Johnson–Corey–Chaykovsky reaction
جانسن-کوری-چیکووسکی رد عمل (جسے بعض اوقات کوری-چیکووسکی رد عمل یا سی سی آر کہا جاتا ہے) ایک کیمیائی رد عمل ہے جو نامیاتی کیمسٹری میں ایپوکسائڈز، ایزیرائڈائنز اور سائکلوپروپینز کی ترکیب کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اسے 1961 میں اے ولیم جانسن نے دریافت کیا تھا اور اسے ای جے کوری اور مائیکل چیکووسکی نے نمایاں طور پر تیار کیا تھا۔ رد عمل میں متعلقہ 3 رکنی انگوٹی پیدا کرنے کے لیے کیٹون، ایلڈیہائیڈ، ایمین، یا اینون میں سلفر یلائڈ کا اضافہ شامل ہوتا ہے۔ رد عمل ابتدائی سٹیریو کیمسٹری سے قطع نظر پروڈکٹ میں ٹرانس متبادل کے حق میں ڈائاسٹریوسلیکٹو ہے۔ اس طریقہ کار کے ذریعے ایپوکسائڈز کی ترکیب اولیفن کے روایتی ایپوکسائڈریشن رد عمل کے لیے ایک اہم ماضی سے متعلق متبادل کے طور پر کام کرتی ہے۔ یہ رد عمل اکثر میتھلین کی منتقلی کے ذریعے ایپوکسائڈیشن کے لیے استعمال ہوتا ہے، اور اس مقصد کے لیے کئی قابل ذکر کل ترکیبوں میں استعمال کیا گیا ہے (نیچے ایپوکسائڈز کی ترکیب دیکھیں)۔ مزید برآں ذیل میں تفصیل سے رد عمل کی تاریخ، طریقہ کار، دائرہ کار، اور اینانٹیوسلیکٹو متغیرات ہیں۔ کئی جائزے شائع کیے گئے ہیں۔ جانسن کی اصل اشاعت کا تعلق متبادل بینزالڈیہائیڈ مشتقات کے ساتھ 9-ڈائیمیتھائل سلفونیم فلورینیلائڈ کے رد عمل سے تھا۔ وٹیگ نما تعامل کی کوشش ناکام ہو گئی اور اس کے بجائے ایک بینزالفلورین آکسائڈ حاصل کیا گیا، یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ "سلفر یلڈ اور بینزالڈیہائڈز کے درمیان تعامل بینزالفلورینز کے متحمل نہیں تھا جیسا کہ فاسفورس اور آرسینک یلڈز تھے۔" کوری اور چیکووسکی کے ذریعہ موثر میتھلین-ٹرانسفر ریجینٹس کے طور پر (ڈائیمیتھائلوکسلفینیمیل) میتھانیڈ، (CH3) 2SOCH2 اور (ڈائیمیتھائلسلفینیل) میتھانیڈ، (CH3) 2SCH2 (کوری-چیکووسکی ریجینٹس کے نام سے جانا جاتا ہے) کی بعد کی ترقی نے اس رد عمل کو نامیاتی کینن کے ایک حصے کے طور پر قائم کیا۔ میکانزم جانسن-کوری-چیکووسکی رد عمل کے لیے رد عمل کا طریقہ کار کاربونل یا امین گروپ میں یلائڈ کے نیوکلیوفیلک اضافے پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایک منفی چارج ہیٹروآٹم میں منتقل کیا جاتا ہے اور چونکہ سلفونیم کیشن ایک اچھا چھوڑنے والا گروپ ہے اس لیے یہ رنگ بنا کر خارج ہو جاتا ہے۔ متعلقہ وٹیگ رد عمل میں، بہت زیادہ مضبوط فاسفورس-آکسیجن ڈبل بانڈ کی تشکیل آکسیرین کی تشکیل کو روکتی ہے اور اس کے بجائے، اولیفینیشن 4 رکنی چکور انٹرمیڈیٹ کے ذریعے ہوتی ہے۔ ٹرانس ڈائاسٹریوسلیکٹیویٹی نے ابتدائی اضافے کی الٹ پلٹ سے نتائج کا مشاہدہ کیا، جس سے سن بیٹائن پر پسندیدہ اینٹی بیٹائن میں توازن پیدا ہوتا ہے۔ یلائڈ کے ابتدائی اضافے کے نتیجے میں ملحقہ چارجز کے ساتھ بیٹائن ہوتا ہے۔ کثافت فنکشنل تھیوری کے حساب سے یہ ظاہر ہوا ہے کہ شرح کو محدود کرنے والا مرحلہ مرکزی بانڈ کو کنفارمر میں گھمانا ہے جو سلفونیم پر بیک سائیڈ حملے کے لیے ضروری ہے۔ ابتدائی مرحلے میں ریورسیبلٹی کی ڈگری (اور اس وجہ سے ڈائسٹریو سلیکٹیویٹی) چار عوامل پر منحصر ہے، جس میں زیادہ سے زیادہ ریورسیبلٹی اعلی سلیکٹیویٹی کے مطابق ہے: اعلی استحکام کے ساتھ سبسٹریٹ کا استحکام جو بیٹین پر ابتدائی مواد کی حمایت کرکے زیادہ سے زیادہ ریورسیبلٹی کا باعث بنتا ہے۔ اعلی استحکام کے ساتھ یلائڈ کا استحکام اسی طرح زیادہ ریورسیبلٹی کا باعث بنتا ہے۔ زیادہ رکاوٹ کے ساتھ بیٹائن میں مستحکم رکاوٹ انٹرمیڈیٹ کی تشکیل کو ناپسند کرکے اور مرکزی بانڈ کی شرح کو محدود کرنے والی گردش کو سست کرکے زیادہ الٹ پلٹ کا باعث بنتی ہے۔ زیادہ حل کے ساتھ لتیم جیسے کاؤنٹریون کے ذریعے بیٹائن میں چارج کا حل بیٹائن انٹرمیڈیٹ میں زیادہ آسان گردش کی اجازت دیتا ہے، جس سے واپسی کی مقدار کم ہوتی ہے۔ دائرہ کار نامیاتی ترکیب میں جانسن-کوری-چاکووسکی رد عمل کا اطلاق متنوع ہے۔ یہ ردعمل اصل اشاعتوں سے بہت آگے الیکٹروفائلوں کے ساتھ کئی قسم کے سلفر یلائڈز کے رد عمل کو شامل کرنے کے لیے آیا ہے۔ اس کا استعمال متعدد ہائی پروفائل کل ترکیبوں میں دیکھا گیا ہے، جیسا کہ ذیل میں تفصیل سے بتایا گیا ہے، اور اسے عام طور پر نامیاتی ذخیرے میں ایک طاقتور تبدیلی کے آلے کے طور پر تسلیم کیا جاتا ہے۔ یلائڈز کی اقسام یلائڈز کی کئی اقسام مختلف فعال گروپوں کے ساتھ تیار کی جا سکتی ہیں، دونوں آئنک کاربن سینٹر اور سلفر پر۔ متبادل نمونہ ریجینٹس کی تیاری میں آسانی کو متاثر کر سکتا ہے (عام طور پر سلفونیم ہالائڈ سے، جیسے۔ ٹرائمیتھائل سلفونیم آیوڈائڈ) اور مختلف طریقوں سے مجموعی رد عمل کی شرح۔ ریجینٹ کی عمومی شکل دائیں طرف دکھائی گئی ہے۔ سلفوکسونیم کا استعمال سلفونیم یلائڈز کے مقابلے میں کمزور اڈوں کا استعمال کرتے ہوئے ریجینٹ کی زیادہ آسان تیاری کی اجازت دیتا ہے۔ (فرق یہ ہے کہ سلفوکسونیم میں دوگنا بند شدہ آکسیجن ہوتا ہے جبکہ سلفونیم میں نہیں ہوتا ہے۔) سابقہ اپنے بڑھتے ہوئے استحکام کی وجہ سے آہستہ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، سلفونیم ریجینٹس کے ڈائیکلسلفوکسائڈ ضمنی مصنوعات کو سلفونیم ریجینٹس کے نمایاں طور پر زیادہ زہریلے، اتار چڑھاؤ والے اور بدبودار ڈائیکلسلفائڈ ضمنی مصنوعات کے مقابلے میں بہت زیادہ ترجیح دی جاتی ہے۔ ریجینٹس کی اکثریت یلائڈ کاربن (یا تو R1 یا R2 ہائیڈروجن کے طور پر) پر مونو سبسٹیوٹڈ ہوتی ہے۔ غیر متغیر ریجینٹ بہت کم ہوتے ہیں لیکن بیان کیے گئے ہیں: اگر یلائڈ کاربن کو الیکٹران کھینچنے والے گروپ (ای ڈبلیو جی) کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے، تو ریجینٹ کو مستحکم یلائڈ کہا جاتا ہے۔ یہ، سلفوکسونیم ریجینٹس کی طرح، بہت آہستہ رد عمل ظاہر کرتے ہیں اور عام طور پر تیار کرنا آسان ہوتا ہے۔ یہ ان کی افادیت میں محدود ہیں کیونکہ رد عمل ممنوع طور پر سست ہو سکتا ہے: امیڈس سے متعلق مثالیں وسیع پیمانے پر ہیں، جن میں بہت سے کم ایسٹر شامل ہیں اور عملی طور پر دیگر ای ڈبلیو جی کی کوئی مثال نہیں ہے۔ ان کے لیے، متعلقہ ڈارزن رد عمل عام طور پر زیادہ مناسب ہوتا ہے۔ اگر یلائڈ کاربن کو ایرل یا ایلائل گروپ کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے، تو ریجینٹ کو نیم مستحکم یلائڈ کہا جاتا ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر تیار کیے گئے ہیں، جو کلاسیکی میتھلین ریجینٹس (R1 = R2 = H) کے بعد دوسرے نمبر پر ہیں۔ ایرل ریجینٹس پر متبادل نمونہ مندرجہ بالا معیار کے مطابق رد عمل کی انتخاب کو بہت زیادہ متاثر کر سکتا ہے۔ اگر یلائڈ کاربن کو الکائل گروپ کے ساتھ تبدیل کیا جاتا ہے تو ریجینٹ کو غیر مستحکم یلائڈ کہا جاتا ہے۔ الکائل گروپوں کا سائز ان ریجینٹس کے ساتھ انتخاب میں اہم عوامل ہیں۔ سلفر پر آر-گروپ، اگرچہ عام طور پر میتھائل، ریجینٹس کی ترکیب کے لیے استعمال کیے گئے ہیں جو رد عمل کے اینانٹیوسلیکٹو متغیرات انجام دے سکتے ہیں (نیچے متغیرات دیکھیں)۔ گروپوں کا سائز ایلی سائکلک سبسٹریٹس میں ڈائیسٹریو سلیکٹیویٹی کو بھی متاثر کر سکتا ہے۔ ایپوکسائڈز کی ترکیب ایپوکسائڈز بنانے کے لیے کیٹونز اور ایلڈیہائڈز کے ساتھ سلفر یلائڈز کے رد عمل جانسن-کوری-چیکووسکی رد عمل کا اب تک کا سب سے عام اطلاق ہے۔ پیچیدہ سبسٹریٹس اور 'غیر ملکی' یلائڈز سے متعلق مثالیں رپورٹ کی گئی ہیں، جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ اس رد عمل کو متعدد قابل ذکر کل ترکیبوں میں استعمال کیا گیا ہے جن میں ڈینشیفسکی ٹیکسول کل ترکیب، جو کیموتھراپیٹک ڈرگ ٹیکسول تیار کرتی ہے، اور کیوین اسٹریکائن کل ترکیب جو کیڑے مار دوا اسٹریکائن تیار کرتی ہے۔ ایزیرائڈائنز کی ترکیب امائنز سے ایزیرائڈائنز کی ترکیب جانسن-کوری-چیکووسکی رد عمل کا ایک اور اہم اطلاق ہے اور آکسازیرائڈائنز سے امائن کی منتقلی کا متبادل فراہم کرتا ہے۔ اگرچہ کم وسیع پیمانے پر لاگو کیا جاتا ہے، اس رد عمل میں کاربونل کے مساوی سبسٹریٹ کا دائرہ کار اور فعال گروپ رواداری ہوتی ہے۔ ذیل میں دکھائی گئی مثالیں نمائندہ ہیں ؛ مؤخر الذکر میں، ایک ایزیرائڈائن سیٹو میں بنتی ہے اور اسے نیوکلیوفیلک حملے کے ذریعے کھولا جاتا ہے تاکہ متعلقہ امین تشکیل پائے۔ سائکلوپروپینز کی ترکیب اینونز میں سلفر یلائڈز کے اضافے کے لیے، عام طور پر سلفونیم ریجینٹس کے مقابلے میں سلفوکسونیم ریجینٹس کے ساتھ 1,4 زیادہ انتخابی صلاحیت حاصل کی جاتی ہے۔ بہت سے الیکٹران کھینچنے والے گروپوں کو رد عمل کے ساتھ مطابقت ظاہر کی گئی ہے جن میں کیٹون، ایسٹر، اور امیڈس شامل ہیں (نیچے دی گئی مثال میں وینریب امیڈ شامل ہے)۔ مزید مربوط نظاموں کے ساتھ 1,6-اضافہ 1,4-اضافے پر غالب ہوتا ہے۔ دیگر رد عمل جانسن، کوری اور چیکووسکی کے اصل میں رپورٹ کردہ رد عمل کے علاوہ، سلفر یلائڈز کو متعدد متعلقہ ہم آہنگی کے رد عمل کے لیے استعمال کیا گیا ہے جو اسی نام کے تحت گروپ کیے جاتے ہیں۔ ایپوکسائڈز اور ایزیرائڈائنز کے ساتھ تعامل متعلقہ آکسیٹین یا ایزٹیڈائن پیدا کرنے کے لیے رنگ کی توسیع کے طور پر کام کرتا ہے۔ ان رد عمل کے لیے درکار طویل رد عمل کا وقت انہیں ایپوکسائڈز اور ایزیرائڈائنز کی ترکیب کرتے وقت اہم ضمنی رد عمل کے طور پر واقع ہونے سے روکتا ہے۔ کئی سائکلو لوڈڈیشنز کی اطلاع دی گئی ہے جن میں یلائڈ "نیوکلیوفیلک کاربینائڈ کے مساوی" کے طور پر کام کرتا ہے۔ مختلف پیچیدہ پولیمر کی ترکیب کے لیے ٹریالکیل بوران کو بطور اتپریرک اور (ڈائیمیتھائلوکسسلفینیل) میتھانائڈ کو بطور مونومر استعمال کرتے ہوئے زندہ پولیمرائزیشن کی اطلاع دی گئی ہے۔ اینانٹیوسلیکٹو تغیرات ایک اینانٹیوسلیکٹو کی نشوونما (یعنی۔ جانسن-کوری-چیکووسکی رد عمل کی ایک اینانٹیومیرک اضافی پیداوار، جسے "ای ای" کے طور پر لیبل کیا گیا ہے) تعلیمی تحقیق کا ایک فعال شعبہ ہے۔ اسٹیوچیومیٹرک انداز میں چیرل سلفایڈ کا استعمال متعلقہ اتپریرک اقسام کے مقابلے میں زیادہ کامیاب ثابت ہوا ہے، لیکن سبسیٹیٹ کا دائرہ اب بھی تمام صورتوں میں محدود ہے۔ اتپریرک متغیرات کو تقریبا خصوصی طور پر اینانٹیوسلیکٹو مقاصد کے لیے تیار کیا گیا ہے۔ عام آرگنوسلفائڈ ریجینٹ ممنوع طور پر مہنگے نہیں ہوتے ہیں اور ریسیمک رد عمل کو لاگت میں نمایاں اضافہ کیے بغیر یلائڈ کی مساوی مقدار کے ساتھ انجام دیا جا سکتا ہے۔ دوسری طرف چیرل سلفایڈ تیار کرنا زیادہ مہنگا ہوتا ہے، جس سے اتپریرک اینانٹیوسلیکٹو طریقوں کی ترقی کو فروغ ملتا ہے۔ اسٹوچیومیٹرک ریجینٹ اسٹوچیومیٹرک انداز میں استعمال ہونے والے سب سے کامیاب ریجینٹ ذیل میں دکھائے گئے ہیں۔ پہلا ایک سائیکلکلک آکسیٹین ہے جو β-adrenergic مرکب dichloroisoproterenol (ڈی سی آئی) کی ترکیب میں استعمال کیا گیا ہے لیکن ریجینٹ کے صرف ایک اینانٹیومر کی دستیابی سے محدود ہے۔ محوری ڈائسٹریومر کی ترکیب کو 1,3-اینومیرک اثر کے ذریعے معقول بنایا جاتا ہے جو استوائی تنہا جوڑے کی نیوکلیوفلیسیٹی کو کم کرتا ہے۔ یلائڈ کی تشکیل ٹرانسانولر تناؤ کے ذریعہ محدود ہے اور الڈیہائیڈ کا نقطہ نظر میتھائل کے متبادلات کے ساتھ سٹیریک تعاملات کے ذریعے یلائڈ کے ایک چہرے تک محدود ہے۔ دوسرا بڑا ریجینٹ کیمفر سے ماخوذ ریجینٹ ہے جسے برسٹل یونیورسٹی کے وریندر اگروال نے تیار کیا ہے۔ دونوں اینانٹیومرز کو آسانی سے ترکیب کیا جاتا ہے، حالانکہ پیداوار آکسیٹین ریجینٹ کے مقابلے میں کم ہوتی ہے۔ یلائڈ کی تشکیل کا تعین برج ہیڈ ہائیڈروجن کے ساتھ تعامل سے ہوتا ہے اور ایلڈیہائیڈ کے نقطہ نظر کو کیمفر کے حصے سے روک دیا جاتا ہے۔ رد عمل یلائڈ کی تشکیل کو فروغ دینے کے لیے فاسفیزین بیس کا استعمال کرتا ہے۔ اتپریرک ریجینٹ اتپریرک ریجینٹ کم کامیاب رہے ہیں، جن میں زیادہ تر تغیرات ناقص پیداوار، ناقص اینانٹیوسلیکٹیویٹی، یا دونوں کا شکار ہیں۔ سبسٹریٹ کے دائرہ کار کے ساتھ بھی مسائل ہیں، جن میں سے زیادہ تر میتھلین ٹرانسفر اور الیفیٹک ایلڈیہائڈز کے ساتھ حدود رکھتے ہیں۔ پریشانی ایک نیوکلیوفیلک سلفایڈ کی ضرورت سے پیدا ہوتی ہے جو مؤثر طریقے سے یلائڈ پیدا کرتی ہے جو ایپوکسائڈ بنانے کے لیے ایک اچھے چھوڑنے والے گروپ کے طور پر بھی کام کر سکتی ہے۔ چونکہ ان ڈیسیڈریٹا کے بنیادی عوامل متضاد ہیں، اس لیے اتپریرک کی خصوصیات کی ٹیوننگ مشکل ثابت ہوئی ہے۔ (ای) اسٹیلبین آکسائڈ کی ترکیب میں ان کے استعمال کے لیے پیداوار اور اینانٹیومیرک اضافی کے ساتھ کئی سب سے کامیاب اتپریرک ذیل میں دکھائے گئے ہیں۔ اگروال نے ایک متبادل طریقہ تیار کیا ہے جس میں اوپر کی طرح اسی سلفایڈ کو استعمال کیا گیا ہے اور ایک نیا الکیلیشن جس میں سیٹو میں بننے والا روڈیم کاربنوئڈ شامل ہے۔ اس طریقہ کار میں بھی سبسٹریٹ کا دائرہ محدود ہے، جو کاربینائڈ کی مسابقتی کھپت کی وجہ سے بنیادی متبادلات رکھنے والے کسی بھی الیکٹروفائل کے لیے ناکام ہوتا ہے۔ ڈارزن کا رد عمل وٹیگ رد عمل ایپوکسائڈیشن یلائڈ ای جے بھی دیکھیں۔ کوری ٹیکسول کل ترکیب اسٹریکائن کل ترکیب حوالہ جات بیرونی روابط میکانیزم کی حرکت پذیری اضافی رد عمل کاربن کاربن بانڈ بنانے والے رد عمل ایپوکسائڈریشن رد عمل نام کے رد عمل