Michael addition reaction
கரிம வேதியியலில், மைக்கேல் எதிர்வினை அல்லது மைக்கேல் 1,4 கூட்டல் என்பது ஒரு மைக்கேல் நன்கொடையாளர் (ஒரு எனோலேட் அல்லது பிற நியூக்ளியோஃபைல்) மற்றும் ஒரு மைக்கேல் ஏற்பி (பொதுவாக ஒரு α, β-நிறைவுறா கார்பனைல்) இடையேயான எதிர்வினை ஆகும், இது ஏற்றுக்கொள்ளுபவரின் β-கார்பனில் கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பை உருவாக்குவதன் மூலம் மைக்கேல் அடக்டை உருவாக்குகிறது. இது பெரிய வகை கான்ஜுகேட் சேர்த்தல்களைச் சேர்ந்தது மற்றும் கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகளின் லேசான உருவாக்கத்திற்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மைக்கேல் சேர்க்கை என்பது டயஸ்டீரியோசெலெக்டிவ் மற்றும் எனாண்டியோசெலெக்டிவ் சி-சி பிணைப்பு உருவாக்கத்திற்கான ஒரு முக்கியமான அணு-பொருளாதார முறையாகும், மேலும் பல சமச்சீரற்ற மாறுபாடுகள் உள்ளன இந்த பொதுவான மைக்கேல் சேர்க்கை திட்டத்தில், நியூக்ளியோஃபைல் (மைக்கேல் நன்கொடையாளர்) இல் உள்ள ஆர் மற்றும் ஆர் 'இரண்டும் அசைல், சயனோ, நைட்ரோ அல்லது சல்போன் குழுக்கள் போன்ற எலக்ட்ரான்-இழுக்கும் மாற்றீடுகளைக் குறிக்கின்றன, அவை அருகிலுள்ள மெத்திலீன் ஹைட்ரஜன் அமிலத்தை அடித்தளத்துடன் வினைபுரியும் போது கார்பானியனை உருவாக்கும் அளவுக்கு ஆக்குகின்றன, பிஃ ஆல்கீனைப் பொறுத்தவரை (மைக்கேல் ஏற்பி), ஆர் "பதிலீடு பொதுவாக ஒரு கார்பனைல் ஆகும், இது கலவையை ஒரு α, β-நிறைவுறா கார்பனைல் சேர்மமாக (ஒரு ஈனோன் அல்லது ஒரு எனால்) ஆக்குகிறது, அல்லது ஆர்" எந்த எலக்ட்ரான் திரும்பப் பெறும் குழுவாகவும் இருக்கலாம். வரையறை ஆர்தர் மைக்கேலால் முதலில் வரையறுக்கப்பட்டபடி, எதிர்வினை என்பது β கார்பனில் உள்ள α, β-நிறைவுறா கார்பனைல் சேர்மத்துடன் ஒரு கீட்டோன் அல்லது ஆல்டிஹைட்டின் எனோலேட்டைச் சேர்ப்பதாகும். மைக்கேல் எதிர்வினையின் தற்போதைய வரையறை எனோலேட்டுகளைத் தவிர மற்ற நியூக்ளியோஃபில்களைச் சேர்க்க விரிவடைந்துள்ளது. நியூக்ளியோஃபில்களின் சில எடுத்துக்காட்டுகளில் பீட்டா-கீட்டோஸ்டர்கள், மலோனேட்டுகள் மற்றும் பீட்டா-சயனோஸ்டர்கள் போன்ற இரட்டிப்பாக உறுதிப்படுத்தப்பட்ட கார்பன் நியூக்ளியோஃபில்கள் அடங்கும். இதன் விளைவாக வரும் தயாரிப்பு மிகவும் பயனுள்ள 1,5-டையாக்சிஜனேற்றப்பட்ட வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. நீர், ஆல்கஹால்கள், அமீன்கள் மற்றும் எனமைன்கள் போன்ற கார்பன் அல்லாத நியூக்ளியோஃபில்கள் ஒரு α, β-நிறைவுறா கார்பனைலுடன் 1,4-கூட்டலில் வினைபுரியும். சில ஆசிரியர்கள் மைக்கேல் கூட்டலின் வரையறையை விரிவுபடுத்தியுள்ளனர், இது அடிப்படையில் α, β-நிறைவுறா கார்பனைல் சேர்மங்களின் 1,4-சேர்க்கை எதிர்வினையைக் குறிக்கிறது. இருப்பினும், மற்றவர்கள், அத்தகைய பயன்பாடு சொற்களஞ்சியத்தை துஷ்பிரயோகம் செய்வதாகவும், கார்பன் நியூக்ளியோஃபில்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் கார்பன்-கார்பன் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதற்கு மைக்கேல் சேர்த்தலைக் கட்டுப்படுத்துவதாகவும் வலியுறுத்துகின்றனர். ஆக்சா-மைக்கேல் எதிர்வினை மற்றும் ஆசா-மைக்கேல் எதிர்வினை என்ற சொற்கள் முறையே ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜன் நியூக்ளியோஃபில்களின் 1,4-சேர்ப்பைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மைக்கேல் எதிர்வினை 1,6-சேர்ப்பு எதிர்வினைகளுடன் தொடர்புடையது. வினை பொறிமுறையில், நியூக்ளியோஃபைலாக 1 உள்ளதுஃ ஒரு காரத்தால் 1 இன் சிதைவு கார்பானியன் 2 க்கு வழிவகுக்கிறது, அதன் எலக்ட்ரான்-இழுக்கும் குழுக்களால் உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது. 2a முதல் 2c வரையிலான கட்டமைப்புகள் இந்த இனத்திற்கு வரையக்கூடிய மூன்று அதிர்வு கட்டமைப்புகள் ஆகும், அவற்றில் இரண்டு எனோலேட் அயனிகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்த நியூக்ளியோஃபைல் எலக்ட்ரோஃபிலிக் ஆல்கீன் 3 உடன் வினைபுரிந்து ஒரு இணைந்த கூட்டல் எதிர்வினையில் 4 ஐ உருவாக்குகிறது. இறுதியாக, எனோலேட் 4 ஒரு புரோட்டனை புரோட்டோனேற்றப்பட்ட அடித்தளத்திலிருந்து (அல்லது கரைப்பான்) பிரித்தெடுத்து 5 ஐ உருவாக்குகிறது. எதிர்வினை நிலைமின்னியல், கருத்தாய்வுகளை விட சுற்றுப்பாதையால் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. நிலைப்படுத்தப்பட்ட எனோலேட்டுகளின் ஹோமோ மைய கார்பன் அணுவில் ஒரு பெரிய குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் பல ஆல்பா, பீட்டா நிறைவுறா கார்பனைல் சேர்மங்களின் லூமோ பீட்டா கார்பனில் ஒரு பெரிய குணகத்தைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, இரண்டு எதிர்வினைகளும் மென்மையாக கருதப்படலாம். இந்த துருவப்படுத்தப்பட்ட எல்லைப்புற சுற்றுப்பாதைகள் ஒத்த ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் ஒரு புதிய கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பை உருவாக்க திறம்பட செயல்படுகின்றன. ஆல்டோல் சேர்க்கையைப் போலவே, மைக்கேல் எதிர்வினையும் முகையாமா-மைக்கேல் சேர்க்கையில் உள்ள எனோல், சிலில் எனோல் ஈதர் வழியாக தொடரலாம், அல்லது பொதுவாக, நியூக்ளியோஃபைலை எனோலேட் செய்யலாம். பிந்தைய வழக்கில், நிலைப்படுத்தப்பட்ட கார்பனைல் கலவை ஒரு வலுவான காரம் (கடினமான எனோலைசேஷன்) அல்லது ஒரு லூயிஸ் அமிலம் மற்றும் ஒரு பலவீனமான காரம் (மென்மையான எனோலைசேஷன்) மூலம் சிதைக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக வரும் எனோலேட் 1,4-ரெஜியோசெலெக்டிவிட்டியுடன் செயல்படுத்தப்பட்ட ஒலிஃபினைத் தாக்கி, கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பை உருவாக்குகிறது. இது எனோலேட்டை எலக்ட்ரோஃபைலுக்கு மாற்றுகிறது. நியூக்ளியோஃபைலை விட எலக்ட்ரோஃபைல் மிகவும் குறைவான அமிலத்தன்மை கொண்டதாக இருப்பதால், விரைவான புரோட்டான் பரிமாற்றம் வழக்கமாக எனோலேட்டை மீண்டும் நியூக்ளியோஃபைலுக்கு மாற்றுகிறது, இருப்பினும், பொருத்தமான எலக்ட்ரோஃபைல் பதக்கமாக இருந்தால் நியூக்ளியோஃபிலிசிட்டியின் புதிய இருப்பிடத்தை ஒருவர் பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம். நியூக்ளியோஃபைல் மற்றும் உற்பத்தியின் ஒப்பீட்டு அமிலத்தன்மையைப் பொறுத்து, எதிர்வினை அடித்தளத்தில் வினையூக்கியாக இருக்கலாம். பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், குறைந்த வெப்பநிலையில் எதிர்வினை மாற்ற முடியாதது. 1887 ஆம் ஆண்டில் டஃப்ட்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் ஆர்தர் மைக்கேல் மேற்கொண்ட ஆராய்ச்சி, 1884 ஆம் ஆண்டு கான்ராட் & குத்ஸீட் வெளியிட்ட ஒரு வெளியீட்டால் தூண்டப்பட்டது, இது டைத்தில் 2,3-டைப்ரோமோபுரோபியோனேட்டின் எதிர்வினை டைத்தில் சோடியோமலோனேட்டுடன் ஒரு சைக்ளோபுரோபேன் வழித்தோன்றலை உருவாக்குகிறது (இப்போது இரண்டு தொடர்ச்சியான மாற்று எதிர்வினைகளை உள்ளடக்கியது என்று அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது). மைக்கேல் புரோபியோனேட்டை 2-புரோமாக்ரிலிக் அமில எத்தைலெஸ்டரால் மாற்றுவதன் மூலம் அதே தயாரிப்பைப் பெற முடிந்தது, மேலும் அக்ரிலிக் அமிலத்தின் இரட்டைப் பிணைப்புக்கு ஒரு கூடுதல் எதிர்வினையைக் கருதுவதன் மூலம் மட்டுமே இந்த எதிர்வினை செயல்பட முடியும் என்பதை உணர்ந்தார். பின்னர் அவர் டைஎத்தில் மலோனேட் மற்றும் இலவங்கப்பட்டை அமிலத்தின் எத்தில் எஸ்டர் ஆகியவற்றை எதிர்வினையாற்றி முதல் மைக்கேல் அடக்டை உருவாக்கி இந்த அனுமானத்தை உறுதிப்படுத்தினார்ஃ அதே ஆண்டில் ரெய்னர் லுட்விக் க்ளைசன் கண்டுபிடிப்புக்கு முன்னுரிமை அளித்தார். 1883 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில் ஆல்டிகைடுகளுடன் மலோனிக் அமிலத்தின் ஒடுக்க எதிர்வினைகளை ஆய்வு செய்யும் போது அவரும் டி. கொம்னெனோசும் இரட்டைப் பிணைப்புகளுக்கு கூடுதல் தயாரிப்புகளை பக்க விளைபொருள்களாக கவனித்தனர். இருப்பினும், வாழ்க்கை வரலாற்றாசிரியர் தகாஷி டோகோரோயாமாவின் கூற்றுப்படி, இந்த கூற்று தகுதியற்றது. சமச்சீரற்ற மைக்கேல் எதிர்வினை ஆராய்ச்சியாளர்கள் மைக்கேல் சேர்த்தல்களின் நோக்கத்தை விரிவுபடுத்தி, எதிர்வினையின் சமச்சீரற்ற பதிப்புகள் வழியாக சிராலிட்டியின் கூறுகளைச் சேர்த்துள்ளனர். மிகவும் பொதுவான முறைகள் சிரல் கட்ட பரிமாற்ற வினையூக்கத்தை உள்ளடக்கியது, சின்சோனா அல்கலாய்டுகளிலிருந்து பெறப்பட்ட குவாட்டர்னரி அம்மோனியம் உப்புகள் போன்றவை; அல்லது ஆர்கனோகடாலிஸிஸ், இது எனமைன் அல்லது இமினியத்தால் சிரல் இரண்டாம் நிலை அமீன்களுடன் செயல்படுத்தப்படுகிறது, இது பொதுவாக புரோலைனில் இருந்து பெறப்படுகிறது. கீழே வரையப்பட்ட சைக்ளோஹெக்சானோன் மற்றும் β-நைட்ரோஸ்டிரீன் இடையேயான எதிர்வினையில், அடிப்படை புரோலின் பெறப்படுகிறது மற்றும் பி-டோலுயென்சல்போனிக் அமிலம் போன்ற புரோடிக் அமிலத்துடன் இணைந்து செயல்படுகிறதுஃ சின் கூட்டல் 99 சதவீதம் ஈ உடன் விரும்பப்படுகிறது. இந்த தேர்ந்தெடுப்புக்கு காரணம் என்று நம்பப்படும் இடைநிலை நிலையில், எனமைன் (புரோளைன் நைட்ரஜன் மற்றும் சைக்ளோகெட்டோனுக்கு இடையில் உருவானது) மற்றும் β-நைட்ரோஸ்டிரீன் ஆகியவை புரோலைன் பக்கக் குழுவில் உள்ள புரோட்டானேற்றட் அமீனுடன் பிணைக்கப்பட்ட நைட்ரோ குழு ஹைட்ரஜனுடன் இணை முகமாக உள்ளன. நன்கு அறியப்பட்ட மைக்கேல் எதிர்வினை என்பது 4-ஹைட்ராக்ஸிகூமரின் மற்றும் பென்சிலைடினீசெட்டோனிலிருந்து வார்ஃபரின் தொகுப்பு ஆகும், இது 1944 இல் லிங்க் மூலம் முதன்முதலில் அறிவிக்கப்பட்டதுஃ இந்த எதிர்வினையின் பல சமச்சீரற்ற பதிப்புகள் சிரல் வினையூக்கிகளைப் பயன்படுத்தி உள்ளன. டைஎத்தில் மலோனேட் (மைக்கேல் நன்கொடையாளர்) மற்றும் டைஎத்தில் ஃபுமரேட் (மைக்கேல் ஏற்பி) இடையேயான எதிர்வினை, டைஎத்தில் மலோனேட் மற்றும் மெசிடைல் ஆக்சைடு (டைமெடோனை உருவாக்குதல்), டைஎத்தில் மலோனேட் மற்றும் மெத்தில் குரோடோனேட், 2-நைட்ரோபுரோபேன் மற்றும் மெத்தில் அக்ரிலேட், எத்தில் ஃபீனைல்சியானோசெட்டேட் மற்றும் அக்ரிலோனைட்ரைல் மற்றும் நைட்ரோபுரோபேன் மற்றும் மெத்தில் வினைல் கீட்டோன் ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான எதிர்வினை மைக்கேல் எதிர்வினையின் பாரம்பரிய எடுத்துக்காட்டுகளாகும். மைக்கேல் மற்றும் ஆல்டோல் சேர்த்தல்களின் ஒரு உன்னதமான டாண்டம் வரிசை ராபின்சன் வருடாந்திரமாகும். முகையாமா-மைக்கேல் கூட்டல் முகையாமா-மைக்கேல் கூட்டலில், நியூக்ளியோஃபைல் ஒரு சிலில் எனோல் ஈதர் மற்றும் வினையூக்கி பொதுவாக டைட்டானியம் டெட்ராக்ளோரைடு ஆகும்ஃ 1,6-மைக்கேல் எதிர்வினை ஒரு α, β-, δ-நிறைவுறா மைக்கேல் ஏற்பியின் δ கார்பனின் மீது நியூக்ளியோஃபிலிக் தாக்குதல் மூலம் 1,6-மைக்கேல் எதிர்வினை தொடர்கிறது. 1, 6 சேர்ப்பு பொறிமுறை 1,4 சேர்ப்பைப் போன்றது, ஒரு விதிவிலக்கு மைக்கேல் ஏற்பியின் δ கார்பனில் நிகழும் நியூக்ளியோஃபிலிக் தாக்குதல் ஆகும். இருப்பினும், ஆர்கனோகடாலிஸிஸ் பெரும்பாலும் 1,4-சேர்ப்பை ஆதரிக்கிறது என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. 1, 6-சேர்க்கை விரும்பப்பட்ட பல தொகுப்புகளில், அடி மூலக்கூறு சில கட்டமைப்பு அம்சங்களைக் கொண்டிருந்தது. வினையூக்கிகள் 1,6-சேர்க்கை எதிர்வினையின் ரெஜியோசெலெக்டிவிட்டி மற்றும் எனாண்டியோசெலெக்டிவிட்டி ஆகியவற்றையும் பாதிக்கலாம் என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கீழே உள்ள படம் எதில் மெக்னீசியம் புரோமைடை எதில் சர்பேட் 1 உடன் ஒரு தாமிர வினையூக்கியைப் பயன்படுத்தி தலைகீழ் ஜோசிஃபோஸ் (ஆர், எஸ்)-(-)-3 ஈந்தணைவியுடன் சேர்ப்பதைக் காட்டுகிறது. இந்த எதிர்வினை 1,6-சேர்ப்பு விளைபொருளை 0 சதவீதம் விளைச்சலில் 2 ஆகவும், 1,6-சேர்ப்பு விளைபொருளை சுமார் 99 சதவீதம் விளைச்சலில் 3 ஆகவும், 1,4-சேர்ப்பு விளைபொருளை 2 சதவீதத்திற்கும் குறைவான விளைச்சலில் 4 ஆகவும் உற்பத்தி செய்தது. இந்த குறிப்பிட்ட வினையூக்கி மற்றும் எதிர்வினை நிலைமைகளின் தொகுப்பு பெரும்பாலும் ரெஜியோசெலெக்டிவ் மற்றும் எனாண்டியோசெலெக்டிவ் 1,6-மைக்கேல் ஈத்தில் சர்பேட் 1 ஐ தயாரிப்பு 3 க்கு சேர்க்க வழிவகுத்தது. பயன்பாடுகள் மருந்துகள் ஒரு மைக்கேல் எதிர்வினை பல சகப்பிணைப்பு தடுப்பு மருந்துகளால் ஒரு இயந்திர நடவடிக்கையாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இப்ரூட்டினிப், ஒசிமெர்டினிப் மற்றும் ரோசிலெட்டினிப் போன்ற புற்றுநோய் மருந்துகள் மைக்கேல் ஏற்பியாக அக்ரிலாமைடு செயல்பாட்டுக் குழுவைக் கொண்டுள்ளன. மருந்தின் மைக்கேல் ஏற்பி ஒரு நொதியின் செயலில் உள்ள இடத்தில் ஒரு மைக்கேல் ஏற்பியுடன் வினைபுரிகிறது. மைக்கேல் எதிர்வினையைத் தொடர்ந்து இலக்கு நொதி தடுக்கப்படுவதால் இது ஒரு சாத்தியமான புற்றுநோய் சிகிச்சையாகும். பாலிமரைசேஷன் எதிர்வினைகள் பொறிமுறை அனைத்து பாலிமரைசேஷன் எதிர்வினைகளும் மூன்று அடிப்படை படிகளைக் கொண்டுள்ளனஃ துவக்கம், பரப்புதல் மற்றும் நிறுத்துதல். துவக்க படி என்பது ஒரு மோனோமருடன் நியூக்ளியோஃபைலை மைக்கேல் சேர்ப்பதாகும். இதன் விளைவாக வரும் இனங்கள் மற்றொரு மோனோமருடன் மைக்கேல் சேர்த்தலுக்கு உட்படுகின்றன, பிந்தையது ஒரு ஏற்பியாக செயல்படுகிறது. இது அடுத்த சேர்த்தலுக்கான நன்கொடையாளராக செயல்பட மற்றொரு நியூக்ளியோஃபிலிக் இனத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் சங்கிலியை விரிவுபடுத்துகிறது. சங்கிலி நிறுத்தம் மூலம் எதிர்வினை தணிக்கும் வரை இந்த செயல்முறை மீண்டும் நிகழ்கிறது. அசல் மைக்கேல் நன்கொடையாளர் அமின்கள், தியோல்கள் மற்றும் ஆல்காக்சைடுகள் போன்ற நடுநிலை நன்கொடையாளராக இருக்கலாம் அல்லது உலோகத்துடன் பிணைக்கப்பட்ட அல்கைல் ஈந்தணைவிகள். எடுத்துக்காட்டுகள் நேரியல் படி வளர்ச்சி பாலிமரைசேஷன்கள் பாலிமரைசேஷன்களில் மைக்கேல் எதிர்வினையின் ஆரம்பகால பயன்பாடுகளில் சில. பல்வேறு வகையான பாலிமர்களை ஒருங்கிணைக்க பல்வேறு வகையான மைக்கேல் நன்கொடையாளர்கள் மற்றும் ஏற்பிகள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. பாலி (அமிடோ அமைன்), பாலி (அமினோ எஸ்டர்), பாலி (இமிடோ சல்பைடு), பாலி (எஸ்டர் சல்பைடு), பாலி (அஸ்பார்டமைடு), பாலி (இமிடோ ஈதர்), பாலி (அமினோ குயினோன்), பாலி (எனோன் சல்பைடு) மற்றும் பாலி (எனமைன் கீட்டோன்) ஆகியவை இத்தகைய பாலிமர்களின் எடுத்துக்காட்டுகளாகும். எடுத்துக்காட்டாக, நேரியல் படி வளர்ச்சி பாலிமரைசேஷன் ரெடாக்ஸ் செயலில் உள்ள பாலி (அமினோ குயினோன்) ஐ உருவாக்குகிறது, இது பல்வேறு உலோக மேற்பரப்புகளில் அரிப்பு எதிர்ப்பு பூச்சுகளாக செயல்படுகிறது. மற்றொரு எடுத்துக்காட்டில் நெட்வொர்க் பாலிமர்கள் அடங்கும், அவை மருந்து விநியோகம், உயர் செயல்திறன் கலவைகள் மற்றும் பூச்சுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த நெட்வொர்க் பாலிமர்கள் இரட்டை சங்கிலி வளர்ச்சி, புகைப்பட-தூண்டப்பட்ட தீவிர மற்றும் படி வளர்ச்சி மைக்கேல் கூட்டல் முறையைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. குறிப்புகள் கூட்டல் எதிர்வினைகள் கார்பன்-கார்பன் பிணைப்பை உருவாக்கும் எதிர்வினைகள் பெயர் எதிர்வினைகள்