Reaction intermediate
রসায়নে, একটি প্রতিক্রিয়া মধ্যবর্তী, বা মধ্যবর্তী, একটি ধাপে ধাপে রাসায়নিক বিক্রিয়ার ক্রমের মধ্যে উদ্ভূত একটি আণবিক সত্তা। এটি প্রতিক্রিয়াশীল এবং/অথবা পূর্ববর্তী মধ্যবর্তী থেকে একটি প্রাথমিক ধাপের প্রতিক্রিয়া পণ্য হিসাবে গঠিত হয়, তবে পরবর্তী ধাপে খাওয়া হয়। এটি সামগ্রিক বিক্রিয়ার জন্য রাসায়নিক সমীকরণে উপস্থিত হয় না। উদাহরণস্বরূপ, এই অনুমানমূলক বিক্রিয়াটি বিবেচনা করুনঃ এ + বি-> সি + ডি যদি এই সামগ্রিক বিক্রিয়ায় দুটি প্রাথমিক ধাপ থাকেঃ এ + বি-> এক্স এক্স-> সি + ডি তাহলে এক্স একটি মধ্যবর্তী বিক্রিয়া। প্রতিক্রিয়া মধ্যবর্তী বাক্যাংশটি প্রায়শই একক শব্দ মধ্যবর্তীতে সংক্ষিপ্ত করা হয় এবং এটি আইইউপিএসি-র পছন্দের শব্দ। তবে এই সংক্ষিপ্ত রূপটির অন্যান্য ব্যবহার রয়েছে। এটি প্রায়শই প্রতিক্রিয়াশীল মধ্যস্থতাকারীদের বোঝায়। এটি কিউমিনের মতো রাসায়নিকের জন্য আরও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যা রাসায়নিক শিল্পের মধ্যে ব্যবসা করা হয় তবে সাধারণত এর বাইরে মূল্যবান হয় না। আই. ইউ. পি. এ. সি-এর সংজ্ঞা আই. ইউ. পি. এ. সি গোল্ড বুক একটি মধ্যবর্তী যৌগকে এমন একটি যৌগ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করে যার আয়ু আণবিক কম্পনের চেয়ে বেশি, প্রতিক্রিয়াশীল থেকে (প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে) গঠিত হয় এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার পণ্যগুলি (প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে) দেওয়ার জন্য আরও প্রতিক্রিয়া দেখায়। জীবনকালের অবস্থাটি সত্য, রাসায়নিকভাবে স্বতন্ত্র মধ্যবর্তীগুলিকে কম্পনশীল অবস্থা এবং রূপান্তর অবস্থা থেকে পৃথক করে (যা সংজ্ঞা অনুসারে, আণবিক কম্পনের কাছাকাছি জীবনকাল রয়েছে)। একটি বহু-পদক্ষেপ বিক্রিয়ার বিভিন্ন ধাপগুলি প্রায়শই তাদের প্রতিক্রিয়ার হারে ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। যেখানে পার্থক্যটি তাৎপর্যপূর্ণ, সেখানে একটি মধ্যবর্তী অন্যটির চেয়ে দ্রুত খাওয়া আপেক্ষিক মধ্যবর্তী হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে। একটি প্রতিক্রিয়াশীল মধ্যবর্তী হল এমন একটি যা তার স্বল্প জীবনকালের কারণে পণ্যের মিশ্রণে থাকে না। প্রতিক্রিয়াশীল মধ্যস্থতাকারীরা সাধারণত উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন, অস্থিতিশীল এবং খুব কমই বিচ্ছিন্ন থাকে। সাধারণ প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতাকারী কার্বোকেশন ক্যাটায়ন, প্রায়শই কার্বোকেশন, নতুন যৌগ সংশ্লেষণের জন্য বিভিন্ন ধরনের প্রতিক্রিয়ায় মধ্যস্থতাকারী হিসাবে কাজ করে। অ্যালকিন সংযোজনে কার্বোকেশন মধ্যবর্তী দুটি প্রধান অ্যালকিন সংযোজন বিক্রিয়ায় গঠিত হয়। একটি এইচএক্স সংযোজন বিক্রিয়ায়, একটি অ্যালকিনের পাই বন্ধন একটি নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করে এবং একটি এইচএক্স অণুর প্রোটনের সাথে বন্ধন করে, যেখানে এক্স একটি হ্যালোজেন পরমাণু। এটি একটি কার্বোকেশন মধ্যবর্তী গঠন করে, এবং এক্স তারপর উপলব্ধ ধনাত্মক কার্বনের সাথে বন্ধন করে, যেমন নিম্নলিখিত দুই-ধাপের বিক্রিয়ায়। CH2CH2 + HX → CH2CH3 + + X-CH2CH3 + + X-→ CH2XCH3 একইভাবে, একটি H2O সংযোজন বিক্রিয়ায়, একটি অ্যালকিনের পাই বন্ধন একটি নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করে এবং একটি H3O + অণুর প্রোটনের সাথে বন্ধন করে। এটি একটি কার্বোকেশন মধ্যবর্তী (এবং একটি H2O পরমাণু) গঠন করে; H2O-এর অক্সিজেন পরমাণু তারপর মধ্যবর্তী ধনাত্মক কার্বনের সাথে বন্ধনে আবদ্ধ হয়। অক্সিজেন অবশেষে একটি চূড়ান্ত অ্যালকোহল পণ্য গঠনের জন্য নিম্নোক্তভাবে ডিপ্রোটোনেট হয়। CH2CH2 + H3O + → CH2CH3 + + H2O CH2CH3 + + H2O → CH2OH2CH3 + CH2OH2CH3 + + H2O → CH2OHCH3 + H3O + কার্বোকেশন নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপনে মধ্যস্থতাকারী নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন প্রতিক্রিয়া ঘটে যখন একটি নিউক্লিওফিলিক অণু একটি ধনাত্মক বা আংশিক ধনাত্মক ইলেক্ট্রোফিলিক কেন্দ্রকে একটি নতুন বন্ধন ভেঙে এবং তৈরি করে আক্রমণ করে। এস. এন. 1 এবং এস. এন. 2 হল নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপনের জন্য দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়া, এবং এস. এন. 1 একটি কার্বোকেশন মধ্যবর্তী জড়িত। এস. এন. 1-এ, একটি কার্বোকেশন বিক্রিয়া মধ্যবর্তী তৈরি করতে একটি প্রস্থানকারী গোষ্ঠীকে ভেঙে দেওয়া হয়। তারপর, একটি নিউক্লিওফাইল আক্রমণ করে এবং কার্বোকেশন মধ্যবর্তীটির সাথে একটি নতুন বন্ধন তৈরি করে চূড়ান্ত, প্রতিস্থাপিত পণ্য গঠন করে, যেমনটি 2-ব্রোমো-2-মিথাইলপ্রোপেন বিক্রিয়ায় 2-মিথাইল-2-প্রোপানল গঠনে দেখানো হয়েছে। (CH3) 3CBr → (CH3) 3C + (CH3) 3C + + H2O → (CH3) 3OH2 + (CH3) 3OH2 + → (CH3) 3OH + H + এই বিক্রিয়ায়, (CH3) 3C + হল অ্যালকোহল পণ্য গঠনের জন্য গঠিত কার্বোকেশন মধ্যবর্তী। অপসারণ প্রতিক্রিয়ায় কার্বোকেশন মধ্যস্থতাকারী β-অপসারণ বা অপসারণ প্রতিক্রিয়া একটি প্রতিস্থাপক ছাড়ার গোষ্ঠীর ক্ষতি এবং একটি পাই বন্ধন গঠনের জন্য একটি প্রোটন হারানোর মাধ্যমে ঘটে। E1 এবং E2 হল অপসারণ প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য দুটি ভিন্ন প্রক্রিয়া, এবং E1 একটি কার্বোকেশন মধ্যবর্তী জড়িত। E1-এ, একটি প্রস্থানকারী গোষ্ঠী একটি কার্বন থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে একটি কার্বোকেশন বিক্রিয়া মধ্যবর্তী গঠন করে। তারপর, একটি দ্রাবক একটি প্রোটন অপসারণ করে, কিন্তু প্রোটন বন্ধন গঠনে ব্যবহৃত ইলেকট্রনগুলি একটি পাই বন্ধন গঠন করে, যা ডানদিকে চিত্রিত বিক্রিয়ায় দেখানো হয়েছে। একটি কার্বনিয়ন হল একটি জৈব অণু যেখানে একটি কার্বন পরমাণুতে ইলেকট্রনের ঘাটতি থাকে না তবে সামগ্রিক ঋণাত্মক আধান থাকে। কার্বনিয়নগুলি শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল, যা নীচে দেখানো সংশ্লেষণ বিক্রিয়ায় অ্যালকিনের কার্বন মেরুদণ্ড প্রসারিত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। NH3 (l)-এ NaNH2-এর সাথে C2H2, CHC-CHC-+ BRCH2CH3-CHCCH2CH3 এই বিক্রিয়ায় অ্যালকাইন কার্ব্যানিয়ন, CHC-, একটি মধ্যবর্তী বিক্রিয়া। র্যাডিক্যাল র্যাডিক্যালগুলি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল এবং স্বল্পস্থায়ী, কারণ তাদের একটি অযুগ্ম ইলেকট্রন রয়েছে যা এটিকে অত্যন্ত অস্থির করে তোলে। র্যাডিকেলগুলি প্রায়শই হাইড্রোজেন সংযুক্ত কার্বন অণুগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায়, কার্যকরভাবে কার্বনকে একটি র্যাডিকেল করে তোলে এবং প্রসারণ নামে একটি প্রক্রিয়ায় প্রাক্তন র্যাডিকেলকে স্থিতিশীল করে। গঠিত পণ্য, একটি কার্বন র্যাডিকেল, অ-র্যাডিকেল অণুর সাথে বিক্রিয়া চালিয়ে যেতে পারে বা অন্য র্যাডিকেলের সাথে বিক্রিয়া করে একটি নতুন স্থিতিশীল অণু তৈরি করতে পারে যেমন একটি দীর্ঘ কার্বন চেইন বা একটি অ্যালকাইল হ্যালাইড। নিচের মিথেন ক্লোরিনেশনের উদাহরণটি র্যাডিকেলগুলির সাথে জড়িত একটি বহু-পদক্ষেপের প্রতিক্রিয়া দেখায়। মিথেন ক্লোরিনেশন হল একটি শৃঙ্খল বিক্রিয়া। যদি শুধুমাত্র পণ্য এবং বিক্রিয়করা বিশ্লেষণ করা হয়, তবে ফলাফল হবেঃ CH4 + 4Cl2-> CCl4 + 4HCl তবে, এই বিক্রিয়ায় 3টি মধ্যবর্তী বিক্রিয়করা রয়েছে যা 4টি অপরিবর্তনীয় দ্বিতীয় ক্রম প্রতিক্রিয়াগুলির একটি ক্রমের সময় গঠিত হয় যতক্ষণ না আমরা চূড়ান্ত পণ্যটিতে পৌঁছাই। এই কারণেই এটিকে চেইন রিঅ্যাকশন বলা হয়। শুধুমাত্র কার্বন ধারণকারী প্রজাতিগুলি অনুসরণ করেঃ CH4-> CH3Cl-> CH2Cl2-> CHCl3-> CCl4 প্রতিক্রিয়াশীলঃ CH4 + 4Cl2 পণ্যঃ CCl4 + 4HCl অন্যান্য প্রজাতিগুলি হল প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতাকারীঃ CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3 এগুলি অপরিবর্তনীয় দ্বিতীয়-ক্রম প্রতিক্রিয়াগুলির সেটঃ CH4 + Cl2-> CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2-> CH2Cl2 + HCl2Cl2 + Cl2-> CHCl3 + HCl2Cl3 + Cl2-> এই মধ্যবর্তী প্রজাতির ঘনত্ব কাইনেট সিস্টেমকে সংহত করে গণনা করা যেতে পারে। সম্পূর্ণ প্রতিক্রিয়া হল একটি মুক্ত মূলক প্রসারণ প্রতিক্রিয়া যা নীচে বিস্তারিতভাবে পূরণ করা হয়েছে। সূচনাঃ এই বিক্রিয়াটি থার্মোলাইসিস (উত্তাপ) বা ফোটোলাইসিস (আলোর শোষণ) দ্বারা ঘটতে পারে যার ফলে একটি আণবিক ক্লোরিন বন্ধন ভেঙে যায়। সিএল-সিএল-> [এইচ \নু] সিএল। + সিএল। যখন বন্ধনটি ভেঙে যায় তখন এটি দুটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল ক্লোরিন পরমাণু তৈরি করে। বিস্তারঃ এই পর্যায়ে দুটি স্বতন্ত্র প্রতিক্রিয়া শ্রেণী রয়েছে। প্রথমটি হল ক্লোরিন র্যাডিকেল দ্বারা কার্বন প্রজাতি থেকে হাইড্রোজেন অপসারণ করা। এটি ঘটে কারণ শুধুমাত্র ক্লোরিন পরমাণুগুলি অস্থির, এবং এই ক্লোরিন পরমাণুগুলি কার্বন প্রজাতির হাইড্রোজেনের সাথে বিক্রিয়া করে। ফলস্বরূপ হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং একটি নতুন র্যাডিকেল মিথাইল গ্রুপ গঠিত হয়। সিএইচ3-এইচ + সিএল। -> সিএইচ3। + এইচ-সিএইচ2সিএইচ-এইচ + সিএইচ। -> সিএইচ2সিএল। + এইচ-সিএইচসিএইচ2-এইচ + সিএইচ। -> সিএইচসিএল2। + এইচ-সিএল সিসিএল3-এইচ + সিএল। -> সিসিএল3। + এইচ-সিএল এই নতুন র্যাডিকেল কার্বন ধারণকারী প্রজাতিগুলি এখন দ্বিতীয় সিএল2 অণুর সাথে বিক্রিয়া করে। এটি ক্লোরিন র্যাডিকেলকে পুনরুজ্জীবিত করে এবং চক্রটি চলতে থাকে। এই বিক্রিয়াটি ঘটে কারণ র্যাডিকেল মিথাইল প্রজাতিগুলি র্যাডিকেল ক্লোরিনের তুলনায় বেশি স্থিতিশীল হলেও, নবগঠিত ক্লোরোমিথেন প্রজাতির সামগ্রিক স্থিতিশীলতা শক্তির পার্থক্যকে তৈরি করে। সিএইচ3। + সি এল-সি এল-> সি এইচ 3 সি এল + সি এল। CH2Cl। + সিএল-সিএল-> সিএচ2সিএল2 + সিএল। সিএইচসিএল2। + সি. এল-সি. এল-> সি. এইচ. সি. এল 3 + সি. এল। সিসিএল3। + সি এল-সি এল-> সি সি এল 4 + সি এল। প্রতিক্রিয়ার বিস্তারের সময়, বেশ কয়েকটি অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতি রয়েছে যা অপসারণ করা হবে এবং সমাপ্তি ধাপে স্থিতিশীল করা হবে। সমাপ্তিঃ এই ধরনের প্রতিক্রিয়া ঘটে যখন র্যাডিকেল প্রজাতিগুলি সরাসরি মিথস্ক্রিয়া করে। সমাপ্তি প্রতিক্রিয়াগুলির পণ্যগুলি সাধারণত প্রধান পণ্য বা মধ্যবর্তীগুলির তুলনায় খুব কম ফলন হয় কারণ অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল র্যাডিকেল প্রজাতিগুলি বাকি মিশ্রণের তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম ঘনত্বে থাকে। এই ধরনের প্রতিক্রিয়া স্থিতিশীল পার্শ্ব পণ্য, বিক্রিয়াকারী বা মধ্যস্থতাকারী তৈরি করে এবং শৃঙ্খল বিক্রিয়া প্রচারের জন্য উপলব্ধ র্যাডিকেলের সংখ্যা হ্রাস করে প্রসারণ প্রতিক্রিয়াকে ধীর করে দেয়। অনেকগুলি ভিন্ন সমাপ্তি সংমিশ্রণ রয়েছে, কিছু উদাহরণ হলঃ সি-সি বন্ধন থেকে মিথাইল র্যাডিকেলের মিলন যা ইথেন (একটি পার্শ্ব পণ্য)-এর দিকে নিয়ে যায়। সিএইচ3। + সিএইচ3। -> সিএইচ3-সিএইচ3 একটি মিথাইল র্যাডিকেলের সাথে একটি সিএইচ র্যাডিকেল গঠনকারী ক্লোরোমিথেনের মিলন (আরেকটি প্রতিক্রিয়া যা একটি মধ্যবর্তী গঠন করে)। সিএইচ3। + সিএল। -> ক্লোরিন গ্যাসের সংস্কারের জন্য দুটি সি. এল র্যাডিকেলের সি. এইচ. 3. সি. এল ইউনিয়ন (একটি বিক্রিয়া যা একটি বিক্রিয়কের সংস্কার করে)। সিএল। + সিএল। -> সি. এল. 2 অ্যাপ্লিকেশন জৈবিক মধ্যস্থতাকারী প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতাকারী বিভিন্ন জৈবিক সেটিংসে উদ্দেশ্যগুলি পরিবেশন করে। এর একটি উদাহরণ মেটালো-বিটা-ল্যাক্টামেজের মধ্যবর্তী উৎসেচক বিক্রিয়ার মাধ্যমে প্রদর্শিত হয়, যা ব্যাকটেরিয়া পেনিসিলিনের মতো সাধারণভাবে ব্যবহৃত অ্যান্টিবায়োটিকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ অর্জন করতে ব্যবহার করতে পারে। মেটালো-বিটা-ল্যাক্টামেজ সাধারণ অ্যান্টিবায়োটিকের একটি পরিবার, বিটা-ল্যাক্টামকে অনুঘটক করতে পারে। স্পেকট্রোস্কোপি কৌশলগুলি খুঁজে পেয়েছে যে মেটালো-বিটা-ল্যাক্টামেজের প্রতিক্রিয়া মধ্যবর্তী প্রতিরোধের পথে দস্তা ব্যবহার করে। প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতাকারীদের গুরুত্বের আরেকটি উদাহরণ এএএ-এটিপিজ পি97-এর সাথে দেখা যায়, একটি প্রোটিন যা বিভিন্ন কোষীয় বিপাকীয় প্রক্রিয়াতে ব্যবহৃত হয়। পি97 ডিজেনারেটিভ রোগ এবং ক্যান্সারের সঙ্গেও যুক্ত। এএএ-এটিপিজ পি97 ফাংশনের প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতাকারীদের দিকে তাকিয়ে একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে পি97 আণবিক ক্রিয়াকলাপে একটি গুরুত্বপূর্ণ ADP.Pi নিউক্লিওটাইড মধ্যবর্তী গুরুত্বপূর্ণ। জৈবিকভাবে প্রাসঙ্গিক প্রতিক্রিয়া মধ্যস্থতাকারীর একটি অতিরিক্ত উদাহরণ আরসিএল এনজাইমের সাথে পাওয়া যায়, যা গ্লাইকোসিডিক বন্ধনকে অনুঘটক করে। মিথানোলাইসিস ব্যবহার করে অধ্যয়ন করার সময় দেখা গেছে যে প্রতিক্রিয়ার জন্য একটি মধ্যবর্তী প্রতিক্রিয়া গঠনের প্রয়োজন। রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ শিল্প রাসায়নিক শিল্পে, মধ্যবর্তী শব্দটি এমন একটি প্রতিক্রিয়ার (স্থিতিশীল) পণ্যকেও বোঝাতে পারে যা নিজেই অন্যান্য শিল্পের জন্য অগ্রদূত রাসায়নিক হিসাবে মূল্যবান। একটি সাধারণ উদাহরণ হল কিউমিন যা বেনজিন এবং প্রোপিলিন থেকে তৈরি করা হয় এবং কিউমিন প্রক্রিয়ায় অ্যাসিটোন এবং ফেনল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। কিউমিন নিজেই তুলনামূলকভাবে কম মূল্যের এবং সাধারণত শুধুমাত্র রাসায়নিক সংস্থাগুলি দ্বারা কেনা এবং বিক্রি করা হয়। আরও দেখুন সক্রিয় জটিল তথ্যসূত্র রাসায়নিক গতিবিদ্যা রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া