E1cB-elimination reaction
E1cB অপসারণ প্রতিক্রিয়া হল এক ধরনের অপসারণ প্রতিক্রিয়া যা মৌলিক অবস্থার অধীনে ঘটে, যেখানে অপসারণ করা হাইড্রোজেন তুলনামূলকভাবে অ্যাসিডিক, যেখানে ছেড়ে যাওয়া গ্রুপ (যেমন-OH বা-OR) তুলনামূলকভাবে দুর্বল। সাধারণত একটি মাঝারি থেকে শক্তিশালী ভিত্তি উপস্থিত থাকে। ই1সিবি একটি দুই ধাপের প্রক্রিয়া, যার প্রথম ধাপটি বিপরীতমুখী হতে পারে বা নাও হতে পারে। প্রথমত, একটি ক্ষার তুলনামূলকভাবে অম্লীয় প্রোটনকে বিমূর্ত করে একটি স্থিতিশীল অ্যানায়ন তৈরি করে। অ্যানিয়নের উপর ইলেকট্রনের একক জোড়া তারপর পার্শ্ববর্তী পরমাণুতে চলে যায়, এইভাবে বাম গ্রুপকে বহিষ্কার করে এবং দ্বৈত বা ট্রিপল বন্ড গঠন করে। প্রক্রিয়াটির নাম-E1cB-এর অর্থ হল এলিমিনেশন ইউনিমোলিকুলার কনজুগেট বেস। অপসারণ বলতে বোঝায় যে প্রক্রিয়াটি একটি অপসারণ প্রতিক্রিয়া এবং দুটি বিকল্প হারাবে। এক-আণবিক বলতে বোঝায় যে, এই বিক্রিয়ার হার-নির্ধারণকারী ধাপে শুধুমাত্র একটি আণবিক সত্তা জড়িত থাকে। পরিশেষে, কনজুগেট বেস বলতে মধ্যবর্তী কার্বনিয়নের গঠনকে বোঝায়, যা প্রারম্ভিক উপাদানের কনজুগেট বেস। ই1সিবিকে একটি অবিচ্ছিন্ন বর্ণালীর এক প্রান্তে থাকা হিসাবে ভাবা উচিত, যার মধ্যে বিপরীত প্রান্তে ই1 প্রক্রিয়া এবং মাঝখানে ই2 প্রক্রিয়া অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। ই1 পদ্ধতির সাধারণত বিপরীত বৈশিষ্ট্য রয়েছেঃ ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীটি ভাল (যেমন-ও. টি. এস বা-বি. আর), যেখানে হাইড্রোজেন বিশেষভাবে অম্লীয় নয় এবং একটি শক্তিশালী ক্ষার অনুপস্থিত। এইভাবে, E1 পদ্ধতিতে, ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীটি প্রথমে একটি কার্বোকেশন তৈরি করতে চলে যায়। ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীর প্রস্থানের পরে একটি খালি পি অরবিটালের উপস্থিতির কারণে, পার্শ্ববর্তী কার্বনের হাইড্রোজেন অনেক বেশি অ্যাসিডিক হয়ে যায়, যার ফলে এটি দ্বিতীয় ধাপে দুর্বল ক্ষার দ্বারা অপসারণ করা যায়। একটি E2 বিক্রিয়ায়, একটি শক্তিশালী ক্ষার এবং একটি ভাল ছাড়ার গোষ্ঠীর উপস্থিতি ক্ষার দ্বারা প্রোটন বিমূর্তকরণ এবং ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীর প্রস্থানকে একযোগে ঘটতে দেয়, যার ফলে এক-পদক্ষেপের প্রক্রিয়ায় একটি সমন্বিত রূপান্তর অবস্থার সৃষ্টি হয়। প্রক্রিয়া একটি বিক্রিয়া E1cB যান্ত্রিক পথে এগিয়ে যাওয়ার জন্য দুটি প্রধান প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। যৌগটির β-কার্বনে অবশ্যই একটি অম্লীয় হাইড্রোজেন থাকতে হবে এবং α-কার্বনে তুলনামূলকভাবে দুর্বল অবশিষ্টাংশ থাকতে হবে। একটি E1cB পদ্ধতির প্রথম ধাপ হল β-কার্বনের ডিপ্রোটোনেশন, যার ফলে একটি অ্যানায়োনিক ট্রানজিশন অবস্থা তৈরি হয়, যেমন একটি কার্বানিয়ন। এই রূপান্তর অবস্থার স্থায়িত্ব যত বেশি হবে, প্রক্রিয়াটি E1cB পদ্ধতির পক্ষে তত বেশি হবে। অনুরণনের মাধ্যমে ইলেক্ট্রন একাকী জুটির আনয়ন বা বিচ্ছিন্নকরণের মাধ্যমে এই রূপান্তর অবস্থা স্থিতিশীল করা যেতে পারে। সাধারণভাবে এটি দাবি করা যেতে পারে যে সাবস্ট্রেটে একটি ইলেক্ট্রন প্রত্যাহারকারী গ্রুপ, একটি শক্তিশালী বেস, একটি দুর্বল লিভিং গ্রুপ এবং একটি মেরু দ্রাবক E1cB প্রক্রিয়াকে ট্রিগার করে। একটি E1cB পদ্ধতির একটি উদাহরণ যার একটি স্থিতিশীল রূপান্তর অবস্থা রয়েছে তা ইথিওফেনকার্ব-একটি কার্বামেট কীটনাশকের অবক্ষয়ে দেখা যায় যার পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলে তুলনামূলকভাবে স্বল্প অর্ধ-জীবন রয়েছে। অ্যামাইনের ডিপ্রোটোনেশন হওয়ার পরে, ফলস্বরূপ অ্যামাইড তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল হয় কারণ এটি পার্শ্ববর্তী কার্বনিলের সাথে সংযুক্ত থাকে। β-কার্বনে একটি অ্যাসিডিক হাইড্রোজেন ধারণ করার পাশাপাশি, একটি তুলনামূলকভাবে দুর্বল ছাড়ার গ্রুপও প্রয়োজন। একটি খারাপ ছাড়ার গ্রুপ প্রয়োজন কারণ একটি ভাল ছাড়ার গ্রুপ অণুর আয়নীকরণের আগে চলে যাবে। ফলস্বরূপ, যৌগটি সম্ভবত একটি ই2 পথের মধ্য দিয়ে এগিয়ে যাবে। অ্যালকোহল এবং ফ্লুরোআল্কেন হল এমন যৌগগুলির কিছু উদাহরণ যা দুর্বল ছাড়ার গোষ্ঠী ধারণ করে এবং E1cB পদ্ধতির মধ্য দিয়ে যেতে পারে। এটিও বলা হয়েছে যে, অ্যালকেন থেকে অ্যালকিনের তুলনায় অ্যালকিনের মধ্যে E1cB প্রক্রিয়াটি অ্যালকিনের মধ্যে বেশি প্রচলিত। এর একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা হল যে, এস. পি. 2 সংকরকরণ সামান্য বেশি অম্লীয় প্রোটন তৈরি করে। যদিও এই প্রক্রিয়াটি কার্বন-ভিত্তিক নির্মূলের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। এটি অন্যান্য হেটেরোআটমের সাথে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, যেমন নাইট্রোজেন ইথিওফেনকার্ব থেকে একটি ফেনল ডেরিভেটিভ নির্মূল করার ক্ষেত্রে। E1-এবং E2-অপসারণ প্রতিক্রিয়া থেকে E1cB-অপসারণ প্রতিক্রিয়াগুলিকে আলাদা করা সমস্ত অপসারণ প্রতিক্রিয়ার মধ্যে একটি যৌগের এক জোড়া পরমাণু থেকে দুটি বিকল্প অপসারণ জড়িত। অ্যালকিন, অ্যালকিন বা অনুরূপ হেটেরোআটম বৈচিত্র্য (যেমন কার্বনিল এবং সায়ানো) তৈরি হবে। E1cB প্রক্রিয়াটি তিন ধরনের নির্মূল প্রতিক্রিয়ার মধ্যে একটি মাত্র। অন্যান্য দুটি অপসারণ প্রতিক্রিয়া হল E1 এবং E2 প্রতিক্রিয়া। যদিও প্রক্রিয়াগুলি একই রকম, তবে এগুলি α-কার্বনের ডিপ্রোটোনেশনের সময় এবং ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীর ক্ষতির ক্ষেত্রে পরিবর্তিত হয়। E1 মানে এক আণবিক নির্মূল, এবং E2 মানে দ্বি-আণবিক নির্মূল। একটি E1 পদ্ধতিতে, অণুতে একটি ভাল ছাড়ার গ্রুপ থাকে যা α-কার্বনের ডিপ্রোটোনেশনের আগে প্রস্থান করে। এর ফলে একটি কার্বোকেশন মধ্যবর্তী গঠিত হয়। কার্বোকেশন তারপর ডিপ্রোটোনেট করা হয় যার ফলে একটি নতুন পাই বন্ধন তৈরি হয়। জড়িত অণুর অবশ্যই ব্রোমিন বা ক্লোরিনের মতো একটি খুব ভাল ছাড়ার গ্রুপ থাকতে হবে এবং এতে তুলনামূলকভাবে কম অ্যাসিডিক α-কার্বন থাকতে হবে। একটি E2-নির্মূল প্রতিক্রিয়ায়, α-কার্বনের ডিপ্রোটোনেশন এবং ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীর ক্ষতি উভয়ই একটি সমন্বিত ধাপে একই সাথে ঘটে। E2-নির্মূল প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যাওয়া অণুগুলিতে E1 প্রক্রিয়াগুলির তুলনায় বেশি অ্যাসিডিক α-কার্বন থাকে, তবে তাদের α-কার্বনগুলি E1cB প্রক্রিয়াগুলির মধ্য দিয়ে যাওয়া অণুগুলির মতো অ্যাসিডিক নয়। E2 বনাম E1cb পথের মধ্যে মূল পার্থক্য হল একটি সমন্বিত পদ্ধতির বিপরীতে একটি স্বতন্ত্র কার্ব্যানিয়ন মধ্যবর্তী। গবেষণায় দেখা গেছে যে বিভিন্ন হ্যালোজেন ছাড়ার গোষ্ঠী ব্যবহার করে পথগুলি পৃথক হয়। একটি উদাহরণ ফ্লোরাইনের তুলনায় অ্যানায়নের জন্য ক্লোরিনকে আরও ভাল স্থিতিশীল হ্যালোজেন হিসাবে ব্যবহার করে, যা ফ্লোরিনকে ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীতে পরিণত করে যদিও ক্লোরিন অনেক ভাল ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠী। এটি প্রমাণ দেয় যে কার্ব্যানিয়ন গঠিত হয়েছে কারণ পণ্যগুলি সবচেয়ে স্থিতিশীল সমন্বিত E2 পদ্ধতির মাধ্যমে সম্ভব নয়। নিম্নলিখিত সারণিতে তিনটি অপসারণ প্রতিক্রিয়ার মধ্যে মূল পার্থক্যের সংক্ষিপ্তসার দেওয়া হয়েছে; তবে, একটি নির্দিষ্ট বিক্রিয়ায় কোন প্রক্রিয়াটি মূল ভূমিকা পালন করছে তা সনাক্ত করার সর্বোত্তম উপায় হল রাসায়নিক গতিবিদ্যার প্রয়োগ। E1cB-নির্মূল প্রক্রিয়ার রাসায়নিক গতিবিদ্যা যখন কোনও প্রতিক্রিয়া E1cB প্রক্রিয়া অনুসরণ করে কিনা তা নির্ধারণ করার চেষ্টা করা হয়, তখন রাসায়নিক গতিবিদ্যা অপরিহার্য। E1cB প্রক্রিয়াটি সনাক্ত করার সর্বোত্তম উপায়ে হার আইন এবং গতিজ আইসোটোপ প্রভাব ব্যবহার করা হয়। এই কৌশলগুলি E1cB, E1 এবং E2-নির্মূল প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে আরও পার্থক্য করতে সহায়তা করতে পারে। একটি প্রতিক্রিয়া E1cB প্রক্রিয়া অনুসরণ করে কিনা তা পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারণ করার চেষ্টা করার সময়, রাসায়নিক গতিবিদ্যা অপরিহার্য। E1cB প্রক্রিয়াটি সনাক্ত করার সর্বোত্তম উপায়গুলির মধ্যে রয়েছে হার আইন এবং গতিজ আইসোটোপ প্রভাবের ব্যবহার। E1cB প্রক্রিয়া পরিচালনা করে এমন হার আইন নির্ধারণ করা তুলনামূলকভাবে সহজ। নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়া পরিকল্পনাটি বিবেচনা করুন। ধরে নেওয়া যাক যে প্রক্রিয়াতে একটি স্থির-অবস্থা কার্বনীয়নের ঘনত্ব রয়েছে, একটি E1cB পদ্ধতির জন্য হার আইন। এই সমীকরণ থেকে এটা স্পষ্ট যে দ্বিতীয় ক্রমের গতিবিদ্যা প্রদর্শিত হবে। E1cB প্রক্রিয়া গতিবিদ্যা প্রতিটি ধাপের হারের উপর ভিত্তি করে সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে। ফলস্বরূপ, E1cB প্রক্রিয়াকে তিনটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারেঃ E1cBanion হল যখন কার্ব্যানিয়ন স্থিতিশীল থাকে এবং/অথবা সাবস্ট্রেটের অতিরিক্ত একটি শক্তিশালী ক্ষার ব্যবহার করা হয়, যা ডিপ্রোটোনেশনকে অপরিবর্তনীয় করে তোলে, তারপরে ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীর হার-নির্ধারণকারী ক্ষতি (k1 [ক্ষার] k2) হয়। E1cBrev হল যখন প্রথম ধাপটি বিপরীতমুখী হয় কিন্তু পণ্যের গঠন প্রারম্ভিক উপাদানটির সংস্কারের চেয়ে ধীর হয়, এটি আবার একটি ধীর দ্বিতীয় ধাপের (k−1 [কনজুগেট অ্যাসিড] k2) ফলস্বরূপ হয়। E1cBirr হল যখন প্রথম ধাপটি ধীর হয়, কিন্তু একবার অ্যানায়ন গঠিত হলে গুণফলটি দ্রুত অনুসরণ করে (k2−k−1 [কনজুগেট অ্যাসিড])। এটি একটি অপরিবর্তনীয় প্রথম ধাপের দিকে পরিচালিত করে তবে E1cBanion-এর বিপরীতে, ডিপ্রোটোনেশন হল হার নির্ধারণ। কাইনেটিক আইসোটোপ প্রভাব ডিউটেরিয়াম ডিউটেরিয়াম এক্সচেঞ্জ এবং একটি ডিউটেরিয়াম কাইনেটিক আইসোটোপ প্রভাব E1cBrev, E1cBanion এবং E1cBirr এর মধ্যে পার্থক্য করতে সাহায্য করতে পারে। যদি দ্রাবকটি প্রোটিক হয় এবং হাইড্রোজেনের (যেমন, সিএইচ3ওডি) পরিবর্তে ডিউটেরিয়াম থাকে, তবে প্রারম্ভিক উপাদানের মধ্যে প্রোটনের বিনিময় পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। যদি পুনরুদ্ধার করা প্রারম্ভিক উপাদানটিতে ডিউটেরিয়াম থাকে, তবে প্রতিক্রিয়াটি সম্ভবত একটি E1cBrev ধরনের পদ্ধতির মধ্য দিয়ে যাচ্ছে। মনে রাখবেন, এই পদ্ধতিতে কার্ব্যানিয়নের প্রোটোনেশন (কনজুগেট অ্যাসিড বা দ্রাবক দ্বারা) ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীর ক্ষতির চেয়ে দ্রুত হয়। এর অর্থ কার্ব্যানিয়ন গঠিত হওয়ার পরে, এটি দ্রুত দ্রাবক থেকে একটি প্রোটন সরিয়ে প্রারম্ভিক উপাদান তৈরি করবে। যদি বিক্রিয়াটিতে β অবস্থানে ডিউটেরিয়াম থাকে, তবে একটি প্রাথমিক গতিজ আইসোটোপ প্রভাব নির্দেশ করে যে ডিপ্রোটোনেশন হল হার নির্ধারণ। তিনটি E1cB পদ্ধতির মধ্যে, এই ফলাফলটি শুধুমাত্র E1cBirr পদ্ধতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যেহেতু আইসোটোপটি ইতিমধ্যে E1cBanion-এ অপসারণ করা হয়েছে এবং গ্রুপ প্রস্থান E1cBrev-এ হার নির্ধারণ করে। ফ্লুরিন-19 এবং কার্বন-11 আরেকটি উপায় যা গতিজ আইসোটোপ প্রভাব E1cB প্রক্রিয়াগুলিকে আলাদা করতে সাহায্য করতে পারে তার মধ্যে 19F এর ব্যবহার জড়িত। ফ্লুরিন একটি তুলনামূলকভাবে দুর্বল ছাড়ার গোষ্ঠী, এবং এটি প্রায়শই ই1সিবি পদ্ধতিতে নিযুক্ত করা হয়। চিকিৎসা গবেষণায় রেডিওফার্মাস্যুটিক্যালস এবং অন্যান্য যৌগগুলির লেবেলিং-এও ফ্লোরিন কাইনেটিক আইসোটোপ প্রভাব প্রয়োগ করা হয়। এই পরীক্ষাটি প্রস্থানকারী গোষ্ঠীর ক্ষতি প্রক্রিয়াটির হার নির্ধারণকারী পদক্ষেপ কিনা তা নির্ধারণ করতে খুব কার্যকর এবং E1cBirr এবং E2 প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে পার্থক্য করতে সহায়তা করতে পারে। 11সি ট্রানজিশন অবস্থা কাঠামোর প্রকৃতি অনুসন্ধান করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। 11সি-র ব্যবহার কার্বনিয়নের গঠন অধ্যয়নের পাশাপাশি তার জীবনকাল অধ্যয়নের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যা কেবল দেখাতে পারে না যে প্রতিক্রিয়াটি একটি দুই-ধাপের ই1সিবি প্রক্রিয়া (সমন্বিত ই2 পদ্ধতির বিপরীতে), তবে এটি ট্রানজিশন অবস্থা কাঠামোর জীবনকাল এবং স্থায়িত্বকেও সম্বোধন করতে পারে যা তিনটি ভিন্ন ধরনের ই1সিবি পদ্ধতির মধ্যে আরও পার্থক্য করতে পারে। অ্যালডল প্রতিক্রিয়া E1cB নির্মূলের মধ্য দিয়ে যাওয়া সবচেয়ে সুপরিচিত প্রতিক্রিয়া হল মৌলিক অবস্থার অধীনে অ্যালডল ঘনীভবন প্রতিক্রিয়া। এর সাথে একটি কার্বনিল গ্রুপযুক্ত যৌগের ডিপ্রোটোনেশন জড়িত যার ফলে একটি এনোলেট তৈরি হয়। এনোলেট হল প্রারম্ভিক উপাদানটির অত্যন্ত স্থিতিশীল কনজুগেট বেস এবং প্রতিক্রিয়ার মধ্যবর্তীগুলির মধ্যে একটি। এই এনোলেট তারপর একটি নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করে এবং একটি ইলেক্ট্রোফিলিক অ্যালডিহাইডকে আক্রমণ করতে পারে। অ্যালডল পণ্যটি তারপর আরেকটি এনোলেট গঠন করে ডিপ্রোটোনেট করা হয় যার পরে একটি E1cB ডিহাইড্রেশন বিক্রিয়ায় জল অপসারণ করা হয়। জৈব রসায়নে অ্যালডল প্রতিক্রিয়া একটি মূল প্রতিক্রিয়া কারণ তারা কার্বন-কার্বন বন্ধন গঠনের একটি উপায় প্রদান করে, যা আরও জটিল অণু সংশ্লেষণের অনুমতি দেয়। ফটো-ইনডিউসড E1cB E1cB-এর একটি ফটোকেমিক্যাল সংস্করণ লুকম্যান এট আল দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছে। এই প্রতিবেদনে, একটি আলোক রাসায়নিকভাবে প্ররোচিত ডিকার্বক্সিলেশন প্রতিক্রিয়া একটি কার্ব্যানিয়ন মধ্যবর্তী তৈরি করে, যা পরবর্তীকালে ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীটিকে নির্মূল করে। বিক্রিয়াটি E1cB-এর অন্যান্য রূপগুলির থেকে অনন্য কারণ এর জন্য কার্ব্যানিয়ন উৎপন্ন করার জন্য কোনও ক্ষারের প্রয়োজন হয় না। কার্ব্যানিয়ন গঠনের ধাপটি অপরিবর্তনীয় এবং তাই এটিকে E1cBirr হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা উচিত। জীববিজ্ঞানে E1cB-নির্মূল প্রতিক্রিয়া জীববিজ্ঞানে একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রতিক্রিয়া। উদাহরণস্বরূপ, গ্লাইকোলাইসিসের উপান্তীয় ধাপে একটি ই1সিবি প্রক্রিয়া জড়িত। এই ধাপে 2-ফসফোগ্লিসারেটকে ফসফোএনোলপাইরুভেটে রূপান্তরিত করা হয়, যা এনজাইম এনোলেজ দ্বারা সহজতর হয়। আরও দেখুন নির্মূল প্রতিক্রিয়া প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া কার্বোকেশন কার্বনিয়ন রেফারেন্স নির্মূল প্রতিক্রিয়া প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া