Reaction intermediate
کیمسٹری میں، رد عمل انٹرمیڈیٹ، یا انٹرمیڈیٹ، ایک سالماتی وجود ہے جو مرحلہ وار کیمیائی رد عمل کی ترتیب میں پیدا ہوتا ہے۔ یہ ری ایکٹینٹس اور/یا سابقہ انٹرمیڈیٹس سے ابتدائی مرحلے کے رد عمل کی پیداوار کے طور پر تشکیل پاتا ہے، لیکن بعد کے مرحلے میں استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ مجموعی رد عمل کے لیے کیمیائی مساوات میں ظاہر نہیں ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، اس فرضی تعامل پر غور کریں: A + B-> C + D اگر یہ مجموعی تعامل اس طرح دو ابتدائی مراحل پر مشتمل ہے: A + B-> X X-> C + D تو X ایک تعامل انٹرمیڈیٹ ہے۔ جملے خود، رد عمل انٹرمیڈیٹ، کو اکثر واحد لفظ انٹرمیڈیٹ کے لیے مختصر کیا جاتا ہے، اور یہ آئی یو پی اے سی کی اصطلاح کی ترجیحی شکل ہے۔ لیکن اس مختصر شکل کے دوسرے استعمال ہیں۔ یہ اکثر رد عمل والے انٹرمیڈیٹس کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ یہ کیومین جیسے کیمیکلز کے لیے بھی زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے جن کی تجارت کیمیائی صنعت کے اندر کی جاتی ہے لیکن عام طور پر اس سے باہر ان کی قدر نہیں ہوتی۔ آئی یو پی اے سی کی تعریف آئی یو پی اے سی گولڈ بک انٹرمیڈیٹ کو ایک ایسے مرکب کے طور پر بیان کرتی ہے جس کی زندگی سالماتی کمپن سے زیادہ ہوتی ہے، جو رد عمل سے (براہ راست یا بالواسطہ) تشکیل پاتا ہے، اور کیمیائی رد عمل کی مصنوعات (براہ راست یا بالواسطہ) دینے کے لیے مزید رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ زندگی بھر کی حالت حقیقی، کیمیائی طور پر الگ انٹرمیڈیٹس کو کمپن کی حالتوں اور منتقلی کی حالتوں دونوں سے ممتاز کرتی ہے (جن کی زندگی، تعریف کے مطابق، سالماتی کمپن کے قریب ہوتی ہے)۔ متعدد مراحل والے رد عمل کے مختلف مراحل اکثر ان کے رد عمل کی شرحوں میں وسیع پیمانے پر مختلف ہوتے ہیں۔ جہاں فرق اہم ہے، ایک انٹرمیڈیٹ دوسرے سے زیادہ تیزی سے کھایا جاتا ہے اسے رشتہ دار انٹرمیڈیٹ کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے۔ ایک رد عمل والا انٹرمیڈیٹ وہ ہے جو اپنی مختصر زندگی کی وجہ سے مصنوعات کے مرکب میں نہیں رہتا ہے۔ رد عمل والے انٹرمیڈیٹس عام طور پر زیادہ توانائی والے ہوتے ہیں، غیر مستحکم ہوتے ہیں اور شاذ و نادر ہی الگ تھلگ ہوتے ہیں۔ عام رد عمل انٹرمیڈیٹس کاربوکیشنز، اکثر کاربوکیشنز، نئے مرکبات کی ترکیب کے لیے مختلف قسم کے رد عمل میں انٹرمیڈیٹس کے طور پر کام کرتے ہیں۔ الکین کے اضافے میں کاربوکیشن انٹرمیڈیٹس کاربوکیشن دو بڑے الکین کے اضافے کے رد عمل میں تشکیل پاتے ہیں۔ ایک HX اضافی رد عمل میں، ایک الکین کا پائی بانڈ ایک نیوکلیوفائل کے طور پر کام کرتا ہے اور ایک HX مالیکیول کے پروٹون کے ساتھ بانڈ کرتا ہے، جہاں X ایک ہیلوجن ایٹم ہے۔ یہ ایک کاربوکیشن انٹرمیڈیٹ بناتا ہے، اور X پھر دستیاب مثبت کاربن سے منسلک ہوتا ہے، جیسا کہ مندرجہ ذیل دو مراحل کے رد عمل میں ہوتا ہے۔ CH2CH2 + HX → CH2CH3 + + X-CH2CH3 + + X-→ CH2XCH3 اسی طرح، H2O اضافی رد عمل میں، ایک الکین کا پائی بانڈ نیوکلیوفائل کے طور پر کام کرتا ہے اور H3O + مالیکیول کے پروٹون کے ساتھ بانڈ کرتا ہے۔ یہ ایک کاربکیشن انٹرمیڈیٹ (اور ایک H2O ایٹم) بناتا ہے ؛ H2O کا آکسیجن ایٹم پھر انٹرمیڈیٹ کے مثبت کاربن کے ساتھ بندھ جاتا ہے۔ آکسیجن آخر کار ڈیپروٹونیٹ ہو کر حتمی الکحل پروڈکٹ بناتی ہے، جیسا کہ مندرجہ ذیل ہے۔ CH2CH2 + H3O + → CH2CH3 + + H2O CH2CH3 + + H2O → CH2OH2CH3 + CH2OH2CH3 + + H2O → CH2OHCH3 + H3O + کاربوکیشن انٹرمیڈیٹس نیوکلیوفیلک متبادل میں اس وقت ہوتے ہیں جب ایک نیوکلیوفیلک مالیکیول مثبت یا جزوی طور پر مثبت الیکٹروفیلک مرکز پر حملہ کرتا ہے اور ایک نیا بانڈ بناتا ہے۔ ایس این 1 اور ایس این 2 نیوکلیوفیلک متبادل کے لیے دو مختلف میکانزم ہیں، اور ایس این 1 میں کاربوکیشن انٹرمیڈیٹ شامل ہے۔ ایس این 1 میں، کاربوکیشن ری ایکشن انٹرمیڈیٹ بنانے کے لیے چھوڑنے والے گروپ کو توڑ دیا جاتا ہے۔ پھر، ایک نیوکلیوفائل حملہ کرتا ہے اور کاربوکیشن انٹرمیڈیٹ کے ساتھ ایک نیا بانڈ بناتا ہے جس سے حتمی، متبادل پروڈکٹ بنتا ہے، جیسا کہ 2-برومو-2-میتھائل پروپین کے رد عمل میں 2-میتھائل-2-پروپینول بنانے کے لیے دکھایا گیا ہے۔ (CH3) 3CBr → (CH3) 3C + (CH3) 3C + + H2O → (CH3) 3OH2 + (CH3) 3OH2 + → (CH3) 3OH + H + اس تعامل میں، (CH3) 3C + الکحل پروڈکٹ بنانے کے لیے تشکیل شدہ کاربکیشن انٹرمیڈیٹ ہے۔ خاتمے کے رد عمل میں کاربکیشن انٹرمیڈیٹس β-ایلیمینیشن یا ایلیمینیشن رد عمل ایک متبادل چھوڑنے والے گروپ کے نقصان اور پائی بانڈ بنانے کے لیے پروٹون کے نقصان کے ذریعے ہوتے ہیں۔ E1 اور E2 خاتمے کے رد عمل کے لیے دو مختلف میکانزم ہیں، اور E1 میں کاربوکیشن انٹرمیڈیٹ شامل ہے۔ E1 میں، ایک چھوڑنے والا گروپ کاربن سے الگ ہو کر کاربوکیشن ری ایکشن انٹرمیڈیٹ بناتا ہے۔ پھر، ایک سالوینٹ ایک پروٹون کو ہٹا دیتا ہے، لیکن پروٹون بانڈ بنانے کے لیے استعمال ہونے والے الیکٹران ایک پائی بانڈ بناتے ہیں، جیسا کہ دائیں طرف تصویر میں دکھائے گئے رد عمل میں دکھایا گیا ہے۔ کاربنیئن ایک نامیاتی مالیکیول ہے جہاں کاربن ایٹم میں الیکٹران کی کمی نہیں ہوتی بلکہ اس میں مجموعی طور پر منفی چارج ہوتا ہے۔ کاربنیئن مضبوط نیوکلیوفائل ہوتے ہیں، جن کا استعمال ذیل میں دکھائے گئے ترکیبی رد عمل میں الکین کی کاربن ریڑھ کی ہڈی کو بڑھانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ NH3 (l) میں NaNH2 کے ساتھ C2H2 → CHC-CHC-+ BRCH2CH3 → CHCCH2CH3 الکین کاربنیئن، CHC -، اس تعامل میں ایک تعامل انٹرمیڈیٹ ہے۔ ریڈیکلز انتہائی رد عمل والے اور قلیل مدتی ہوتے ہیں، کیونکہ ان میں ایک غیر جوڑا الیکٹران ہوتا ہے جو اسے انتہائی غیر مستحکم بناتا ہے۔ ریڈیکلز اکثر ہائیڈروجین سے منسلک کاربن مالیکیولز کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں، مؤثر طریقے سے کاربن کو ریڈیکل بناتے ہیں جبکہ سابقہ ریڈیکلز کو پھیلاؤ نامی عمل میں مستحکم کرتے ہیں۔ تشکیل شدہ پروڈکٹ، ایک کاربن ریڈیکل، غیر ریڈیکل مالیکیول کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے تاکہ پھیلاؤ جاری رہے یا کسی دوسرے ریڈیکل کے ساتھ تعامل کر کے ایک نیا مستحکم مالیکیول تشکیل دے سکتا ہے جیسے کہ طویل کاربن چین یا الکل ہالائڈ۔ میتھین کلورینشن کی نیچے دی گئی مثال ریڈیکلز پر مشتمل ایک کثیر الجہتی رد عمل کو ظاہر کرتی ہے۔ میتھین کلورینیشن میتھین کلورینیشن ایک سلسلہ وار تعامل ہے۔ اگر صرف مصنوعات اور رد عمل کا تجزیہ کیا جائے تو نتیجہ یہ ہوتا ہے: CH4 + 4Cl2-> CCl4 + 4HCl تاہم، اس رد عمل میں 3 انٹرمیڈیٹ رد عمل ہوتے ہیں جو 4 ناقابل واپسی سیکنڈ آرڈر رد عمل کی ترتیب کے دوران تشکیل پاتے ہیں جب تک کہ ہم حتمی مصنوع پر نہ پہنچ جائیں۔ یہی وجہ ہے کہ اسے چین ری ایکشن کہا جاتا ہے۔ سیریز میں صرف کاربن پر مشتمل پرجاتیوں کے بعد: CH4-> CH3Cl-> CH2Cl2-> CHCl3-> CCl4 ری ایکٹینٹس: CH4 + 4Cl2 پروڈکٹس: CCl4 + 4HCl دیگر انواع ری ایکشن انٹرمیڈیٹس ہیں: CH3Cl، CH2Cl2، CHCl3 یہ ناقابل واپسی دوسرے درجے کے رد عمل کا مجموعہ ہیں: CH4 + Cl2-> CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2-> CH2Cl2 + HCl2Cl2 + Cl2-> CHCl3 + HCl2Cl3 + Cl2-> ان انٹرمیڈیٹ پرجاتیوں کے ارتکاز کا حساب کنیٹ کے نظام کو مربوط کرکے کیا جا سکتا ہے۔ مکمل رد عمل ایک آزاد ریڈیکل پھیلاؤ کا رد عمل ہے جو ذیل میں تفصیل سے پر کیا گیا ہے۔ شروعات: یہ تعامل تھرمولیسس (حرارتی) یا فوٹولیسس (روشنی کے جذب) کے ذریعے ہو سکتا ہے جس کی وجہ سے سالماتی کلورین بانڈ ٹوٹ جاتا ہے۔ سی ایل-سی ایل-> [ایچ۔ نیو] سی ایل۔ + سی ایل۔ جب بانڈ ٹوٹ جاتا ہے تو یہ دو انتہائی رد عمل والے کلورین ایٹم پیدا کرتا ہے۔ پھیلاؤ: اس مرحلے میں دو الگ الگ رد عمل کی کلاسیں ہیں۔ پہلا کلورین ریڈیکلز کے ذریعے کاربن پرجاتیوں سے ہائیڈروجن کو نکالنا ہے۔ ایسا اس لیے ہوتا ہے کیونکہ صرف کلورین ایٹم غیر مستحکم ہوتے ہیں، اور یہ کلورین ایٹم کاربن پرجاتیوں کے ہائیڈروجین کے ساتھ تعامل کرتے ہیں۔ نتیجہ ہائیڈروکلورک ایسڈ اور ایک نئے ریڈیکل میتھائل گروپ کی تشکیل ہے۔ CH3-H + Cl۔ -> CH3۔ + H-Cl CH2Cl-H + Cl۔ -> CH2Cl۔ + H-Cl CHCl2-H + Cl۔ -> سی ایچ سی ایل 2۔ + H-Cl CCl3-H + Cl۔ -> سی سی ایل 3۔ + ایچ-سی ایل یہ نئے ریڈیکل کاربن پر مشتمل انواع اب دوسرے سی ایل 2 مالیکیول کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتی ہیں۔ یہ کلورین ریڈیکل کو دوبارہ پیدا کرتا ہے اور یہ سلسلہ جاری رہتا ہے۔ یہ تعامل اس لیے ہوتا ہے کیونکہ ریڈیکل میتھائل پرجاتیاں ریڈیکل کلورینز سے زیادہ مستحکم ہوتی ہیں، لیکن نئی تشکیل شدہ کلورومیتھین پرجاتیوں کا مجموعی استحکام توانائی کے فرق کو پورا کرتا ہے۔ CH3. + Cl-Cl-> CH3Cl + Cl۔ CH2Cl. + Cl-Cl-> CH2Cl2 + Cl۔ CHCl2۔ + Cl-Cl-> CHCl3 + Cl۔ سی سی ایل 3۔ + Cl-Cl-> CCl4 + Cl۔ رد عمل کے پھیلاؤ کے دوران، کئی انتہائی رد عمل والی انواع ہیں جنہیں ختم کرنے کے مرحلے پر ہٹا دیا جائے گا اور مستحکم کیا جائے گا۔ اختتامی عمل: اس قسم کا رد عمل اس وقت ہوتا ہے جب بنیاد پرست انواع براہ راست تعامل کرتی ہیں۔ اختتامی رد عمل کی مصنوعات عام طور پر اہم مصنوعات یا انٹرمیڈیٹس کے مقابلے میں بہت کم پیداوار ہوتی ہیں کیونکہ انتہائی رد عمل والی ریڈیکل انواع باقی مرکب کے مقابلے میں نسبتا کم ارتکاز میں ہوتی ہیں۔ اس قسم کا رد عمل مستحکم ضمنی مصنوعات، رد عمل، یا انٹرمیڈیٹس پیدا کرتا ہے اور سلسلہ وار رد عمل کو پھیلانے کے لیے دستیاب ریڈیکلز کی تعداد کو کم کر کے پھیلاؤ کے رد عمل کو سست کرتا ہے۔ بہت سے مختلف اختتامی امتزاج ہیں، کچھ مثالیں یہ ہیں: سی-سی بانڈ سے میتھائل ریڈیکلز کا اتحاد جو ایتھین (ایک ضمنی مصنوع) کی طرف جاتا ہے۔ CH3. + CH3۔ -> سی ایچ 3-سی ایچ 3 ایک میتھائل ریڈیکل کا سی ایل ریڈیکل بنانے والے کلورومیتھین سے اتحاد (انٹرمیڈیٹ بنانے والا دوسرا رد عمل)۔ CH3. + سی ایل۔ -> کلورین گیس کی اصلاح کے لیے دو سی ایل ریڈیکلز کا سی ایچ 3 سی ایل اتحاد (ایک رد عمل جو رد عمل کو بہتر بناتا ہے)۔ سی ایل۔ + سی ایل۔ -> سی ایل 2 ایپلی کیشنز حیاتیاتی انٹرمیڈیٹس رد عمل انٹرمیڈیٹس مختلف حیاتیاتی ترتیبات میں مقاصد کی تکمیل کرتے ہیں۔ اس کی ایک مثال میٹالو-β-لیکٹامیس کے انٹرمیڈیٹ انزائم ری ایکشن کے ساتھ ظاہر کی گئی ہے، جسے بیکٹیریا عام طور پر استعمال ہونے والی اینٹی بائیوٹکس جیسے پینسلن کے خلاف مزاحمت حاصل کرنے کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ میٹللو-β-لیکٹامیس عام اینٹی بائیوٹکس کے ایک خاندان β-لیکٹمز کو متحرک کر سکتا ہے۔ سپیکٹروسکوپی کی تکنیکوں سے پتہ چلا ہے کہ میٹالو-β-لیکٹامیس کا رد عمل انٹرمیڈیٹ مزاحمت کے راستے میں زنک کا استعمال کرتا ہے۔ رد عمل انٹرمیڈیٹس کی اہمیت کی ایک اور مثال AAA-ATPase p97 کے ساتھ دیکھی جاتی ہے، جو ایک پروٹین ہے جو مختلف قسم کے سیلولر میٹابولک عمل میں استعمال ہوتا ہے۔ پی 97 کا تعلق انحطاطی بیماری اور کینسر سے بھی ہے۔ اے اے اے-اے ٹی پیز پی 97 فنکشن کے رد عمل انٹرمیڈیٹس کو دیکھنے والے ایک مطالعے میں پایا گیا کہ پی 97 سالماتی آپریشن میں ایک اہم ADP.Pi نیوکلیوٹائڈ انٹرمیڈیٹ اہم ہے۔ حیاتیاتی طور پر متعلقہ رد عمل انٹرمیڈیٹس کی ایک اضافی مثال آر سی ایل انزائموں کے ساتھ مل سکتی ہے، جو گلائکوسیڈک بانڈز کو متحرک کرتے ہیں۔ جب میتھانولیسس کا استعمال کرتے ہوئے مطالعہ کیا گیا تو یہ پایا گیا کہ رد عمل کے لیے انٹرمیڈیٹ رد عمل کی تشکیل کی ضرورت ہوتی ہے۔ کیمیائی پروسیسنگ انڈسٹری کیمیائی صنعت میں، انٹرمیڈیٹ کی اصطلاح کسی رد عمل کے (مستحکم) پروڈکٹ کا بھی حوالہ دے سکتی ہے جو خود ہی دیگر صنعتوں کے لیے پیشگی کیمیائی کے طور پر قیمتی ہے۔ ایک عام مثال کیومین ہے جو بینزین اور پروپیلین سے بنایا جاتا ہے اور کیومین کے عمل میں ایسیٹون اور فینول بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ کیومین خود اپنے آپ میں نسبتا کم قیمت کا حامل ہوتا ہے، اور عام طور پر صرف کیمیائی کمپنیوں کے ذریعہ خریدا اور فروخت کیا جاتا ہے۔ فعال پیچیدہ حوالہ جات کیمیائی حرکیات کیمیائی رد عمل بھی دیکھیں۔