Propellane
জৈব রসায়নে, প্রোপেলেন হল পলিসাইক্লিক হাইড্রোকার্বনের একটি শ্রেণীর যে কোনও সদস্য, যার কার্বন কঙ্কাল কার্বন পরমাণুর তিনটি বলয় নিয়ে গঠিত যা একটি সাধারণ কার্বন-কার্বন সমযোজী বন্ধন ভাগ করে নেয়। ধারণাটি 1966 সালে ডি. গিন্সবার্গ প্রোপেলেন দ্বারা প্রবর্তিত হয়েছিল যার ছোট চক্রগুলি অত্যন্ত চাপযুক্ত এবং অস্থিতিশীল এবং সহজেই স্ট্যাফেনগুলির মতো আকর্ষণীয় কাঠামো সহ পলিমারগুলিতে পরিণত হয়। আংশিকভাবে এই কারণগুলির জন্য, এগুলি অনেক গবেষণার বিষয় হয়ে দাঁড়িয়েছে। নামকরণ নামটি একটি প্রপেলারের সাথে অণুর অনুমিত সাদৃশ্য থেকে উদ্ভূত হয়েছেঃ যথা, বলয়গুলি প্রপেলারের ব্লেড হবে এবং ভাগ করা সি-সি বন্ধন হবে এর অক্ষ। তিনটি চক্র দ্বারা ভাগ করা বন্ধনকে সাধারণত "সেতু" বলা হয়; ভাগ করা কার্বন পরমাণুগুলি তখন "ব্রিজহেড" হয়। সমস্ত কার্বন প্রোপেলেনের হোমোলগ সিরিজের আইইউপিএসি নামকরণকে ট্রাইসাইক্লো [x.y.z.01, (এক্স + 2)] অ্যালকেন বলা হবে। সাহিত্যে আরও প্রচলিত হল স্বরলিপি মানে সেই পরিবারের সদস্য যার বলয়গুলিতে x, y এবং z কার্বন রয়েছে, যা দুটি ব্রিজহেড গণনা করে না; অথবা x + 2, y + 2, এবং z + 2 কার্বন গণনা করে। তাই রাসায়নিক সূত্রটি হল। x, y এবং z-এর সর্বনিম্ন মান হল 1, যার অর্থ তিনটি সংযুক্ত সাইক্লোপ্রোপিল-রিং যা [1.1.1] প্রোপেলেন গঠন করে। বলয়ের মধ্যে কোনও কাঠামোগত ক্রম নেই; উদাহরণস্বরূপ, প্রোপেলেন প্রোপেলেন হিসাবে একই পদার্থ। অতএব, সূচকগুলিকে ক্রমহ্রাসমান ক্রমে সাজানো প্রথাগত। উপরন্তু, হেটেরোসব্স্টিট্যুটেড প্রোপেলেন বা কাঠামোগতভাবে এমবেডেড প্রোপেলেন মোয়েটিস বিদ্যমান এবং সংশ্লেষিত করা হয়েছে এবং আরও জটিল নামকরণ অনুসরণ করা হয়েছে (নীচে দেখুন)। সাধারণ বৈশিষ্ট্য ছোট চক্র সহ স্ট্রেন প্রোপেলেন, যেমন [1.1.1] প্রোপেলেন বা [2.2.2] প্রোপেলেন, একটি উচ্চ পরম স্ট্রেন শক্তি বহন করে। দুটি আন্তঃব্রীজহেড কার্বন এবং তাদের বন্ধনকে একটি উল্টানো টেট্রাহেড্রাল জ্যামিতি হিসাবেও বর্ণনা করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ স্টেরিক স্ট্রেন এই ধরনের যৌগগুলিকে অস্থির এবং অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল করে তোলে। আন্তঃব্রীজহেড সি-সি বন্ধন সহজেই ভেঙে যায় (এমনকি স্বতঃস্ফূর্তভাবে) যাতে কম চাপযুক্ত বাইসাইক্লিক বা এমনকি মনোসাইক্লিক হাইড্রোকার্বন উৎপন্ন হয়। এই তথাকথিত স্ট্রেন-রিলিজ রসায়নটি অন্যথায় কঠিন-থেকে-অর্জন কাঠামো অ্যাক্সেস করার কৌশলগুলিতে ব্যবহৃত হয়। বিস্ময়করভাবে, সবচেয়ে চাপযুক্ত সদস্য অন্যান্য ছোট রিং সদস্যদের ([2.1.1], [2.2.1], [2.2.2], [3.2.1], [3.1.1], এবং [4.1.1]) তুলনায় অনেক বেশি স্থিতিশীল, যা ইন্টারব্রিজহেড বন্ডের বিশেষ বন্ধন পরিস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। বন্ধন বৈশিষ্ট্য ছোট রিং প্রোপেলেনের বন্ধন পরিস্থিতি, যেমন [এন. 1] প্রোপেলেনের, বিতর্কের বিষয়। সাম্প্রতিক গণনামূলক গবেষণায় আন্তঃব্রিজহেড বন্ধনকে একটি চার্জ-শিফট বন্ধন হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছে যা ইলেকট্রন ঘনত্বের একটি অস্বাভাবিক ধনাত্মক ল্যাপ্লাস অপারেটর ধারণ করে। স্টার্লিং ও অন্যান্যদের গবেষণা। পাউলি-বিকর্ষণকে শিথিল করে এবং এইভাবে প্রোপেলেন কোরকে স্থিতিশীল করে তিন সদস্যের সেতুর উপর বিচ্ছিন্নকরণের প্রভাবের পরামর্শ দেয়। প্রতিক্রিয়াশীল প্রোপেলেন, বিশেষ করে কৃত্রিমভাবে অধ্যয়ন করা প্রোপেলেন সর্বজনীন প্রতিক্রিয়াশীল বলে জানা যায়। অ্যানায়ন এবং র্যাডিকেলগুলি আন্তঃব্রীজহেড বন্ধনের দিকে যোগ করে যার ফলে বাইসাইক্লো [1.1.1] পেন্টাইল-ইউনিট তৈরি হয়। বিপরীতে, ক্যাটায়ন এবং ধাতুগুলি এক্সো-মিথাইলিন সাইক্লোব্যুটেন গঠনকারী ব্রিজযুক্ত বন্ধনগুলি খোলার মাধ্যমে মনোসাইক্লিক সিস্টেমের দিকে ট্রাইসাইক্লিক কোরকে বিচ্ছিন্ন করে। [3.1.1] প্রোপেলেনের জন্য শুধুমাত্র র্যাডিক্যাল সংযোজন রিপোর্ট করা হয়েছে। অন্যান্য প্রোপেলেনের প্রতিক্রিয়াশীলতা অনেক কম অন্বেষণ করা হয় এবং তাদের প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রোফাইল কম স্পষ্ট। পলিমারাইজেশন নীতিগতভাবে, যে কোনও প্রোপেলেনকে অক্ষীয় সি-সি বন্ধন ভেঙে দুটি সক্রিয় কেন্দ্রের সাথে একটি র্যাডিকেল তৈরি করে এবং তারপরে এই র্যাডিকেলগুলিকে একটি রৈখিক শৃঙ্খলে যুক্ত করে পলিমারাইজ করা যেতে পারে। ছোট চক্রযুক্ত প্রোপেলেনগুলির জন্য (যেমন [1.1.1], [3.2.1], বা 1,3-ডাইহাইড্রোডাম্যান্টেন), এই প্রক্রিয়াটি সহজেই অর্জন করা যায়, যা সাধারণ পলিমার বা বিকল্প কপোলিমার তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রোপেলেন স্বতঃস্ফূর্তভাবে স্টাফেন নামে একটি আকর্ষণীয় অনমনীয় পলিমার উৎপন্ন করে; এবং প্রোপেলেন ঘরের তাপমাত্রায় অক্সিজেনের সাথে স্বতঃস্ফূর্তভাবে একত্রিত হয়ে একটি কপোলিমার তৈরি করে যেখানে সেতু-খোলা প্রোপেলেন ইউনিট [-C8H12-] [-O-O-] গ্রুপের সাথে পরিবর্তিত হয়। সংশ্লেষণ ছোট-চক্রের প্রোপেলেনগুলি তাদের স্ট্রেনের কারণে সংশ্লেষিত করা কঠিন। বড় সদস্য আরও সহজে পাওয়া যায়। ওয়েবার এবং কুক 1978 সালে একটি সাধারণ পদ্ধতি বর্ণনা করেছিলেন যা যে কোনও n ≤ 3-এর জন্য [n. 3.3] প্রোপেলেন উৎপন্ন করবে। সদস্য ট্রু প্রোপেলেন, সি5এইচ6, সিএএস নম্বর (কে. উইবার্গ এবং এফ. ওয়াকার, 1982)। এটি একটি অত্যন্ত চাপযুক্ত অণুঃ দুটি কেন্দ্রীয় কার্বনের একটি উল্টানো টেট্রাহেড্রন জ্যামিতি রয়েছে এবং তিনটি চক্রের প্রত্যেকটি কুখ্যাতভাবে চাপযুক্ত সাইক্লোপ্রোপেন বলয়। কেন্দ্রীয় বন্ধনের দৈর্ঘ্য মাত্র 160 পিএম। এটি একটি অস্থির পণ্য যা 114 ডিগ্রি সেলসিয়াসে 3-মিথাইলনেসাইক্লোবুটিনে তাপীয় আইসোমারাইজেশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিডের সাথে স্বতঃস্ফূর্তভাবে প্রতিক্রিয়া করে একটি মিথাইলনেসাইক্লোবুটেন এস্টার গঠন করে। বেশ কয়েকটি সিন্থেটিক পদ্ধতি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যা এটিকে বাইসাইক্লো [1.1.1] পেন্টেন অর্জনের জন্য সংশ্লেষণের জন্য দরকারী স্কেলগুলিতে অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে যা প্যারা-প্রতিস্থাপিত অ্যারেন সিস্টেমের জন্য বায়োআইসোস্টেরেস ব্যবহার করা হয়। প্রোপেলেন, সি6এইচ8, সিএএস নম্বর (কে. উইবার্গ, এফ. ওয়াকার, ডব্লিউ. প্র্যাট এবং জে. মিচেল)। এই যৌগটি ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি দ্বারা 30 কেলভিন তাপমাত্রায় সনাক্ত করা হয়েছিল কিন্তু ঘরের তাপমাত্রায় স্থিতিশীল অণু হিসাবে বিচ্ছিন্ন করা হয়নি (2003 সালের হিসাবে)। এটি 50 কেলভিন-এর উপরে পলিমারাইজ হয় বলে মনে করা হয়। যৌথ কার্বনের বন্ধনগুলির একটি উল্টানো টেট্রাহেড্রাল জ্যামিতি রয়েছে; যৌগের স্ট্রেন শক্তি 106 কিলোক্যালরি/মোল হিসাবে অনুমান করা হয়েছিল। প্রোপেলেন, সি7এইচ10, সিএএস নম্বর (এফ. ওয়াকার, কে. উইবার্গ এবং জে. মিচেল, 1982)। ক্ষারীয় ধাতব পরমাণুর সাথে গ্যাস-পর্যায় ডিহ্যালোজেনেশন প্রাপ্ত। শুধুমাত্র 50 কেলভিন-এর নিচে হিমায়িত গ্যাস ম্যাট্রিক্সে স্থিতিশীল; উচ্চ তাপমাত্রায় অলিগোমেরাইজ বা পলিমারাইজ হয়। অক্ষীয় বন্ধন ভেঙে নির্গত স্ট্রেন শক্তি 75 কিলোক্যালরি/মোল হিসাবে অনুমান করা হয়েছিল। [3.1.1] প্রোপেলেন, সি7এইচ10, সিএএস নম্বর (গ্যাসম্যান, 1980; জেইমিস, 1992; অ্যান্ডারসন, 2022)। বেশ কয়েকটি সিন্থেটিক পদ্ধতি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে যা সংশ্লেষণের জন্য বাইসাইক্লো [3.1.1] হেপ্টেন অর্জনের জন্য স্কেলগুলিতে অ্যাক্সেসযোগ্য করে তোলে যা মেটা-প্রতিস্থাপিত অ্যারেন সিস্টেমের জন্য আইসোস্টেরস হিসাবে প্রস্তাবিত। প্রোপেলেন বা ট্রাইসাইক্লো [3.2.1.01,5] অক্টেন, সি8এইচ12, সিএএস নম্বর (কে. উইবার্গ এবং জি. বার্গমেয়ার, 1969)। বিচ্ছিন্ন। ভাগ করা কার্বনে টেট্রাহেড্রাল জ্যামিতি বিপরীত হয়েছে। আনুমানিক স্ট্রেন শক্তি 60 কিলোক্যালরি/মোল। থার্মোলাইসিসের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে প্রতিরোধী; 195 ডিগ্রি সেলসিয়াসে প্রায় 20 ঘন্টা অর্ধজীবনের সাথে ডাইফিনাইল ইথার দ্রবণে পলিমারাইজ করে। এটি ঘরের তাপমাত্রায় অক্সিজেনের সাথে স্বতঃস্ফূর্তভাবে বিক্রিয়া করে-ও-ও-সেতুর সাথে একটি সহ-পলিমার দেয়। প্রোপেলেন, সি8এইচ12, সিএএস নম্বর (ডি. হ্যামন, ভি. ট্রেনেরি, 1981) আইসোলেবল। প্রোপেলেন বা ট্রাইসাইক্লো [2.2.2.01,4] অক্টেন, সি8এইচ12, সিএএস নম্বর (পি. ইটন এবং জি. টেম, 1973)। অক্ষীয় কার্বনের তিনটি সাইক্লোবুটেন-সদৃশ বলয় এবং অত্যন্ত বিকৃত বন্ধন কোণের (তিনটি প্রায় 90°, বাকি তিনটি প্রায় 120°) কারণে এই প্রোপেলেনও অস্থিতিশীল। এর স্ট্রেইন শক্তি 93 কিলোক্যালরি/মোল (390 কিলোক্যালরি/মোল) বলে অনুমান করা হয়। [3] প্রোপেলেন, সি11এইচ18, সিএএস নম্বর। এটি একটি স্থিতিশীল কঠিন পদার্থ যা 130 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায়। এটি 1978 সালে রবার্ট ডব্লিউ ওয়েবার এবং জেমস এম কুক দ্বারা সংশ্লেষিত হয়েছিল, যিনি সমস্ত [এন, 3,3] প্রোপেলেনের জন্য একটি সাধারণ সিন্থেটিক রুট তৈরি করেছিলেন, যার মধ্যে এন ≤ 3: [4.3.3] প্রোপেলেন, সি 12 এইচ 20, সিএএস নম্বর (আর ওয়েবার এবং জে কুক, 1978) ছিল। একটি স্থিতিশীল কঠিন পদার্থ যা 100-101 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গলে যায়। প্রোপেলেন, সি14এইচ24, সিএএস নম্বর (আর. ওয়েবার এবং জে. কুক, 1978)। একটি তৈলাক্ত তরল যা 275-277 ডিগ্রি সেলসিয়াসে ফুটতে থাকে। [10.3.3] প্রোপেলেন, সি18এইচ32, সিএএস নম্বর (এস. ইয়াং এবং জে. কুক, 1976)। একটি স্থিতিশীল কঠিন পদার্থ যা 33-34 °C তাপমাত্রায় অবনমিত হয়। প্রোপেলেন ডেরিভেটিভস 1,3-ডিহাইড্রোডাম্যান্টেন, সি10এইচ14 (পিনক এবং তোরুপকা, 1969)। এই যৌগটি আনুষ্ঠানিকভাবে দুটি হাইড্রোজেন অপসারণ এবং একটি অভ্যন্তরীণ বন্ধন যোগ করে অ্যাডাম্যান্টেন থেকে উদ্ভূত হয়। এটিকে দুটি বড় "প্রপেলার ব্লেড"-এর মধ্যে একটি অতিরিক্ত মিথাইলিন সেতু সহ প্রোপেলেন (যার অক্ষটি নতুন বন্ধন হবে) হিসাবে দেখা যেতে পারে। এটি অস্থির এবং প্রতিক্রিয়াশীল এবং পলিমারাইজ করা যেতে পারে। 2, 4-মিথানো-2,4-ডিহাইড্রোডাম্যান্টেনঃ সি11এইচ14 (মাজারস্কি, 1980) এটিকে অ্যাডাম্যান্টাইল-কেজ প্রোপেলেন ডেরিভেটিভ হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। একটি সাধারণ প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রোফাইল তদন্ত করা হয়েছিল যা [1.1.1] প্রোপেলেনের সর্বজনীন আচরণের সাথে মিল দেখায়। প্রোপেলেন প্রাকৃতিক পণ্য ডাইক্রোসেফোন বি, একটি [3.33] প্রোপেলেন কোর সহ একটি সেস্কুইটারপেনয়েড 2008 সালে ডাইক্রোসেফালা বেন্থামি থেকে বিচ্ছিন্ন করা হয়েছিল। এটি প্রথম সংশ্লেষিত হয়েছিল 2018 সালে 1,3-সাইক্লোঅ্যালকানিডিওনস থেকে কার্বোসাইক্লিক প্রোপেলেন সংশ্লেষণের জন্য একটি সাধারণ কৌশল ব্যবহার করে। আরও দেখুন সাইক্লোআল্কেন রেফারেন্স ট্রাইসাইক্লিক যৌগ পলিসাইক্লিক নন-অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন