1,3-Dipolar cycloaddition
1, 3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন হল একটি 1,3-ডাইপোল এবং একটি ডাইপোলারোফাইলের মধ্যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া যা একটি পাঁচ-সদস্যের বলয় গঠন করে। ঊনবিংশ শতাব্দীর শেষের দিক থেকে বিংশ শতাব্দীর গোড়ার দিকে 1,3-ডাইপোল আবিষ্কারের পরে প্রাচীনতম 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোডিশনের বর্ণনা দেওয়া হয়েছিল। যান্ত্রিক তদন্ত এবং সিন্থেটিক প্রয়োগ 1960-এর দশকে প্রাথমিকভাবে রল্ফ হুইজেন-এর কাজের মাধ্যমে প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। অতএব, প্রতিক্রিয়াটিকে কখনও কখনও হুইজেন সাইক্লোঅ্যাডিশন হিসাবে উল্লেখ করা হয় (এই শব্দটি প্রায়শই একটি জৈব অ্যাজাইড এবং একটি অ্যালকাইনের মধ্যে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশনকে 1,2,3-ট্রায়াজোল তৈরি করতে বিশেষভাবে বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়)। 1, 3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন হল পাঁচ-সদস্যের হেটেরোসাইকেল এবং তাদের রিং-ওপেন অ্যাসাইক্লিক ডেরিভেটিভের রিজিও-এবং স্টেরিওসিলেক্টিভ সংশ্লেষণের একটি গুরুত্বপূর্ণ পথ। ডাইপোলারোফাইল সাধারণত একটি অ্যালকিন বা অ্যালকিন, তবে অন্যান্য পাই সিস্টেম হতে পারে। যখন ডাইপোলারোফাইল একটি অ্যালকাইন হয়, তখন সাধারণত সুগন্ধি বলয় তৈরি হয়। যান্ত্রিক সংক্ষিপ্ত বিবরণ মূলত দুটি প্রস্তাবিত প্রক্রিয়া 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বর্ণনা করেঃ প্রথমত, রল্ফ হুইজেন দ্বারা প্রস্তাবিত সমন্বিত পেরিসাইক্লিক সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রক্রিয়া; এবং দ্বিতীয়ত, ফায়ারস্টোন দ্বারা প্রস্তাবিত একটি ডিরাডিকাল মধ্যবর্তী জড়িত ধাপে ধাপে প্রক্রিয়া। অনেক বিতর্কের পর, পূর্ববর্তী প্রস্তাবটি এখন সাধারণভাবে গৃহীত হয়েছে-1,3-দ্বিমেরু একটি সমন্বিত, প্রায়শই অ্যাসিঙ্ক্রোনাস, এবং প্রতিসাম্য-অনুমোদিত π4s + π2s ফ্যাশনে একটি তাপীয় ছয়-ইলেকট্রন হাকেল সুগন্ধি রূপান্তর অবস্থার মাধ্যমে দ্বিমেরুগোলের সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়। যাইহোক, থাইওকার্বোনিল ইলাইডের অনুঘটক-মুক্ত 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ার জন্য ধাপে ধাপে প্রক্রিয়াটির কয়েকটি উদাহরণ রয়েছে এবং নাইট্রিল অক্সাইডের পেরিসাইক্লিক প্রক্রিয়া হুইজেন 1,3-ডাইপোলার ডায়াজো যৌগ এবং বিভিন্ন ডাইপোলারোফিলিক অ্যালকিনের মধ্যে সাইক্লোঅ্যাডিশনগুলির একটি সিরিজ তদন্ত করেছেন। নিম্নলিখিত পর্যবেক্ষণগুলি সমন্বিত পেরিসাইক্লিক প্রক্রিয়াকে সমর্থন করে এবং ধাপে ধাপে ডাইরাডিকাল বা ধাপে ধাপে মেরু পথকে খণ্ডন করে। বিকল্প প্রভাবঃ দ্বিমেরুতে বিভিন্ন বিকল্প সাইক্লোঅ্যাডিশন হারের উপর বড় প্রভাব প্রদর্শন করে না, যা বোঝায় যে বিক্রিয়ায় চার্জ-বিচ্ছিন্ন মধ্যবর্তী জড়িত থাকে না। দ্রাবক প্রভাবঃ দ্রাবক মেরুকরণের সাইক্লোঅ্যাডিশন হারের উপর খুব কম প্রভাব ফেলে, যা প্যারিসাইক্লিক পদ্ধতির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যেখানে মেরুকরণ বিক্রিয়াকারী থেকে রূপান্তর অবস্থায় যাওয়ার ক্ষেত্রে খুব বেশি পরিবর্তন হয় না। স্টেরিওকেমিস্ট্রিঃ 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন সর্বদা ডাইপোলারোফাইল (অর্থাৎ, সিন-প্রোডাক্ট প্রদানকারী সিস-অ্যালকেন)-এর ক্ষেত্রে স্টেরিওস্পেসিফিক হয়, যা সমন্বিত পেরিসাইক্লিক প্রক্রিয়াকে সমর্থন করে যেখানে দুটি সিগমা বন্ধন একযোগে গঠিত হয়। তাপগতিবিদ্যার মাপকাঠিঃ 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশনের সক্রিয়করণের একটি অস্বাভাবিকভাবে বড় নেতিবাচক এনট্রপি রয়েছে যা ডায়েলস-অ্যাল্ডার বিক্রিয়ার মতো, যা ইঙ্গিত করে যে রূপান্তর অবস্থাটি অত্যন্ত সুশৃঙ্খল, যা সমন্বিত পেরিসাইক্লিক প্রতিক্রিয়াগুলির একটি চিহ্ন। 1, 3-ডাইপোল একটি 1,3-ডাইপোল একটি জৈব অণু যা অ্যালিল-টাইপ বা প্রোপার্জিল/অ্যালেনিল-টাইপ জুইটারিওনিক অক্টেট/সেক্সটেট কাঠামো হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করা যেতে পারে। উভয় ধরনের 1,3-দ্বিমেরু তিনটি পরমাণুর উপর π-সিস্টেমে চারটি ইলেকট্রন ভাগ করে নেয়। জ্যামিতিতে অ্যালিল-প্রকারটি বাঁকানো যেখানে প্রোপার্জিল/অ্যালেনিল-প্রকারটি রৈখিক। সালফার বা ফসফরাসের মতো উচ্চ-সারির উপাদানযুক্ত 1,3-ডাইপোলগুলিও জানা যায়, তবে নিয়মিতভাবে কম ব্যবহার করা হয়। 1, 3-ডাইপোলের যে কোনও টার্মিনাসের উপর ঋণাত্মক এবং ধনাত্মক উভয় আধানকে বিচ্ছিন্ন করার জন্য অনুরণন কাঠামো আঁকা যেতে পারে (নীচের স্কিমটি দেখুন)। 1, 3-দ্বিমেরুতে বৈদ্যুতিন বিতরণ বর্ণনা করার জন্য আরও সঠিক পদ্ধতি হল পরীক্ষামূলক বা তাত্ত্বিক তথ্যের উপর ভিত্তি করে প্রধান অনুরণন অবদানকারীকে বরাদ্দ করা, যেমন দ্বিমেরু মুহুর্ত পরিমাপ বা গণনা। উদাহরণস্বরূপ, ডায়াজোমিথেন টার্মিনাল নাইট্রোজেন পরমাণুতে বৃহত্তম নেতিবাচক চরিত্র বহন করে, অন্যদিকে হাইড্রাজোয়িক অ্যাসিড অভ্যন্তরীণ নাইট্রোজেন পরমাণুতে বৃহত্তম নেতিবাচক চরিত্র বহন করে। ফলস্বরূপ, এই দ্বন্দ্বের অর্থ হল যে 1,3-ডাইপোলের প্রান্তগুলিকে একই সময়ে নিউক্লিওফিলিক এবং ইলেক্ট্রোফিলিক উভয় হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। প্রতিটি প্রান্তে নিউক্লিওফিলিসিটি এবং ইলেক্ট্রোফিলিসিটির ব্যাপ্তি ফ্রন্টিয়ার আণবিক অরবিটাল ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা যেতে পারে, যা গণনামূলকভাবে প্রাপ্ত করা যেতে পারে। সাধারণভাবে, যে পরমাণু হোমোতে বৃহত্তম কক্ষীয় সহগ বহন করে তা নিউক্লিওফাইল হিসাবে কাজ করে, যেখানে লুমোতে থাকা পরমাণু ইলেক্ট্রোফাইল হিসাবে কাজ করে। সর্বাধিক নিউক্লিওফিলিক পরমাণু সাধারণত, তবে সর্বদা নয়, সর্বাধিক ইলেক্ট্রন সমৃদ্ধ পরমাণু। 1, 3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশনে, ডাইপোল-ডাইপোলারোফাইল জুটির পরিচয় নির্ধারণ করে যে 1,3-ডাইপোলের এইচ. ও. এম. ও বা এল. ইউ. এম. ও চরিত্র প্রাধান্য পাবে কিনা (নীচে সীমান্ত আণবিক কক্ষপথের আলোচনা দেখুন)। ডাইপোলারোফাইল সর্বাধিক ব্যবহৃত ডাইপোলারোফাইল হল অ্যালকিন এবং অ্যালকিন। কার্বনিল এবং ইমাইনের মতো হেটেরোআটমযুক্ত ডাইপোলারোফাইলগুলিও 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোডিশনের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। ডাইপোলারোফাইলের অন্যান্য উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে ফুলেরিন এবং ন্যানোটিউব, যা প্রটো বিক্রিয়ায় অ্যাজোমেথাইন ইলাইডের সাথে 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন করতে পারে। দ্রাবক প্রভাব 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন খুব কম দ্রাবক প্রভাব অনুভব করে কারণ প্রতিক্রিয়াশীল এবং রূপান্তর অবস্থা উভয়ই সাধারণত অ-মেরু হয়। উদাহরণস্বরূপ, ফিনাইল ডায়াজোমিথেন এবং ইথাইল অ্যাক্রিলেট বা নরবোর্নের মধ্যে বিক্রিয়ার হার (নীচের স্কিমটি দেখুন) সাইক্লোহেক্সেন থেকে মিথানল পর্যন্ত বিভিন্ন দ্রাবকের উপর সামান্য পরিবর্তিত হয়। এনামিন এবং ডাইমিথাইল ডায়াজোমালোনেটের মধ্যে বিক্রিয়ায় 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশনে দ্রাবক প্রভাবের অভাব স্পষ্টভাবে প্রদর্শিত হয় (নীচের স্কিমটি দেখুন)। মেরু বিক্রিয়া, ডায়াজো যৌগের সাথে এন-সাইক্লোপেন্টেনিল পাইরোলিডিন নিউক্লিওফিলিক সংযোজন, অ-মেরু ডেকালিনের তুলনায় মেরু ডিএমএসওতে 1,500 গুণ দ্রুত অগ্রসর হয়। অন্যদিকে, এই বিক্রিয়ার একটি ঘনিষ্ঠ এনালগ, এন-সাইক্লোহেক্সেনিল পাইরোলিডিন 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন থেকে ডাইমিথাইল ডায়াজোমালোনেট, ডেকালিনের তুলনায় ডিএমএসও-তে মাত্র 41 গুণ বৃদ্ধি পায়। ফ্রন্টিয়ার আণবিক কক্ষীয় তত্ত্ব 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোডেশন হল পেরিসাইক্লিক প্রতিক্রিয়া, যা দেওয়ার-জিমারম্যান নিয়ম এবং উডওয়ার্ড-হফম্যান নিয়ম মেনে চলে। দেওয়ার-জিমারম্যান পদ্ধতিতে, প্রতিক্রিয়াটি এই নির্দিষ্ট আণবিক কক্ষীয় চিত্রের জন্য একটি 5-কেন্দ্র, শূন্য-নোড, 6-ইলেকট্রন হাকেল রূপান্তর অবস্থার মধ্য দিয়ে অগ্রসর হয়। যাইহোক, প্রতিটি কক্ষপথকে এলোমেলোভাবে একই ফলাফলে পৌঁছানোর জন্য একটি চিহ্ন বরাদ্দ করা যেতে পারে। উডওয়ার্ড-হফম্যান পদ্ধতিতে, 1,3-ডাইপোলের ফ্রন্টিয়ার মলিকিউলার অরবিটাল (এফ. এম. ও) এবং ডাইপোলারোফাইল প্রতিসাম্য-অনুমোদিত π4s + π2s পদ্ধতিতে ওভারল্যাপ করে। এই ধরনের অরবিটাল ওভারল্যাপ তিনটি উপায়ে অর্জন করা যেতে পারেঃ টাইপ I, II এবং III। প্রভাবশালী পথটি হল সবচেয়ে ছোট হোমো-লুমো শক্তির ব্যবধানের অধিকারী। প্রথম প্রকার ডাইপোলের একটি উঁচু হোমো রয়েছে যা ডাইপোলারোফাইলের এল. ইউ. এম. ও-র সাথে ওভারল্যাপ করে। এই শ্রেণীর একটি ডাইপোলকে এইচ. ও. এম. ও-নিয়ন্ত্রিত ডাইপোল বা নিউক্লিওফিলিক ডাইপোল হিসাবে উল্লেখ করা হয়, যার মধ্যে অ্যাজোমেথিন ইলাইড, কার্বনিল ইলাইড, নাইট্রাইল ইলাইড, অ্যাজোমেথিন ইমাইন, কার্বনিল ইমাইন এবং ডায়াজোয়ালকেন রয়েছে। এই ডাইপোলগুলি সহজেই ইলেক্ট্রোফিলিক অ্যালকিনে যোগ করে। ডাইপোলারোফাইলের উপর ইলেক্ট্রন-ড্রয়িং গ্রুপ (ই. ডব্লিউ. জি) এল. ইউ. এম. ও হ্রাস করে বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করবে, অন্যদিকে ইলেক্ট্রন-দানকারী গ্রুপ (ই. ডি. জি) এইচ. ও. এম. ও উত্থাপন করে বিক্রিয়াকে হ্রাস করবে। উদাহরণস্বরূপ, ডাইপোলারোফাইলের একটি সিরিজের বিরুদ্ধে ডায়াজোমিথেনের প্রতিক্রিয়াশীলতা স্কেল নীচের পরিকল্পনায় দেখানো হয়েছে। ডায়াজোমিথেন ইলেকট্রন সমৃদ্ধ বিউটাইল ভিনাইল ইথারের চেয়ে দশ লক্ষ গুণ বেশি দ্রুত ইলেকট্রন-দরিদ্র ইথাইল অ্যাক্রিলেটের সাথে বিক্রিয়া করে। এই প্রকারটি স্বাভাবিক-ইলেকট্রন-চাহিদা ডায়েলস-অ্যাল্ডার প্রতিক্রিয়ার অনুরূপ, যেখানে ডায়িন হোমো ডায়নোফাইল লুমো-র সাথে মিলিত হয়। ডাইপোলের টাইপ II হোমো ডাইপোলারোফাইলের লুমো-র সঙ্গে যুক্ত হতে পারে; বিকল্পভাবে, ডাইপোলারোফাইলের হোমো ডাইপোলের লুমো-র সঙ্গে যুক্ত হতে পারে। এই দ্বিমুখী মিথস্ক্রিয়াটি উদ্ভূত হয় কারণ উভয় দিকে শক্তির ব্যবধান একই রকম। এই শ্রেণীর একটি দ্বিমেরু হোমো-লুমো-নিয়ন্ত্রিত দ্বিমেরু বা অ্যাম্বিফিলিক দ্বিমেরু হিসাবে উল্লেখ করা হয়, যার মধ্যে নাইট্রাইল ইমাইড, নাইট্রোন, কার্বনিল অক্সাইড, নাইট্রাইল অক্সাইড এবং অ্যাজাইড রয়েছে। ডাইপোলারোফাইলের যে কোনও প্রতিস্থাপন দুটি মিথস্ক্রিয়াশীল কক্ষপথের মধ্যে শক্তির ব্যবধান কমিয়ে বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করবে; অর্থাৎ, একটি ই. ডব্লিউ. জি. এল. ইউ. এম. ও-কে কমিয়ে দেবে এবং একটি ইডি. জি. এইচ. ও. এম. ও-কে বাড়িয়ে তুলবে। উদাহরণস্বরূপ, অ্যাজাইডগুলি বিভিন্ন ইলেক্ট্রন-সমৃদ্ধ এবং ইলেক্ট্রন-দরিদ্র ডাইপোলারোফাইলের সাথে অনুরূপ প্রতিক্রিয়াশীলতার সাথে প্রতিক্রিয়া করে (নীচের প্রতিক্রিয়াশীলতার স্কেল দেখুন)। তৃতীয় প্রকারের দ্বিমেরুতে একটি নিচু স্তরের এলইউএমও রয়েছে যা দ্বিপোলারোফাইলের এইচওএমও-র সাথে ওভারল্যাপ করে (রেখাচিত্রে লাল দাগযুক্ত রেখা দ্বারা নির্দেশিত)। এই শ্রেণীর একটি দ্বিমেরু এল. ইউ. এম. ও-নিয়ন্ত্রিত দ্বিমেরু বা ইলেক্ট্রোফিলিক দ্বিমেরু হিসাবে উল্লেখ করা হয়, যার মধ্যে নাইট্রাস অক্সাইড এবং ওজোন রয়েছে। ডাইপোলারোফাইলের ই. ডব্লিউ. জি প্রতিক্রিয়াকে হ্রাস করে, অন্যদিকে ই. ডি. জি প্রতিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। উদাহরণস্বরূপ, ওজোন ইলেকট্রন-সমৃদ্ধ 2-মিথাইলপ্রোপিনের সাথে ইলেক্ট্রন-দরিদ্র টেট্রাক্লোরোইথেনের তুলনায় প্রায় 100,000 গুণ দ্রুত প্রতিক্রিয়া করে (নীচের প্রতিক্রিয়াশীলতা স্কেল দেখুন)। এই প্রকারটি বিপরীত ইলেক্ট্রন-চাহিদা ডায়েলস-অ্যাল্ডার বিক্রিয়ার অনুরূপ, যেখানে ডায়িন লুমো ডায়নোফাইল হোমোর সাথে মিলিত হয়। প্রতিক্রিয়াশীলতা সমন্বিত প্রক্রিয়াগুলি যেমন 1,3-সাইক্লোডিশনের জন্য একটি উচ্চ ক্রমযুক্ত রূপান্তর অবস্থা (সক্রিয়করণের উচ্চ নেতিবাচক এনট্রপি) এবং শুধুমাত্র মাঝারি এনথালপির প্রয়োজনীয়তা প্রয়োজন। প্রতিযোগিতামূলক প্রতিক্রিয়া পরীক্ষা-নিরীক্ষা ব্যবহার করে, বিভিন্ন সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ার জন্য যোগের আপেক্ষিক হারগুলি প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণগুলির উপর সাধারণ ফলাফল প্রদান করতে দেখা গেছে। সংমিশ্রণ, বিশেষত সুগন্ধযুক্ত গোষ্ঠীগুলির সাথে, রূপান্তর অবস্থার স্থিতিশীলতার মাধ্যমে প্রতিক্রিয়ার হার বাড়ায়। রূপান্তরের সময়, দুটি সিগমা বন্ধন বিভিন্ন হারে গঠিত হচ্ছে, যা রূপান্তর অবস্থায় আংশিক আধান তৈরি করতে পারে যা সংযুক্ত প্রতিস্থাপনে আধান বিতরণের মাধ্যমে স্থিতিশীল করা যেতে পারে। আরও মেরুকরণযোগ্য ডাইপোলারোফাইলগুলি বেশি প্রতিক্রিয়াশীল কারণ বিচ্ছুরিত ইলেক্ট্রন মেঘগুলি ইলেকট্রনের প্রবাহ শুরু করার জন্য আরও উপযুক্ত। উচ্চ কৌণিক স্ট্রেন সহ ডাইপোলারোফাইলগুলি স্থল অবস্থার বর্ধিত শক্তির কারণে আরও বেশি প্রতিক্রিয়াশীল। বাধাহীন বিক্রিয়াকারীর ফলে সংক্রমণ অবস্থায় স্টেরিক বাধা বৃদ্ধি প্রতিক্রিয়ার হারকে নাটকীয়ভাবে হ্রাস করে। সি, সি-ডায়াপোলারোফাইলের তুলনায় হেটেরো-ডাইপোলারোফাইলগুলি আরও ধীরে ধীরে যোগ হয়, কারণ সিগমা বন্ড শক্তিতে কম লাভের কারণে ট্রানজিশন অবস্থার সময় একটি পাই বন্ডের ক্ষতি সামঞ্জস্য করতে পারে। ডাইপোলারোফাইলের আইসোমেরিজম স্টেরিক্সের কারণে প্রতিক্রিয়ার হারকে প্রভাবিত করে। ট্রান্স-আইসোমারগুলি আরও প্রতিক্রিয়াশীল (ট্রান্স-স্টিলবিন সিস-স্টিলবিনের চেয়ে 27 গুণ দ্রুত ডাইফিনাইল (নাইট্রাইল ইমাইড) যোগ করবে) কারণ বিক্রিয়ার সময়, 120° বন্ধন কোণ 109°-এ সঙ্কুচিত হয়, যা বর্ধিত স্টেরিক সংঘর্ষের জন্য একে অপরের দিকে গ্রহনকারী সিস-বিকল্প নিয়ে আসে। স্টেরিওস্পেসিফিসিটি 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোডিশনের ফলে সাধারণত 1,3-ডাইপোল এবং ডাইপোলারোফাইল উভয়ের ক্ষেত্রেই বিন্যাস বজায় থাকে। এই ধরনের উচ্চ মাত্রার স্টেরিওস্পেসিফিসিটি পর্যায়ক্রমে প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াগুলির উপর সমন্বিত হওয়ার জন্য একটি শক্তিশালী সমর্থন। যেমন আগে উল্লেখ করা হয়েছে, অনেক উদাহরণ দেখায় যে প্রতিক্রিয়াগুলি ধাপে ধাপে ছিল, এইভাবে, আংশিক বা কোনও স্টেরিওস্পেসিফিকতা উপস্থাপন করে না। ডাইপোলারোফিলের ক্ষেত্রে ডাইপোলারোফিলিক অ্যালকিনের সিস-সাবস্টিটিউয়েন্টগুলি শেষ পর্যন্ত সিস হয়ে যায় এবং ট্রান্স-সাবস্টিটিউয়েন্টগুলি শেষ পর্যন্ত পাঁচ-সদস্যের চক্রাকার যৌগে ট্রান্স হয়ে যায় (নীচের স্কিমটি দেখুন)। ডাইপোলের ক্ষেত্রে সাধারণত, ডাইপোলের স্টেরিওকেমিস্ট্রি বড় উদ্বেগের বিষয় নয় কারণ মাত্র কয়েকটি ডাইপোল স্টেরিওজেনিক কেন্দ্র তৈরি করতে পারে এবং অনুরণন কাঠামো বন্ধন আবর্তনের অনুমতি দেয় যা স্টেরিওকেমিস্ট্রিকে স্ক্র্যাম্বল করে। যাইহোক, অ্যাজোমেথাইন ইলাইডের গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে ডাইপোল উপাদানের ক্ষেত্রে সাইক্লোঅ্যাডিশনও স্টেরিওস্পেসিফিক। ডায়াস্টেরিওপিউর অ্যাজোমেথাইন ইলাইডগুলি অ্যাজিরিডিনের তড়িৎচক্রিক বলয় খোলার মাধ্যমে উৎপন্ন হয় এবং তারপরে বন্ধন ঘূর্ণন হওয়ার আগে দ্রুত শক্তিশালী ডাইপোলারোফাইলের সাথে আটকে যায় (নীচের স্কিমটি দেখুন)। যদি দুর্বল ডাইপোলারোফাইল ব্যবহার করা হয়, তবে ডাইপোলের বন্ডগুলি ঘোরার সম্ভাবনা থাকে, যার ফলে দুর্বল সাইক্লোঅ্যাডিশন স্টেরিওস্পেসিফিসিটি হয়। এই ফলাফলগুলি সামগ্রিকভাবে নিশ্চিত করে যে 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন স্টেরিওস্পেসিফিক, যা 1,3-ডাইপোল এবং ডাইপোলারোফাইল উভয়কেই ধরে রাখে। ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভিটি যখন প্রতিক্রিয়ার সময় দুই বা ততোধিক স্টেরিওসেন্টার তৈরি হয়, তখন ডায়াস্টেরিওমেরিক ট্রানজিশন অবস্থা এবং পণ্য পাওয়া যায়। ডায়েলস-অ্যাল্ডার সাইক্লোঅ্যাডিশনে, গৌণ কক্ষীয় মিথস্ক্রিয়ার কারণে এন্ডো ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভিটি সাধারণত পর্যবেক্ষণ করা হয়। যাইহোক, 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশনে, দুটি শক্তি ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভিটিকে প্রভাবিত করেঃ আকর্ষণীয় π-মিথস্ক্রিয়া (ডায়েলস-অ্যাল্ডার সাইক্লোঅ্যাডিশনে গৌণ কক্ষীয় মিথস্ক্রিয়ার অনুরূপ) এবং বিকর্ষণকারী স্টেরিক মিথস্ক্রিয়া। দুর্ভাগ্যবশত, এই দুটি শক্তি প্রায়শই একে অপরকে বাতিল করে দেয়, যার ফলে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশনে দুর্বল ডায়াস্টেরিওসিলেকশন হয়। সাবস্ট্রেট-নিয়ন্ত্রিত ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভ 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশনের উদাহরণ নীচে দেখানো হয়েছে। প্রথমটি হল এবং মিথাইল অ্যাক্রিলেটের মধ্যে বিক্রিয়া। ট্রানজিশন অবস্থায়, ফিনাইল এবং মিথাইল এস্টার গ্রুপগুলি একচেটিয়া চূড়ান্ত পাইরোলিন পণ্য হিসাবে সিস-প্রতিস্থাপন দেওয়ার জন্য স্ট্যাক করে। এই অনুকূল π-মিথস্ক্রিয়া ফিনাইল এবং মিথাইল এস্টার গোষ্ঠীর মধ্যে স্টেরিক বিকর্ষণকে বন্ধ করে দেয়। দ্বিতীয়টি হল নাইট্রন এবং ডাইহাইড্রোফুরানের মধ্যে বিক্রিয়া। এক্সো-সিলেক্টিভিটি স্টেরিক বিকর্ষণ হ্রাস করার জন্য অর্জন করা হয়। শেষটি হল অ্যালকিনের সাথে আন্তঃআণবিক অ্যাজোমেথাইন ইলাইড বিক্রিয়া। ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভিটি একটি কম স্ট্রেইনড সিস-ফিউজড রিং সিস্টেম গঠনের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রিত হয়। একটি ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভ প্রতিক্রিয়া অর্জনের জন্য সাইক্লোঅ্যাডিশনের নির্দেশিত 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন ট্র্যাজেক্টোরিকে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ধাতুগুলি ডাইপোলারোফাইল এবং আগত ডাইপোলে চিলেট করতে পারে এবং একটি মুখের উপর নির্বাচিতভাবে সাইক্লোঅ্যাডিশনকে নির্দেশ করতে পারে। নীচের উদাহরণটি ম্যাগনেসিয়াম আয়ন উপস্থিতিতে একটি এনানটিওমেরিকভাবে বিশুদ্ধ অ্যালাইল অ্যালকোহলে নাইট্রাইল অক্সাইড যোগ করা দেখায়। অ্যালকিনের সবচেয়ে স্থিতিশীল গঠন হাইড্রক্সিল গ্রুপকে অ্যালকিনের সমতলের উপরে রাখে। ম্যাগনেসিয়াম তারপর হাইড্রক্সিল গ্রুপ এবং নাইট্রাইল অক্সাইডের অক্সিজেন পরমাণুতে চলে যায়। এইভাবে সাইক্লোঅ্যাডিশন নির্বাচিতভাবে উপরের মুখ থেকে আসে। এই ধরনের ডায়াস্টেরিওডাইরেকশন ইপোথিলোনের সংশ্লেষণে প্রয়োগ করা হয়েছে। অ্যাসিমেট্রিক ডাইপোল-ডাইপোলারোফাইল জুটির জন্য, দুটি রিজিওআইসোমেরিক পণ্য সম্ভব। বৈদ্যুতিন/স্টেরিওইলেক্ট্রনিক এবং স্টেরিক উভয় কারণই 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশনের রিজিওসিলেক্টিভিটিতে অবদান রাখে। বৈদ্যুতিন/স্টেরিওইলেক্ট্রনিক প্রভাব প্রভাবশালী বৈদ্যুতিন মিথস্ক্রিয়া হল বৃহত্তম হোমো এবং বৃহত্তম লুমো-র সংমিশ্রণ। অতএব, রেজিওসিলেক্টিভিটি পরমাণু দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা বৃহত্তম কক্ষীয় হোমো এবং লুমো সহগ বহন করে। উদাহরণস্বরূপ, ডায়াজোমিথেনের তিনটি ডাইপোলারোফাইলে সাইক্লোঅ্যাডিশন বিবেচনা করুনঃ মিথাইল অ্যাক্রিলেট, স্টাইরিন বা মিথাইল সিনামেট। ডায়াজোমিথেনের কার্বন বৃহত্তম হোমো বহন করে, অন্যদিকে মিথাইল অ্যাক্রিলেট এবং স্টাইরিন-এর শেষ অলিফিনিক কার্বনগুলি বৃহত্তম এলইউএমও বহন করে। অতএব, সাইক্লোঅ্যাডিশন সি-3 অবস্থানে রেজিওসিলেক্টিভভাবে প্রতিস্থাপন দেয়। মিথাইল সিনামেটের জন্য, দুটি বিকল্প (পিএইচ. ভি. এস। সি. ও. ও. এম. ই) অ্যালকিন থেকে ইলেকট্রন প্রত্যাহারের জন্য প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে। কার্বক্সিল হল সবচেয়ে ভালো ইলেকট্রন-উত্তোলনকারী গ্রুপ, যার ফলে β-কার্বন সবচেয়ে বেশি ইলেক্ট্রোফিলিক হয়। এইভাবে, সাইক্লোঅ্যাডিশন সি-3-এ কার্বক্সিল গ্রুপ এবং সি-4-এ ফিনাইল গ্রুপকে রেজিওসিলেক্টিভভাবে উৎপন্ন করে। স্টেরিক প্রভাবগুলি পূর্বোক্ত বৈদ্যুতিন প্রভাবগুলির সাথে সহযোগিতা বা প্রতিযোগিতা করতে পারে। কখনও কখনও স্টেরিক প্রভাবগুলি সম্পূর্ণরূপে বৈদ্যুতিন পছন্দকে ছাপিয়ে যায়, যা একচেটিয়াভাবে বিপরীত রিজিওআইসোমার দেয়। উদাহরণস্বরূপ, ডায়াজোমিথেন সাধারণত মিথাইল অ্যাক্রিলেটে যোগ করে 3-কার্বক্সিল পাইরাজোলিন দেয়। যাইহোক, সিস্টেমে আরও স্টেরিক চাহিদা রেখে, আমরা আইসোমেরিক 4-কার্বক্সিল পাইরাজোলিনগুলি পর্যবেক্ষণ করতে শুরু করি। এই দুটি রিজিওআইসোমারের অনুপাত স্টেরিক চাহিদার উপর নির্ভর করে। চরম পর্যায়ে, হাইড্রোজেন থেকে টি-বিউটাইলে আকার বাড়ানোর ফলে রেজিওসিলেক্টিভিটি 100% 3-কার্বক্সিল থেকে 100% 4-কার্বক্সিল প্রতিস্থাপনে স্থানান্তরিত হয়। কৃত্রিম প্রয়োগ 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশনগুলি ট্রায়াজোল, ফুরান, আইসোক্সাজোল, পাইরোলিডিন এবং অন্যান্য অনেক গুরুত্বপূর্ণ 5-সদস্যের হেটেরোসাইকেল সংশ্লেষণের গুরুত্বপূর্ণ উপায়। উপরন্তু, কিছু সাইক্লোডাক্ট রৈখিক কঙ্কাল প্রকাশ করার জন্য বিভক্ত করা যেতে পারে, যা অ্যালিফ্যাটিক যৌগগুলির সংশ্লেষণের দিকে আরেকটি পথ প্রদান করে। এই প্রতিক্রিয়াগুলি অত্যন্ত কার্যকর কারণ এগুলি স্টেরিওস্পেসিফিক, ডায়াস্টেরিওসিলেক্টিভ এবং রেজিওসিলেক্টিভ। কয়েকটি উদাহরণ নিচে দেওয়া হল। নাইট্রাইল অক্সাইডের সাথে 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন একটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত মুখোশযুক্ত-অ্যালডল বিক্রিয়া। একটি নাইট্রাইল অক্সাইড এবং একটি অ্যালকিনের মধ্যে সাইক্লোঅ্যাডিশন চক্রাকার আইসোক্সাজোলিন পণ্য উৎপন্ন করে, যেখানে একটি অ্যালকিনের সাথে বিক্রিয়ায় আইসোক্সাজোল উৎপন্ন হয়। আইসোক্সাজোলিন এবং আইসোক্সাজোল উভয়ই হাইড্রোজনীকরণের মাধ্যমে যথাক্রমে অ্যালডল-টাইপ β-হাইড্রক্সিকার্বোনিল বা ক্লাইসেন-টাইপ β-ডাইকার্বোনিল পণ্য প্রকাশ করতে পারে। নাইট্রাইল অক্সাইড-অ্যালকাইন সাইক্লোঅ্যাডিশন অনুসরণ করে হাইড্রোজেনেশন মিয়াকোলাইডের সংশ্লেষণে ব্যবহার করা হয়েছিল যা নীচের চিত্রে চিত্রিত হয়েছে। ঔষধি, জৈবিক এবং যান্ত্রিক অধ্যয়নের জন্য জটিল চক্রাকার স্ক্যাফোল্ড এবং অণুগুলির সংশ্লেষণে কার্বনিল ইলাইড 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়া শক্তিশালী সরঞ্জাম হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। এগুলির মধ্যে, কার্বনিল ইলাইডের সাথে জড়িত [3 + 2] সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়াগুলি অক্সিজেন-ধারণকারী পাঁচ-সদস্যযুক্ত চক্রাকার অণু তৈরি করতে ব্যাপকভাবে নিযুক্ত করা হয়েছে। 1, 3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ার জন্য কার্বনিল ইলাইড প্রস্তুত করা হয়, ঋণাত্মক আধানযুক্ত কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত ধনাত্মক আধানযুক্ত হেটেরোআটম হিসাবে বিবেচিত হয়, যার মধ্যে রয়েছে সালফোনিয়াম, থায়োকার্বনিল, অক্সোনিয়াম, নাইট্রোজেন এবং কার্বনিলের ইলাইড। কার্বনিল ইলাইড উৎপাদনের জন্য বেশ কয়েকটি পদ্ধতি রয়েছে, যা [3 + 2] সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ার জন্য অক্সিজেন-ধারণকারী পাঁচ-সদস্যের বলয় কাঠামো তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় মধ্যস্থতাকারী। ফোটোক্যাটালাইসিস দ্বারা ডায়াজোমিথেন ডেরিভেটিভ থেকে কার্বনিল ইলাইডের সংশ্লেষণ কার্বনিল ইলাইড সংশ্লেষণের প্রাচীনতম উদাহরণগুলির মধ্যে একটি হল ফটোক্যাটালাইসিস। টেট্রামাইথিলুরিয়ার উপস্থিতিতে ডায়াজোট্রেকিস (ট্রাইফ্লোরোমেথাইল) সাইক্লোপেন্টাডাইন * (ডি. টি. টি. সি)-এর ফটোলাইসিস একটি আন্তঃআণবিক নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ এবং ডি. টি. টি. সি অংশের পরবর্তী সুগন্ধকরণের মাধ্যমে কার্বনিল ইলাইড তৈরি করতে পারে। সুগন্ধি, ইলেক্ট্রন প্রত্যাহার ট্রাইফ্লুওরোমেথিল গ্রুপ এবং ডাইমিথাইলামাইন গ্রুপ দানকারী ইলেক্ট্রন দ্বারা প্রদত্ত স্থিতিশীলতার কারণে এটি এক্স-রে স্ফটিকবিদ্যা দ্বারা পৃথক এবং চিহ্নিত করা হয়েছিল। স্থিতিশীল কার্বনিল ইলাইড ডাইপোলগুলি তখন ডাইপোলারোফাইলগুলির সাথে [3 + 2] সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ায় ব্যবহার করা যেতে পারে। আলোক অনুঘটন দ্বারা কার্বনিল ইলাইড সংশ্লেষণের আরেকটি প্রাথমিক উদাহরণ ওলাহ এট আল দ্বারা রিপোর্ট করা হয়েছিল। ডাইডুটেরিওফর্মালডিহাইড কার্বনিল ইলাইড তৈরি করতে ফর্মালডিহাইডের উপস্থিতিতে ডাইডুটেরিওডিয়াজোমিথেনকে ফোটোলাইস করা হয়েছিল। প্রোটন স্থানান্তর দ্বারা হাইড্রক্সিপাইরন থেকে কার্বনিল ইলাইডের সংশ্লেষণ ধাতব অনুঘটকের অনুপস্থিতিতে হাইড্রক্সি-3-পাইরোনের অ্যাসিড অনুঘটক দ্বারা সংশ্লেষিত করা যেতে পারে। একটি প্রাথমিক টাউটোমেরাইজেশন ঘটে, তারপরে পাইরোন বলয়কে সুগন্ধিত করতে এবং কার্বনিল ইলাইড তৈরি করতে ছেড়ে যাওয়া গোষ্ঠীটি অপসারণ করা হয়। ডাইপোলারোফাইলের সাথে একটি সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়া অবশেষে অক্সাসাইকল গঠন করে। সীমিত উপযোগিতা এবং পাইরোন কঙ্কালের প্রয়োজনের কারণে এই পদ্ধতিটি কম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। 5-হাইড্রক্সি-4-পাইরোন একটি আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন স্থানান্তর দ্বারা কার্বনিল ইলাইড সংশ্লেষ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। হাইড্রোজেন স্থানান্তরের পর, কার্বনিল ইলাইড ডাইপোলারোফাইলের সাথে বিক্রিয়া করে অক্সিজেনযুক্ত বলয় তৈরি করতে পারে। ডাইহ্যালোকার্বেন থেকে α-হ্যালোকার্বোনিল ইলাইডের সংশ্লেষণও কার্বোনিল ইলাইড তৈরি করতে নিযুক্ত করা হয়েছে, যা ডাইহ্যালোকার্বেনগুলির ইলেকট্রন প্রত্যাহারের প্রকৃতি কাজে লাগায়। ফিনাইল (ট্রাইক্লোরোমিথিল) পারদ এবং ফিনাইল (ট্রাইব্রোমোমিথিল) পারদ উভয়ই যথাক্রমে ডাইক্লোরোকার্বেন এবং ডাইব্রোমোকার্বেন-এর উৎস। কিটোন বা অ্যালডিহাইডের সঙ্গে ডাইহ্যালোকার্বিনের বিক্রিয়ার ফলে কার্বনিল ইলাইড উৎপন্ন হতে পারে। যাইহোক, α-হ্যালোকার্বোনিল ইলাইডের সংশ্লেষণ অবাঞ্ছিতভাবে কার্বন মনোক্সাইডের ক্ষতি এবং ডিঅক্সিজেনেশন পণ্য উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করতে পারে। ধাতব অনুঘটক দ্বারা ডায়াজোমিথেন থেকে উদ্ভূত কার্বনিল ইলাইডের সংশ্লেষণ কার্বনিল ইলাইড উৎপাদনের জন্য একটি সর্বজনীন পদ্ধতিতে সাধারণত ডাইকোপার বা ডাইরোডিয়াম অনুঘটকের উপস্থিতিতে α-ডায়াজোকার্বনিল যৌগের ধাতব অনুঘটক জড়িত থাকে। নাইট্রোজেন গ্যাস নিঃসরণ এবং মেটালোকার্বিনে রূপান্তরিত হওয়ার পর, একটি কার্বনিল গ্রুপের সাথে একটি আন্তঃআণবিক বিক্রিয়া কার্বনিল ইলাইড তৈরি করতে পারে। একটি অ্যালকিন বা অ্যালকিন ডাইপোলারোফাইলের সাথে পরবর্তী সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়া অক্সিজেন-ধারণকারী পাঁচ-সদস্যের বলয় বহন করতে পারে। জনপ্রিয় অনুঘটক যা অক্সাসাইকেল সংশ্লেষণে পরিমিত ফলন দেয় তার মধ্যে রয়েছে Rh2 (OAc) 4 এবং Cu (Acac) 2। ডায়াজোকার্বোনিল যৌগগুলির ধাতব অনুঘটক দ্বারা মধ্যস্থ 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার প্রক্রিয়া সার্বজনীনতা এবং ডায়াজোকার্বোনিল অণুগুলির ধাতব অনুঘটক দ্বারা মধ্যস্থ 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়াগুলির ব্যাপক ব্যবহার, অক্সিজেনযুক্ত পাঁচ-সদস্যযুক্ত বলয় সংশ্লেষণের জন্য, এর পদ্ধতিতে উল্লেখযোগ্য আগ্রহ জাগিয়ে তুলেছে। বেশ কয়েকটি গোষ্ঠী রিজিও-এবং স্টেরিও-সিলেক্টিভিটির ক্ষেত্রে সিন্থেটিক অণুগুলির পরিধি প্রসারিত করার প্রক্রিয়াটি তদন্ত করেছে। যাইহোক, এই প্রতিক্রিয়াগুলির উচ্চ টার্ন ওভার ফ্রিকোয়েন্সিগুলির কারণে, মধ্যবর্তী এবং প্রক্রিয়াটি অধরা থেকে যায়। স্থিতিশীল রুথেনিয়াম-কার্বেনয়েড কমপ্লেক্স এবং রোডিয়াম মেটালোকার্বিনের বৈশিষ্ট্য দ্বারা বিকশিত সাধারণভাবে গৃহীত প্রক্রিয়াটি ডায়াজো যৌগ থেকে একটি ধাতব-কার্বেনয়েড কমপ্লেক্সের প্রাথমিক গঠনের সাথে জড়িত। নাইট্রোজেন গ্যাস অপসারণের ফলে একটি মেটালোকার্বিন পাওয়া যায়। কার্বনিল অক্সিজেন দ্বারা একটি আন্তঃআণবিক নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ ধাতব অনুঘটককে পুনরুজ্জীবিত করে এবং কার্বনিল ইলাইড গঠন করে। কার্বনিল ইলাইড তারপর একটি অ্যালকিন বা অ্যালকাইনের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে, যেমন ডাইমিথাইল অ্যাসিটাইলেনডিকার্বক্সিলেট (ডিএমএডি) অক্সাসাইকল তৈরি করতে। তবে, মেটালোকার্বিন মধ্যবর্তী কার্বনিল ইলাইড উৎপন্ন করে কিনা তা অনিশ্চিত। কিছু কিছু ক্ষেত্রে, মেটালোকার্বিন ডাইপোলারোফাইলের সঙ্গেও সরাসরি বিক্রিয়া করতে পারে। এই ক্ষেত্রে, ডাইরোডিয়াম (II) টেট্রাকার্বক্সিলেট কার্বিনের মতো মেটালোকার্বিন হাইপারকনজুগেটিভ মেটাল এনোলেট-টাইপ মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে স্থিতিশীল হয়। পরবর্তী 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়া একটি ক্ষণস্থায়ী ধাতু-জটিল কার্বনিল ইলাইডের মাধ্যমে ঘটে। অতএব, একটি স্থায়ী মেটালোকার্বিন স্টেরিওকেমিস্ট্রি এবং ধাতব লিগ্যান্ডগুলির আকারের উপর ভিত্তি করে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার স্টেরিওসেলেক্টিভিটি এবং রেজিওসেলেক্টিভিটিকে প্রভাবিত করতে পারে। কার্বনিল ইলাইড ডাইপোল এবং অ্যালকিনিল বা অ্যালকেনাইল ডাইপোলারোফাইলের মধ্যে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার প্রক্রিয়াটি রিজিওসিলেক্টিভিটি এবং স্টেরিওসিলেক্টিভিটির ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে তদন্ত করা হয়েছে। যেহেতু প্রতিসম ডাইপোলারোফাইলগুলির সাইক্লোঅ্যাডিশনের জন্য একটি অভিযোজন রয়েছে, তাই শুধুমাত্র একটি রিজিওআইসোমার, তবে একাধিক স্টেরিওআইসোমার পাওয়া যেতে পারে। বিপরীতে, অসমমিতিক ডাইপোলারোফাইলগুলিতে একাধিক রিজিওআইসোমার্স এবং স্টেরিওআইসোমার্স থাকতে পারে। ফ্রন্টিয়ার মলিকিউলার অরবিটাল (এফ. এম. ও) তত্ত্ব, স্টেরিক মিথস্ক্রিয়া এবং স্টেরিওইলেক্ট্রনিক মিথস্ক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে এই রিজিওআইসোমার্স এবং স্টেরিওআইসোমার্সের পূর্বাভাস দেওয়া যেতে পারে। ডায়াজোকার্বোনিল যৌগগুলির ধাতব অনুঘটক দ্বারা মধ্যস্থ 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার নিয়ন্ত্রণমূলকতা কার্বোনিল ইলাইড ডাইপোল এবং অ্যালকাইনিল বা অ্যালকেনাইল ডাইপোলারোফিলের মধ্যে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ার নিয়ন্ত্রণমূলকতা সংজ্ঞায়িত রেজিওকেমিস্ট্রি সহ অণু তৈরির জন্য প্রয়োজনীয়। এফ. এম. ও তত্ত্ব এবং ডাইপোল এবং ডাইপোলারোফাইলের মধ্যে এইচ. ও. এম. ও-এল. ইউ. এম. ও শক্তির ব্যবধানের বিশ্লেষণ পরীক্ষামূলক ফলাফলের রেজিওসিলেক্টিভিটিকে যুক্তিসঙ্গত এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে। হোমো এবং লুমো উভয়ই ডাইপোল বা ডাইপোলারোফাইলের অন্তর্গত হতে পারে, যার জন্য হোমোডিপোল-লুমোডিপোলারোফাইল বা হোমোডিপোলারোফাইল-লুমোডিপোল মিথস্ক্রিয়া বিদ্যমান থাকতে পারে। বৃহত্তম সহগ সহ কক্ষপথগুলির ওভারল্যাপ শেষ পর্যন্ত ফলাফলকে যুক্তিসঙ্গত এবং ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে। কার্বনিল ইলাইড ডাইপোল দ্বারা মধ্যস্থ 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার প্রত্নতাত্ত্বিক রেজিয়োসেলেক্টিভিটি পাড়ওয়া এবং সহকর্মীদের দ্বারা পরীক্ষা করা হয়েছে। বেনজিনে একটি Rh2 (OAc) 4 অনুঘটক ব্যবহার করে, ডায়াজোডিয়ন মিথাইল প্রোপিওলেট এবং মিথাইল প্রোপার্জিল ইথারের সাথে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। মিথাইল প্রোপিওলেটের সাথে বিক্রিয়াটি এইচ. ও. এম. ও. ডি. পোল-এল. ইউ. এম. ও. ডি. পোলারফাইল মিথস্ক্রিয়ার ফলে দুটি রেজিওআইসোমারকে প্রধান করে তোলে, যার কার্বনিল ইলাইডের কার্বনিল গ্রুপের নিকটবর্তী কার্বনে এবং মিথাইল প্রোপিওলেট টার্মিনাল অ্যালকাইন কার্বনে বৃহত্তম সহগ রয়েছে। মিথাইল প্রোপার্জিল ইথারের সাথে বিক্রিয়াটি হোমোডিপোলারোফাইল-লুমোডিপোল মিথস্ক্রিয়ার ফলে একটি রেজিওআইসোমার প্রদান করে, যার কার্বনিল ইলাইডের কার্বনিল গ্রুপের কার্বন দূরত্বে এবং মিথাইল প্রোপার্জিল ইথার টার্মিনাল অ্যালকাইন কার্বনে বৃহত্তম সহগ রয়েছে। ডায়াজোকার্বোনিল যৌগগুলির ধাতব অনুঘটক দ্বারা মধ্যস্থ 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়াগুলির নিয়ন্ত্রণমূলকতাও স্থিতিশীল ধাতব কার্বিন গঠনের মাধ্যমে ধাতু দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। ধাতব এনোলেট-ধরনের মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে মেটালোকার্বিনের স্থিতিশীলতা কার্বনিল ইলাইডের গঠন রোধ করবে, যার ফলে মেটালোকার্বিন ডাইপোল এবং একটি অ্যালকিনিল বা অ্যালকেনাইল ডাইপোলারোফাইলের মধ্যে সরাসরি বিক্রিয়া ঘটবে (দেখুন ডিরোডিয়াম (II) টেট্রাকার্বক্সিলেট মেটালোকার্বিনের চিত্র যা πC-Rh → πC = O হাইপারকনজুগেশন দ্বারা স্থিতিশীল।)। এই পরিস্থিতিতে, ধাতব লিগ্যান্ডগুলি 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার রিজিওসিলেক্টিভিটি এবং স্টেরিওসিলেক্টিভিটিকে প্রভাবিত করবে। ডায়াজোকার্বোনিল যৌগগুলির ধাতব অনুঘটক দ্বারা মধ্যস্থ 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়ার স্টেরিওসিলেক্টিভিটি এবং অসমমিত ইন্ডাকশন কার্বোনিল ইলাইড ডাইপোল এবং অ্যালকেনাইল ডাইপোলারোফাইলগুলির মধ্যে 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়াগুলির স্টেরিওসিলেক্টিভিটিও নিবিড়ভাবে পরীক্ষা করা হয়েছে। অ্যালকিনিল ডাইপোলারোফাইলের ক্ষেত্রে, স্টেরিওসিলেক্টিভিটি কোনও সমস্যা নয় কারণ তুলনামূলকভাবে প্ল্যানার এস. পি. 2 কার্বন গঠিত হয়, যেখানে রেজিওসিলেক্টিভিটি অবশ্যই বিবেচনা করা উচিত (কার্বনিল ইলাইড ডাইপোল এবং অ্যালকেনাইল বা অ্যালকিনিল ডাইপোলারোফাইলের মধ্যে 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন বিক্রিয়ার পণ্যগুলির চিত্র দেখুন)। যাইহোক, অ্যালকেনাইল ডাইপোলারোফাইলের জন্য, রেজিওসিলেক্টিভিটি এবং স্টেরিওসিলেক্টিভিটি উভয়কেই বিবেচনা করতে হবে কারণ পণ্য প্রজাতির মধ্যে এস. পি. 3 কার্বন উৎপন্ন হয়। কার্বনিল ইলাইড ডাইপোল এবং অ্যালকেনাইল ডাইপোলারোফিলের মধ্যে 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়া ডায়াস্টেরিওমেরিক পণ্য তৈরি করতে পারে। এক্সো পণ্যটি ডাইপোলারোফাইল প্রতিস্থাপনের সাথে অক্সাসাইকলের ইথার ব্রিজের সিস হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। এন্ডো পণ্যটি ডাইপোলারোফাইল বিকল্পগুলি অক্সাসাইকলের ইথার ব্রিজে স্থানান্তরিত হওয়ার সাথে চিহ্নিত করা হয়। উভয় পণ্যই সমন্বিত সিঙ্ক্রোনাস বা সমন্বিত অ্যাসিঙ্ক্রোনাস প্রক্রিয়াগুলির সাথে জড়িত পেরিসাইক্লিক ট্রানজিশন অবস্থার মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে। একটি প্রাথমিক উদাহরণ ধাতব অনুঘটক এবং লুইস অ্যাসিডের সাথে এন্ডো এবং এক্সো পণ্যগুলির ক্ষেত্রে স্টেরিওসিলেক্টিভিটি প্রদান করে। শুধুমাত্র ধাতব অনুঘটক Rh2 (OAc) 4-এর সাথে বিক্রিয়া এক্সো পণ্য পছন্দ করে যেখানে অতিরিক্ত লুইস অ্যাসিড Yb (OTf) 3-এর সাথে বিক্রিয়া এন্ডো পণ্য পছন্দ করে। লুইস অ্যাসিড সাইক্লোঅ্যাডিশন প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য পর্যবেক্ষণ করা এন্ডো সিলেক্টিভিটি Yb (Otf) 3 (LUMO) এবং ডাইপোল (HOMO) দ্বারা সমন্বিত ডাইপোলারোফাইলের মধ্যে কার্বনিল π সিস্টেমের অপ্টিমাইজড অরবিটাল ওভারল্যাপের জন্য দায়ী। অনেক তদন্তের পর, কার্বনিল ইলাইড সাইক্লোঅ্যাডিশনের স্টেরিওসিলেক্টিভিটিকে প্রভাবিত করার জন্য দুটি প্রাথমিক পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে যা ধাতব অনুঘটক এবং লুইস অ্যাসিডের কাইরালিটি কাজে লাগায়। প্রথম পদ্ধতিটি এন্ডো এবং এক্সো স্টেরিওসিলেক্টিভিটি সংশোধন করতে কাইরাল ধাতব অনুঘটক নিয়োগ করে। কাইরাল অনুঘটক, বিশেষ করে আর. এইচ. 2 [(এস)-ডি. ও. এস. পি] 4 এবং আর. এইচ. 2 [(এস)-বি. পি. টি. ভি] 4 পরিমিত অসমমিত আবেশকে প্ররোচিত করতে পারে এবং অ্যান্টিফাঙ্গাল এজেন্ট সিউডোলারিক অ্যাসিড এ সংশ্লেষ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি সাইক্লোঅ্যাডিশন চলাকালীন কার্বনিল ইলাইডের সাথে যুক্ত কাইরাল ধাতব অনুঘটকের ফলাফল, যা মুখের নির্বাচনযোগ্যতা প্রদান করে। তবে, সঠিক পদ্ধতিগুলি এখনও সম্পূর্ণরূপে বোঝা যায় নি। দ্বিতীয় পদ্ধতিটি একটি কাইরাল লুইস অ্যাসিড অনুঘটককে নিযুক্ত করে যা একটি অ্যাকিড়াল ধাতব অনুঘটক ব্যবহার করে কার্বনিল ইলাইড উৎপাদনের পরে মুখের স্টেরিওসিলেক্টিভিটি প্ররোচিত করে। কাইরাল লুইস অ্যাসিড অনুঘটকটি ডাইপোলারোফাইলের সাথে সমন্বয় করে বলে মনে করা হয়, যা ডাইপোলারোফাইলের এলইউএমওকে হ্রাস করে এবং এনান্টিওসিলেক্টিভিটির দিকেও পরিচালিত করে। একটি অ্যাজোমেথাইন ইলাইড এবং একটি অ্যালকিনের মধ্যে অ্যাজোমেথাইন ইলাইড 1,3-ডাইপোলার সাইক্লোঅ্যাডিশন পাইরোলিডিনের মতো একটি অ্যাজ্যাসাইক্লিক কাঠামো তৈরি করে। এই কৌশলটি স্পিরোট্রিপ্রোস্ট্যাটিন এ-এর সংশ্লেষণে প্রয়োগ করা হয়েছে। ওজোন ওজোনোলাইসিস একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ জৈব প্রতিক্রিয়া। ওজোনোলাইসিস দ্বারা অ্যালকিন্স এবং অ্যালকিনগুলি বিভক্ত করে অ্যালডিহাইড, কিটোন বা কার্বক্সিলিক অ্যাসিড পণ্য তৈরি করা যেতে পারে। জৈব প্রয়োগ জৈব অ্যাজাইড এবং টার্মিনাল অ্যালকাইনের মধ্যে 1,3-দ্বিমেরু সাইক্লোঅ্যাডিশন (অর্থাৎ, হুইজেন সাইক্লোঅ্যাডিশন) জৈব সংযোগের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। তামা অনুঘটক হিউসজেন প্রতিক্রিয়া সাধারণত হালকা পরিস্থিতিতে সহজেই অগ্রসর হয় না। মেলডাল এবং অন্যান্য। এবং শার্পলেস এবং অন্যান্য। স্বাধীনভাবে হুইজেন বিক্রিয়ার একটি তামা (আই)-অনুঘটক সংস্করণ, কিউএএসি (তামা-অনুঘটক অ্যাজাইড-অ্যালকিন সাইক্লোঅ্যাডিশনের জন্য) তৈরি করেছে, যা শারীরবৃত্তীয়, পরিস্থিতি (নিরপেক্ষ পিএইচ, ঘরের তাপমাত্রা এবং জলের দ্রবণ) সহ হালকা অবস্থায় খুব সহজেই অগ্রসর হয়। এই বিক্রিয়াটি জৈব-অর্থোগোনালও হয়ঃ অ্যাজাইড এবং অ্যালকিন উভয়ই সাধারণত জৈবিক ব্যবস্থায় অনুপস্থিত থাকে এবং তাই এই ক্রিয়াকলাপগুলি সেলুলার প্রেক্ষাপটেও রাসায়নিকভাবে প্রতিক্রিয়া জানাতে পারে। তারা প্রকৃতিতে পাওয়া অন্যান্য কার্যকরী গোষ্ঠীর সাথেও প্রতিক্রিয়া দেখায় না, তাই তারা জৈবিক ব্যবস্থাকে বিঘ্নিত করে না। প্রতিক্রিয়াটি এতটাই বহুমুখী যে এটিকে "ক্লিক" রসায়ন বলা হয়। যদিও তামা (আই) বিষাক্ত, অনেক প্রতিরক্ষামূলক লিগ্যান্ড সাইটোটক্সিসিটি কমাতে এবং কিউএএসি-র হার উন্নত করতে উভয়ই তৈরি করা হয়েছে, যা এটিকে ভিভো গবেষণায় ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। উদাহরণস্বরূপ, বের্টোজি এবং অন্যান্য। কোষের ঝিল্লির গ্লাইক্যানে অ্যাজাইড-কার্যকরী স্যাকারাইডের বিপাকীয় অন্তর্ভুক্তি এবং পরবর্তীকালে ফ্লুরোফোর-অ্যালকাইন কনজুগেটের সাথে লেবেলিং রিপোর্ট করা হয়েছে। ফলস্বরূপ কোষের ঝিল্লিটিকে ফ্লুরোসেন্ট লেবেল করা হয় এবং তাই একটি ফ্লুরোসেন্ট মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে ছবি তোলা যেতে পারে। স্ট্রেন-প্রোমোটড সাইক্লোঅ্যাডিশন তামার (আই) বিষাক্ততা এড়াতে, বার্টোজি এবং অন্যান্য। জৈব অ্যাজাইড এবং স্ট্রেইনড সাইক্লোঅক্টাইনের মধ্যে স্ট্রেন-প্রোমোটড অ্যাজাইড-অ্যালকাইন সাইক্লোঅ্যাডিশন (এস. পি. এ. এ. সি) তৈরি করেছে। সাইক্লোঅক্টাইনের কোণ বিকৃতি সক্রিয়করণের চাপ হ্রাস এবং মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি উভয়ই করে প্রতিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে সহায়তা করে, যার ফলে এটি অনুঘটকের প্রয়োজন ছাড়াই শারীরবৃত্তীয় পরিস্থিতিতে ব্যবহার করতে সক্ষম হয়। উদাহরণস্বরূপ, টিং এবং অন্যান্য। একটি লিগাজ উৎসেচক ব্যবহার করে কোষের পৃষ্ঠে নির্দিষ্ট প্রোটিনের উপর একটি অ্যাজিডো কার্যকারিতা প্রবর্তন করা হয়। অ্যাজাইড-ট্যাগ করা প্রোটিনকে তারপর সাইক্লোঅক্টাইন-ফ্লুরোফোর কনজুগেট দিয়ে লেবেল করা হয় যাতে একটি ফ্লুরোসেন্ট লেবেলযুক্ত প্রোটিন পাওয়া যায়। তথ্যসূত্র নাইট্রোজেন হেটেরোসাইকেল গঠনকারী প্রতিক্রিয়া সাইক্লোঅ্যাডিশন