Insertion reaction
اندراج کا رد عمل ایک کیمیائی رد عمل ہے جہاں ایک کیمیائی وجود (ایک مالیکیول یا سالماتی ٹکڑا) خود کو عام طور پر دوسرے کیمیائی وجود کے موجودہ بند میں مداخلت کرتا ہے۔ : یہ اصطلاح صرف رد عمل کے نتیجے کی طرف اشارہ کرتی ہے اور کسی طریقہ کار کی تجویز نہیں کرتی ہے۔ نامیاتی، غیر نامیاتی، اور نامیاتی دھاتی کیمسٹری میں اندراج کے رد عمل کا مشاہدہ کیا جاتا ہے۔ ایسے معاملات میں جہاں کوآرڈینیشن کمپلیکس میں دھاتی-لگینڈ بانڈ شامل ہوتا ہے، یہ رد عمل عام طور پر نامیاتی دھاتی نوعیت کے ہوتے ہیں اور اس میں منتقلی دھات اور کاربن یا ہائیڈروجن کے درمیان بانڈ شامل ہوتا ہے۔ یہ عام طور پر اس صورت کے لیے مخصوص ہوتا ہے جہاں دھات کا کوآرڈینیشن نمبر اور آکسیکرن کی حالت میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔ جب یہ تعاملات قابل واپسی ہوتے ہیں، تو دھاتی-لگینڈ بانڈ سے چھوٹے مالیکیول کو ہٹانے کو اخراج یا خاتمہ کہا جاتا ہے۔ دو عام اندراج ہندسیں ہیں-1,1 اور 1,2 (اوپر کی تصویر میں)۔ مزید برآں، داخل کرنے والا مالیکیول یا تو نیوکلیوفائل کے طور پر یا دھاتی کمپلیکس میں الیکٹروفائل کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ ان طرز عمل پر سی او، نیوکلیوفیلک رویے، اور ایس او 2، الیکٹروفیلک رویے کے لیے مزید تفصیل سے تبادلہ خیال کیا جائے گا۔ نامیاتی کیمسٹری ہومیولوگیشن رد عمل جیسے کووالسکی ایسٹر ہومیولوگیشن نامیاتی ترکیب میں اندراج کے عمل کی آسان مثالیں فراہم کرتے ہیں۔ آرنڈٹ-ایسٹر رد عمل میں، ایک میتھلین یونٹ کاربوکسیلک ایسڈ کے کاربوکسیل-کاربن بانڈ میں داخل کیا جاتا ہے تاکہ ہومولوگس سیریز میں اگلا ایسڈ تشکیل پائے۔ نامیاتی ترکیبیں ٹی-بی او سی پروٹیکٹڈ (ایس)-فینائللانائن (2-امینو-3-فینائلپروپینوک ایسڈ) کی مثال فراہم کرتی ہیں جو α-ڈیازوکیٹون پیدا کرنے کے لیے ٹرائیتھیلامائن، ایتھائل کلوروفارمیٹ، اور ڈیازومیتھین کے ساتھ ترتیب وار رد عمل ظاہر کرتی ہیں، جس کے بعد سلور ٹرائیفلوورواسیٹیٹ/ٹرائیتھیلامائن کے ساتھ آبی محلول میں رد عمل ظاہر کیا جاتا ہے تاکہ (ایس)-3-امینو-4-فینائلبوٹینوک ایسڈ کی ٹی-بی او سی محفوظ شکل پیدا کی جا سکے۔ میکانکی طور پر، α-ڈیازوکیٹون 1,2-دوبارہ ترتیب میں کیٹین بنانے کے لیے وولف کی دوبارہ ترتیب سے گزرتا ہے۔ نتیجتا، پروڈکٹ میں کاربوکسیل گروپ کا میتھلین گروپ α-ڈیازومیتھین ریجینٹ کا میتھلین گروپ ہے۔ 1, 2-دوبارہ ترتیب کو چیرل سینٹر کی سٹیریو کیمسٹری کو محفوظ رکھنے کے لیے دکھایا گیا ہے کیونکہ ٹی-بی او سی پروٹیکٹڈ (ایس)-فینائلالینائن سے بننے والا پروڈکٹ (ایس) سٹیریو کیمسٹری کو کم از کم 99 فیصد کی اطلاع شدہ اینانٹیومیرک اضافی کے ساتھ برقرار رکھتا ہے۔ ایک متعلقہ تبدیلی نیرنسٹین رد عمل ہے جس میں ایک ڈیازومیتھین میتھیلین گروپ کو ایسڈ کلورائڈ کے کاربن-کلورائن بانڈ میں داخل کیا جاتا ہے تاکہ α-کلورو کیٹون پیدا کیا جا سکے۔ ایک مثال، جو 1924 میں شائع ہوئی، ایک متبادل بینزوئل کلورائد نظام میں رد عمل کی وضاحت کرتی ہے: شاید حیرت انگیز طور پر، α-bromoacetophenone معمولی پروڈکٹ ہے جب یہ رد عمل بینزوئل برومائڈ کے ساتھ کیا جاتا ہے، جو کہ ایک ڈائمرک ڈائی آکسین اہم پروڈکٹ ہے۔ نامیاتی ایزائڈز نامیاتی ترکیب میں اندراج کے رد عمل کی ایک مثال بھی فراہم کرتے ہیں اور، مندرجہ بالا مثالوں کی طرح، تبدیلیاں نائٹروجن گیس کے نقصان کے ساتھ آگے بڑھتی ہیں۔ جب ٹاسیل ایزائڈ نوربورنڈین کے ساتھ تعامل کرتا ہے، تو ایک رنگ توسیعی تعامل ہوتا ہے جس میں نائٹروجن ایٹم کو کاربن-کاربن بانڈ α-میں پل کے سر پر داخل کیا جاتا ہے: بیک مین کی دوبارہ ترتیب ایک رنگ توسیعی تعامل کی ایک اور مثال ہے جس میں کاربن-کاربن بانڈ میں ہیٹیروآٹم ڈالا جاتا ہے۔ اس رد عمل کا سب سے اہم اطلاق سائکلوہیکسانون کو اس کے آکسیم میں تبدیل کرنا ہے، جسے پھر تیزابیت کے حالات میں دوبارہ ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ نایلان 6 کی تیاری کے لیے فیڈ اسٹاک، ε-کیپرولیکٹم فراہم کیا جا سکے۔ کیپرولیکٹم کی سالانہ پیداوار 2 ارب کلوگرام سے تجاوز کر گئی ہے۔ کاربینیز انٹرمولیکیولر اور انٹرامولیکیولر انسرشن دونوں رد عمل سے گزرتے ہیں۔ سائکلوپینٹین موئٹیز کو کافی لمبی زنجیر والے کیٹونز سے ٹرائمیتھائلسائلڈیازومیتھین، (CH3) 3Si-CHN2 کے ساتھ تعامل کے ذریعے پیدا کیا جا سکتا ہے: یہاں، کاربینی انٹرمیڈیٹ کاربن-ہائیڈروجن بانڈ میں داخل ہوتا ہے تاکہ سائکلوپینٹین رنگ کو بند کرنے کے لیے درکار کاربن-کاربن بانڈ تشکیل پائے۔ کاربن-ہائیڈروجن بانڈز میں کاربینی کا اندراج بھی بین سالماتی طور پر ہو سکتا ہے: کاربنائڈز رد عمل والے انٹرمیڈیٹس ہوتے ہیں جو کاربنز کی طرح برتاؤ کرتے ہیں۔ ایک مثال کلوروالکیلیتھیم کاربینائڈ ریجینٹ ہے جو سلفوکسائڈ اور ٹی-بلی سے سیٹیو میں تیار کیا جاتا ہے جو پیناکول بورونک ایسٹر کے کاربن-بورون بانڈ میں داخل ہوتا ہے: آرگنامیٹالک کیمسٹری آرگنامیٹالک کیمسٹری میں بہت سے رد عمل میں ایک لگینڈ (ایل) کو میٹل-ہائیڈرائڈ یا میٹل-الکائل/ایرل بانڈ میں داخل کرنا شامل ہوتا ہے۔ عام طور پر یہ ہائیڈرائڈ، الکل، یا ایرل گروپ ہوتا ہے جو ایل پر منتقل ہوتا ہے، جو اکثر سی او، ایک الکین، یا الکین ہوتا ہے۔ کاربونیلیشن کاربن مونو آکسائیڈ اور الکنز کا دھاتی کاربن بانڈز میں داخل ہونا بڑے صنعتی استعمال کے ساتھ ایک وسیع پیمانے پر استحصال شدہ رد عمل ہے۔ اس طرح کے رد عمل معمول کے پیرامیٹرز کے تابع ہوتے ہیں جو کوآرڈینیشن کیمسٹری میں دوسرے رد عمل کو متاثر کرتے ہیں، لیکن تعاملات کے سٹیریو کیمسٹری اور ریجیو کیمسٹری کا تعین کرنے میں سٹیرک اثرات خاص طور پر اہم ہوتے ہیں۔ الٹا رد عمل، سی او اور الکنز کا ڈی انسرشن، بہت سے اتپریرک چکروں میں بھی بنیادی اہمیت کا حامل ہے۔ کاربونل گروپوں کے نقل مکانی کے اندراج کے وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والے استعمال ہائیڈروفارمائیلیشن اور ایسیٹک ایسڈ کی کاربونیلیٹو پیداوار ہیں۔ سابقہ الکنز، ہائیڈروجن، اور کاربن مونو آکسائیڈ کو ایلڈیہائیڈز میں تبدیل کرتا ہے۔ کاربونیلیشن کے ذریعے ایسیٹک ایسڈ کی پیداوار دو اسی طرح کے صنعتی عمل کے ذریعے ہوتی ہے۔ زیادہ روایتی روڈیم پر مبنی مونسینٹو ایسیٹک ایسڈ کا عمل ہے، لیکن اس عمل کو اریڈیم پر مبنی کیٹیوا عمل نے ختم کر دیا ہے۔ 2002 تک، دنیا بھر میں ایسیٹک ایسڈ کی سالانہ پیداوار 60 لاکھ ٹن تھی، جس میں سے تقریبا 60 فیصد کیٹیوا عمل سے پیدا ہوتا ہے۔ کیٹیوا عمل اتپریرک سائیکل، جو اوپر دکھایا گیا ہے، میں اندراج اور ڈی-اندراج دونوں مراحل شامل ہیں۔ (1) کے ساتھ میتھائل آیوڈائڈ کے آکسیڈیٹیو اضافے کے رد عمل میں کاربن-آیوڈین بانڈ میں اریڈیم (I) مرکز کا باضابطہ اندراج شامل ہوتا ہے، جبکہ مرحلہ (3) سے (4) اریڈیم-کاربن بانڈ میں کاربن مونو آکسائیڈ کے نقل مکانی کے اندراج کی ایک مثال ہے۔ فعال اتپریرک پرجاتیوں کو (4) سے ایسیٹیل آیوڈائڈ کے تخفیف کے خاتمے سے دوبارہ پیدا کیا جاتا ہے، جو ایک ڈی-انسرشن رد عمل ہے۔ اولیفین کا اندراج ٹائٹینیم الکلز میں ایتھلین اور پروپیلین کا داخل ہونا زیگلر-نٹا اتپریرک کا سنگ بنیاد ہے، جو پولی تھیلین اور پولی پروپیلین کا تجارتی راستہ ہے۔ اس ٹیکنالوجی میں بنیادی طور پر متنوع اتپریرک شامل ہیں، لیکن یہ وسیع پیمانے پر فرض کیا جاتا ہے کہ یکساں نظاموں پر اصول اور مشاہدات ٹھوس حالت کے ورژن پر لاگو ہوتے ہیں۔ متعلقہ ٹیکنالوجیز میں شیل ہائر اولیفن پروسیس شامل ہے جو ڈٹرجنٹ پریکسرز تیار کرتا ہے۔ داخل کرنے سے پہلے اولیفن کو دھات کے ساتھ مربوط کیا جا سکتا ہے۔ دھات کی لگینڈ کثافت پر منحصر ہے، اولیفن کے لیے کوآرڈینیشن سائٹ فراہم کرنے کے لیے لگینڈ کی علیحدگی ضروری ہو سکتی ہے۔ کوآرڈینیشن کیمسٹری میں دیگر اندراج کے رد عمل بہت سے الیکٹروفیلک آکسائڈز دھاتی کاربن بانڈز میں داخل ہوتے ہیں۔ ان میں سلفر ڈائی آکسائیڈ، کاربن ڈائی آکسائیڈ، اور نائٹرک آکسائیڈ شامل ہیں۔ ان رد عمل کی محدود عملی اہمیت ہے، لیکن یہ تاریخی دلچسپی کے حامل ہیں۔ ٹرانزیشن میٹل الکلز کے ساتھ، یہ آکسائڈز الیکٹروفائلز کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں اور دھاتوں اور ان کے نسبتا نیوکلیوفیلک الکل لگینڈز کے درمیان بندھن میں داخل ہوتے ہیں۔ جیسا کہ دھاتی سلفر ڈائی آکسائیڈ کمپلیکس پر مضمون میں بحث کی گئی ہے، ایس او 2 کے اندراج کا خاص طور پر تفصیل سے جائزہ لیا گیا ہے۔ نامیاتی کیمسٹری میں مزید اندراج کے رد عمل برقی مثبت دھاتیں جیسے سوڈیم، پوٹاشیم، میگنیشیم، زنک وغیرہ۔ کاربن-ہالائڈ بند کو توڑتے ہوئے (ہالائڈ کلورین، برومین، آیوڈین ہو سکتا ہے) الکائل ہالائڈز میں داخل ہو سکتا ہے اور کاربن-دھاتی بند بنا سکتا ہے۔ یہ تعامل SET میکانزم (سنگل الیکٹران-ٹرانسفر میکانزم) کے ذریعے ہوتا ہے۔ اگر میگنیشیم ایک الکل ہالائڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے، تو یہ ایک گریگنارڈ ریجینٹ بناتا ہے، یا اگر لیتھیم رد عمل ظاہر کرتا ہے، تو ایک آرگنولتھیم ریجینٹ بنتا ہے۔ اس طرح، اس قسم کے اندراج کے رد عمل کی کیمیائی ترکیب میں اہم استعمال ہوتے ہیں۔ حوالہ جات نامیاتی دھاتی کیمسٹری