Cyanogen bromide
સાયનોજેન બ્રોમાઇડ એ અકાર્બનિક સંયોજન છે જેનું સૂત્ર (સી. એન.) બી. આર. અથવા બી. આર. સી. એન. છે. તે એક રંગહીન ઘન છે જેનો વ્યાપકપણે બાયોપોલિમર, ફ્રેગમેન્ટ પ્રોટીન અને પેપ્ટાઇડ્સ (મેથિઓનાઇનના સી-ટર્મિનસને કાપી નાખે છે) માં ફેરફાર કરવા અને અન્ય સંયોજનોનું સંશ્લેષણ કરવા માટે ઉપયોગ થાય છે. આ સંયોજનને સ્યુડોહેલોજન તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. સંશ્લેષણ, મૂળભૂત ગુણધર્મો અને માળખું સાયનોજેન બ્રોમાઇડમાં કાર્બન અણુ બ્રોમિન સાથે એક જ બંધ દ્વારા અને નાઇટ્રોજન સાથે ત્રણ બંધ દ્વારા બંધાયેલો હોય છે. ). આ સંયોજન રેખીય અને ધ્રુવીય હોય છે, પરંતુ તે પાણીમાં સ્વયંભૂ આયનીકરણ થતું નથી. તે પાણી અને ધ્રુવીય કાર્બનિક દ્રાવકો બંનેમાં ઓગળી જાય છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડને સોડિયમ સાયનાઇડના બ્રોમિન સાથે ઓક્સિડેશન દ્વારા તૈયાર કરી શકાય છે, જે મધ્યવર્તી સાયનોજેન () દ્વારા બે તબક્કામાં આગળ વધે છેઃ 2 NaCN + Br2-> (CN) 2 + 2 NaBr (CN) 2 + Br2-> 2 (CN) Br જ્યારે રેફ્રિજરેશન કરવામાં આવે ત્યારે સામગ્રીની શેલ્ફ લાઇફ વિસ્તૃત હોય છે. કેટલાક અન્ય સાયનોજેન સંયોજનોની જેમ, સાયનોજેન બ્રોમાઇડ સ્યાન્યુરિક બ્રોમાઇડ () માં એક્ઝોથર્મિક ટ્રાઇમરાઇઝેશનમાંથી પસાર થાય છે. આ પ્રતિક્રિયા બ્રોમિન, ધાતુના ક્ષાર, એસિડ અને પાયાના નિશાન દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે. આ કારણોસર, પ્રયોગવાદીઓ કથ્થઈ નમૂનાને ટાળે છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડને હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ અને હાયપોબ્રોમોસ એસિડ (સી. એન.) બીઆર + એચ2ઓ-> એચસીએન + એચઓબીઆર બાયોકેમિકલ એપ્લિકેશન્સ છોડવા માટે હાઇડ્રોલાઇઝ્ડ કરવામાં આવે છે સાયનોજેન બ્રોમાઇડનો મુખ્ય ઉપયોગ પ્રોટીનને સ્થિર કરવા, પેપ્ટાઇડ બોન્ડ્સને વિભાજીત કરીને પ્રોટીનને ટુકડા કરવા અને સાયનોમાઇડ્સ અને અન્ય અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવાનો છે. પ્રોટીન સ્થિરીકરણ સાયનોજેન બ્રોમાઇડનો ઉપયોગ ઘણીવાર પ્રોટીનને એફિનિટી ક્રોમેટોગ્રાફી માટે એગરોઝ જેવા રીએજન્ટ્સ સાથે જોડીને સ્થિર કરવા માટે થાય છે. તેની સરળતા અને હળવા પીએચની સ્થિતિને કારણે, સાયનોજેન બ્રોમાઇડ સક્રિયકરણ એ એફિનિટી જેલ તૈયાર કરવાની સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડનો પણ ઘણીવાર ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે એગરોઝ પરના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને સાયનેટ એસ્ટર અને ઇમિડોકાર્બોનેટ બનાવે છે. આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, એગરોઝ મેટ્રિક્સ પર પ્રોટીનને જોડવા માટે આ જૂથોને પ્રાથમિક એમાઇન્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપવામાં આવે છે. કારણ કે સાયનેટ એસ્ટર ચક્રીય ઇમિડોકાર્બોનેટ કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે, એમાઇન મોટે ભાગે એસ્ટર સાથે પ્રતિક્રિયા કરશે, જે આઇસોરિયા વ્યુત્પન્ન આપે છે, અને આંશિક રીતે ઓછા પ્રતિક્રિયાશીલ ઇમિડોકાર્બોનેટ સાથે, અવેજી ઇમિડોકાર્બોનેટ આપે છે. આ અભિગમના ગેરફાયદાઓમાં સાયનોજેન બ્રોમાઇડની ઝેરી અને ઓક્સિડેશન પ્રત્યેની તેની સંવેદનશીલતાનો સમાવેશ થાય છે. ઉપરાંત, સાયનોજેન બ્રોમાઇડ સક્રિયકરણમાં આઇસોરિયા બોન્ડ દ્વારા લિગાન્ડને એગરોઝ સાથે જોડવાનો સમાવેશ થાય છે, જે તટસ્થ pH પર હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે અને આમ અસ્થિર હોય છે. પરિણામે, આઇસોરિયા વ્યુત્પન્ન નબળા આયન વિનિમાયકો તરીકે કામ કરી શકે છે. પ્રોટીન ક્લેવેજ સાયનોજેન બ્રોમાઇડ મેથિઓનાઇન અવશેષોના સી-ટર્મિનસ પર પેપ્ટાઇડ બંધને હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે. આ પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ ઓળખ અને ક્રમ માટે પોલિપેપ્ટાઇડ સેગમેન્ટ્સના કદને ઘટાડવા માટે થાય છે. મિકેનિઝમ સાયનોજેન બ્રોમાઇડમાં ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતા કાર્બન અણુથી દૂર ખસેડવામાં આવે છે, જે તેને અસામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોફિલિક બનાવે છે, અને વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ બ્રોમિન અને નાઇટ્રોજન તરફ. આ કાર્બનને ખાસ કરીને ન્યુક્લિયોફાઇલ દ્વારા હુમલા માટે સંવેદનશીલ બનાવે છે, અને ક્લેવેજ પ્રતિક્રિયા ન્યુક્લિયોફિલિક એસાઇલ અવેજી પ્રતિક્રિયાથી શરૂ થાય છે જેમાં બ્રોમિનને આખરે મેથિઓનાઇનમાં સલ્ફર દ્વારા બદલવામાં આવે છે. આ હુમલા પછી છ સભ્યોની વીંટીના વિરોધમાં પાંચ સભ્યોની વીંટીની રચના થાય છે, જેમાં નાઇટ્રોજન અને કાર્બન વચ્ચેની વીંટીમાં બેવડા બંધનની રચના થાય છે. આ બેવડા બંધના પરિણામે સખત વીંટીની રચના થશે, જેનાથી અણુ અસ્થિર થશે. આમ, પાંચ સભ્યોની વીંટી રચાય છે જેથી આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે બેવડું બંધન વીંટીની બહાર હોય. જો કે મેથિઓનાઇનમાં ન્યુક્લિયોફિલિક સલ્ફર બી. આર. સી. એન. પર હુમલો કરવા માટે જવાબદાર છે, સિસ્ટીનમાં સલ્ફર સમાન રીતે વર્તે નથી. જો સિસ્ટીનમાં સલ્ફર સાયનોજેન બ્રોમાઇડ પર હુમલો કરે છે, તો બ્રોમાઇડ આયન સાયનોઇડ એડક્ટને ડિપ્રોટોનેટ કરશે, જેનાથી સલ્ફર ચાર્જ નહીં થાય અને સિસ્ટીનનું બીટા કાર્બન ઇલેક્ટ્રોફિલિક નહીં હોય. પછી સૌથી મજબૂત ઇલેક્ટ્રોફાઇલ સાયનાઇડ કાર્બન હશે, જે, જો પાણી દ્વારા હુમલો કરવામાં આવે તો, સાયનિક એસિડ અને મૂળ સિસ્ટીન પેદા કરશે. પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ બી. આર. સી. એન. સાથે પ્રોટીનને અલગ કરવા માટે 0.1 એમ. એચ. સી. એલ. (હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ) અથવા 70 ટકા (ફોર્મિક એસિડ) જેવા બફરનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. ક્લેવેજ માટે આ સૌથી સામાન્ય બફર છે. એચસીએલનો એક ફાયદો એ છે કે ફોર્મિક એસિડ ફોર્મિલ એસ્ટરની રચનાનું કારણ બને છે, જે પ્રોટીનની લાક્ષણિકતાને જટિલ બનાવે છે. જો કે, ફોર્મિકનો ઉપયોગ હજુ પણ ઘણીવાર થાય છે કારણ કે તે મોટાભાગના પ્રોટીનને ઓગળી જાય છે. ઉપરાંત, મેથિઓનાઇનનું મેથિઓનાઇન સલ્ફોક્સાઇડમાં ઓક્સિડેશન, જે બી. આર. સી. એન. હુમલા માટે નિષ્ક્રિય છે, તે ફોર્મિક એસિડ કરતાં એચ. સી. એલ. માં વધુ સહેલાઈથી થાય છે, સંભવત કારણ કે ફોર્મિક એસિડ એ ઘટાડતું એસિડ છે. ક્લેવેજ માટેના વૈકલ્પિક બફરમાં એચસીએલમાં પ્રોટીન ફેલાવવાની ક્ષમતાને કારણે ગુઆનિડિન અથવા યુરિયાનો સમાવેશ થાય છે, જેનાથી મેથિઓનાઇન બીઆરસીએન માટે વધુ સુલભ બને છે. ઇમિનોલેક્ટોન મધ્યવર્તીના સામાન્ય પેપ્ટાઇડ બોન્ડના વિભાજન માટે પાણીની જરૂર પડે છે. ફોર્મિક એસિડમાં, મેટ-સેર અને મેટ-થર બોન્ડ્સના વિભાજનને પાણીની સાંદ્રતામાં વધારો સાથે વધારવામાં આવે છે કારણ કે આ પરિસ્થિતિઓ ઇમાઈન સાથે બાજુની સાંકળ હાઇડ્રોક્સિલની પ્રતિક્રિયાને બદલે ઇમાઈનમાં પાણી ઉમેરવાની તરફેણ કરે છે. નીચું પીએચ મેથિઓનાઇન સાઇડ ચેઇન ઓક્સિડેશનને અટકાવીને ક્લેવેજ દરમાં વધારો કરે છે. આડઅસરો જ્યારે મેથિઓનાઇનને સેરીન અથવા થ્રેઓનાઇન દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે, ત્યારે આડઅસરો થઈ શકે છે જે પેપ્ટાઇડ બોન્ડ ક્લેવેજ વિના મેથિઓનાઇનનો નાશ કરે છે. સામાન્ય રીતે, એકવાર ઇમિનોલેક્ટોન રચાય છે (આકૃતિનો સંદર્ભ લો), પાણી અને એસિડ પેપ્ટાઇડ બંધને તોડવા માટે ઇમાઇન સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, હોમોસેરિન લેક્ટોન અને નવા સી-ટર્મિનલ પેપ્ટાઇડની રચના કરે છે. જો કે, જો મેથિઓનાઇનની નજીકના એમિનો એસિડમાં હાઇડ્રોક્સિલ અથવા સલ્ફહાઇડ્રિલ જૂથ હોય, તો આ જૂથ પેપ્ટાઇડ બોન્ડ ક્લેવેજ વિના હોમોસેરિન બનાવવા માટે ઇમાઇન સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. આ બે કિસ્સાઓ આકૃતિમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. કાર્બનિક સંશ્લેષણ સાયનોજેન બ્રોમાઇડ કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં એક સામાન્ય રીએજન્ટ છે. અગાઉ જણાવ્યા મુજબ, ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્બનને કારણે રીએજન્ટ એમાઈન અને આલ્કોહોલ જેવા ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ દ્વારા હુમલો થવાની સંભાવના ધરાવે છે. સ્યાનામાઇડ્સ અને ડાયસિયાનામાઇડ્સના સંશ્લેષણમાં, પ્રાથમિક અને ગૌણ એમાઇન્સ બી. આર. સી. એન. સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મોનો-અને ડાયલકિલસિયાનામાઇડ્સ ઉત્પન્ન કરે છે, જે એમાઇન્સ અને હાઇડ્રોક્સિલામાઇન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ગુઆનિડાઇન્સ અને હાઇડ્રોક્સિગુઆનિડાઇન્સ પેદા કરી શકે છે. વોન બ્રૌન પ્રતિક્રિયામાં, તૃતીયાંશ એમાઇન્સ બી. આર. સી. એન. સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અવ્યવસ્થિત સાયનામાઇડ્સ અને આલ્કાઈલ બ્રોમાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડનો ઉપયોગ એરિલ નાઇટ્રાઇલ્સ, નાઇટ્રાઇલ્સ, એનહાઇડ્રાઇડ્સ અને સ્યાનેટ્સ તૈયાર કરવા માટે થઈ શકે છે. તે ક્લેવિંગ એજન્ટ તરીકે પણ કામ કરી શકે છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડનો ઉપયોગ 4-મિથાઇલામિનોરેક્સ ("બરફ") અને વાઇરોક્સાઇમના સંશ્લેષણમાં થાય છે. ઝેરી પદાર્થ, સંગ્રહ અને નિષ્ક્રિયતા સાયનોજેન બ્રોમાઇડને વિસ્તૃત સમયગાળા માટે 2 થી 8 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર શુષ્ક પરિસ્થિતિઓમાં સંગ્રહિત કરી શકાય છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડ અસ્થિર હોય છે, અને ત્વચા અથવા જઠરાંત્રિય માર્ગ દ્વારા સહેલાઈથી શોષાય છે. તેથી, ઝેરી સંપર્ક ઇન્હેલેશન, શારીરિક સંપર્ક અથવા ઇન્જેશન દ્વારા થઈ શકે છે. તે અત્યંત ઝેરી છે, જે વિવિધ બિન-વિશિષ્ટ લક્ષણોનું કારણ બને છે. નાની માત્રામાં પણ સંપર્કમાં આવવાથી આંચકી અથવા મૃત્યુ થઈ શકે છે. ઉંદરોમાં LD50 મૌખિક રીતે 25-50 mg/કિલોગ્રામ તરીકે નોંધવામાં આવે છે. સાયનોજેન બ્રોમાઇડને નિષ્ક્રિય કરવાની ભલામણ પદ્ધતિ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને બ્લીચ સાથે છે. જલીય આલ્કલી હાઇડ્રોક્સાઇડ તરત જ (સી. એન.) બીઆરને આલ્કલી સાયનાઇડ અને બ્રોમાઇડમાં હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે. સાયનાઇડને પછી સોડિયમ અથવા કેલ્શિયમ હાયપોક્લોરાઇટ દ્વારા ઓછા ઝેરી સાયનેટ આયનમાં ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે. નિષ્ક્રિયતા અત્યંત એક્ઝોથર્મિક છે અને વિસ્ફોટક હોઈ શકે છે. સંદર્ભો વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ બ્રોમિન સંયોજનો ટ્રાયટોમિક પરમાણુઓ સાયનો સંયોજનો નોનમેટલ હેલાઇડ્સ રક્ત એજન્ટો લેક્રિમેટરી એજન્ટો સ્યુડોહલોગન્સ