয়েছে শেল হায়ার ওলেফিন প্রসেস যা ডিটারজেন্ট প্রিকার্সার তৈরি করে। অলিফিনটি সন্নিবেশ করার আগে ধাতুর সাথে সমন্বয় করা যেতে পারে। ধাতুর লিগ্যান্ড ঘনত্বের উপর নির্ভর করে, অলিফিনের জন্য একটি সমন্বয় স্থান সরবরাহ করার জন্য লিগ্যান্ড বিচ্ছিন্নকরণের প্রয়োজন হতে পারে। সমন্বয় রসায়নে অন্যান্য সন্নিবেশ প্রতিক্রিয়া অনেক ইলেক্ট্রোফিলিক অক্সাইড ধাতব কার্বন বন্ধনে প্রবেশ করে; এর মধ্যে রয়েছে সালফার ডাই অক্সাইড, কার্বন ডাই অক্সাইড এবং নাইট্রিক অক্সাইড। এই প্রতিক্রিয়াগুলির সীমিত ব্যবহারিক তাৎপর্য রয়েছে, তবে ঐতিহাসিক আগ্রহ রয়েছে। রূপান্তর ধাতব অ্যালকাইলগুলির সাথে, এই অক্সাইডগুলি ইলেক্ট্রোফাইল হিসাবে আচরণ করে এবং ধাতু এবং তাদের তুলনামূলকভাবে নিউক্লিওফিলিক অ্যালকাইল লিগ্যান্ডগুলির মধ্যে বন্ধনে প্রবেশ করে। ধাতব সালফার ডাই অক্সাইড কমপ্লেক্স সম্পর্কিত নিবন্ধে যেমন আলোচনা করা হয়েছে, এস. ও. 2-এর সন্নিবেশ বিশেষভাবে বিস্তারিতভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে। জৈব রসায়নে আরও সন্নিবেশ প্রতিক্রিয়া সোডিয়াম, পটাসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম, দস্তা ইত্যাদির মতো ইলেক্ট্রোপজিটিভ ধাতু। কার্বন-হ্যালাইড বন্ধন (হ্যালাইড ক্লোরিন, ব্রোমিন, আয়োডিন হতে পারে) ভেঙে অ্যালকাইল হ্যালাইডের মধ্যে প্রবেশ করাতে পারে এবং একটি কার্বন-ধাতব বন্ধন তৈরি করতে পারে। এই বিক্রিয়াটি একটি এস. ই. টি পদ্ধতির (একক-ইলেকট্রন-স্থানান্তর প্রক্রিয়া) মাধ্যমে ঘটে। যদি ম্যাগনেসিয়াম একটি অ্যালকাইল হ্যালাইডের সাথে বিক্রিয়া করে তবে এটি একটি গ্রিগনার্ড বিকারক গঠন করে, অথবা যদি লিথিয়াম বিক্রিয়া করে তবে একটি অর্গানোলিথিয়াম বিকারক গঠিত হয়। সুতরাং, রাসায়নিক সংশ্লেষণে এই ধরনের সন্নিবেশ প্রতিক্রিয়াগুলির গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ রয়েছে। তথ্যসূত্র জৈব-ধাতব রসায়ন