5-Cyanoindoleایک اہم نامیاتی مرکب ہے جو طب کے میدان میں بائیو ایکٹیو مالیکیولز کی تحقیق میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ ذیل میں ہم 5-Cyanoindole کے کئی مصنوعی طریقے متعارف کرائیں گے۔
کا لنک 5-Cyanoindole:
1. برگمین ردعمل کا طریقہ:
طریقہ کار کا رد عمل یہ ہے کہ الکائنز کو خام مال کے طور پر استعمال کیا جائے تاکہ ڈیہائیڈروجنیشن ری ایکشن کے ذریعے خوشبو دار رنگ کے مرکبات پیدا ہوں۔ 5-Cyanoindole کو اس طرح ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ رد عمل میں استعمال ہونے والے خام مال ڈائیتھائل ٹیریفتھلیٹ اور 2-فینیلسیٹیلین ہیں۔ مندرجہ بالا دو مرکبات کو الٹرا وائلٹ روشنی سے شعاع کرنے کے بعد، انٹرمیڈیٹس بنتے ہیں، اور آخر میں 5-سیانوانڈول ایک سائیکلائزیشن ری ایکشن کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ رد عمل کے حالات نسبتاً ہلکے ہوتے ہیں اور ترکیب کی کارکردگی زیادہ ہوتی ہے، لیکن خام مال مہنگا ہوتا ہے اور قیمت زیادہ ہوتی ہے۔
برگمین ردعمل کے اقدامات:
مرحلہ 1: 5-سائننڈول اور سلور ٹرائی فلوروسیٹیٹ کی تیاری:
لیبارٹری کے حالات میں، {{0}}سائننڈول اور سلور ٹرائی فلوروسیٹیٹ کو ملایا جاتا ہے، عام طور پر 0.1 mmol کے آرڈر پر۔ روٹری ایوپوریٹر میں ڈائمتھائل سلفوکسائیڈ (DMSO) محلول کو آہستہ آہستہ شامل کریں اور مکس کرنے کے لیے ہلائیں، 60 ڈگری تک گرم رکھیں جب تک کہ تمام ذیلی ذخائر تحلیل نہ ہوجائیں۔ سبسٹریٹ سے دو گنا زیادہ سلور ٹرائی فلوروسیٹیٹ شامل کیا گیا۔
مرحلہ 2: ریفلکس ردعمل:
رد عمل کے مرکب کو 1 گھنٹے کے لیے گرم کیا گیا اور درجہ حرارت کو 60 ڈگری پر مستحکم رکھنے کے لیے ریفلکس کیا گیا۔
مرحلہ 3: ہائیڈرولیسس:
ردعمل کے بعد، مخلوط محلول کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا گیا، اور مکسنگ کے لیے آہستہ آہستہ پانی کی مناسب مقدار شامل کی گئی، اور مصنوع کو اسی محلول (جیسے ایسیٹون) کے ساتھ نکالا گیا۔ اس عمل میں، 5-سائننڈول کنکال میں دوہرے بانڈ کی خصوصیت کی قطبیت کی وجہ سے، مصنوع کو نکالنا زیادہ مشکل ہو جاتا ہے۔
مرحلہ 4: توجہ مرکوز کریں:
نکالی ہوئی پروڈکٹ کو کم دباؤ میں مرتکز کریں، پروڈکٹ کو فلٹر اور خالص پانی سے بار بار دھوئیں، اور اسے بخارات بنا کر خشک کریں۔
برگ مین ری ایکشن ایک اہم انٹرمولیکولر سائیکلائزیشن ری ایکشن ہے، اور اس کے ری ایکشن میکانزم میں درج ذیل دو امکانات ہیں:
طریقہ کار 1: نمایاں ہائیڈروجن/آکسیجن آکسیکرن رد عمل:
برگمین رد عمل کے طریقہ کار میں ہائیڈروجن/آکسیجن آکسیکرن رد عمل شامل ہوتا ہے، اور اس انٹرمولیکولر موڈ میں کاربن کاربن رد عمل قائم کرنا مشکل ہے۔ ان میں سے، 5-سائننڈول میں کاربن ہائیڈروجن کی تخفیف والی حالت اسے سائیکلائزیشن کے رد عمل کے لیے زیادہ عام اور آسان بناتی ہے۔ اس رد عمل میں، جوہری مقناطیسی گونج (NMR) معلومات نے 5-سائننڈول میں N-syanonitrogen کے N-subvalent نائٹروجن ایٹم (oN≡C) میں آکسیڈیٹیو تبدیلی کی تصدیق کی۔ پیدا ہونے والے نائٹروجن آکسائیڈز (oN≡C) کو دوسرے یکساں اور متفاوت ریجنٹس کے ذریعے متعلقہ کاربو آکسیلک ایسڈز اور امائنز تک کم کیا جا سکتا ہے۔ اس عمل میں متضاد کیمیائی عمل انگیز (تیزاب/بیس) بھی اہم کردار ادا کرتا ہے۔
طریقہ کار 2: نمایاں ہائیڈروجن/نائٹروجن آکسیکرن رد عمل:
برگ مین کے رد عمل کی وضاحت ہائیڈروجن/نائٹروجن آکسیکرن رد عمل سے بھی کی جا سکتی ہے۔ اس ردعمل میں، 5-سائننڈول میں کاربن ہائیڈروجن کی کم ہونے والی حالت بھی اچھی طرح سے رد عمل ظاہر کرتی ہے۔ N-cyano نائٹروجن ملحقہ کاربن ہائیڈروجن بانڈز کو آکسائڈائز کر سکتا ہے۔ یہ آکسائڈائزڈ انٹرمیڈیٹس دوسرے رد عمل (جیسے ہائیڈروجن آکسیکرن، نائٹریشن، وغیرہ) کے ذریعے تیار ہوتے ہیں۔ Cp2Fe پر Mo(CO)6 کا رد عمل اور پیدا شدہ نائٹروجن آکسائیڈ انٹرمیڈیٹس بھی ایک مضبوط کم کرنے والا ایجنٹ فراہم کر سکتے ہیں۔ متعلقہ الیکٹران کی منتقلی کے رد عمل ایک اہم کردار ادا کر سکتے ہیں۔
2. سوزوکی کپلنگ ری ایکشن کا طریقہ:
سوزوکی کپلنگ ری ایکشن کا طریقہ ایک وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا اہم رد عمل ہے، جسے خوشبو دار رنگ کے مرکبات کے ڈھانچے کی تعمیر کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ 5-Cyanoindole بھی اس ردعمل کے ذریعے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ خام مال نسبتاً سستا ہے اور رد عمل کے حالات کو کنٹرول کرنا آسان ہے، لیکن ایک نامیاتی سالوینٹ کی ضرورت ہے۔
(1) سب سے پہلے، مواد تیار کرنے کی ضرورت ہے، بشمول 5-Bromoindole, 5-Cyano-1,3-dimethylpyrimidine-2,4-dione, پیلیڈیم ایسیٹیٹ (Pd(OAc)2)، فاسفائن لیگنڈس (جیسے فاسفائن یا فاسفائٹ)، الکلی (جیسے سوڈیم بینزویٹ یا سوڈیم کاربونیٹ)، نامیاتی سالوینٹس (جیسے ڈائمتھائل سلفوکسائیڈ کلورائیڈ، ایسٹونیٹرائل، یا ڈائیکلورومیتھین)۔
(2) 5-Bromoindole, 5-Cyano-1,3-dimethylpyrimidine-2,4-dione اور Phosphine ligands کو ایک نامیاتی سالوینٹ میں تحلیل کریں جیسے ڈائمتھائل سلفوکسائیڈ کلورائیڈ، ایسٹونائٹرائل یا ڈائیکلورومیتھین، اور کرائیوجینک حالات میں الکلی شامل کریں۔ مثال کے طور پر، تحلیل کریں 5-Bromoindole (0.5mmol), {{10}Cyano-1,3-dimethylpyrimidine-2,{ {14}} CH3CN میں ڈائون (0.6mmol)، فاسفائن لیگنڈس (جیسے TRIPHOS، {{20}}.9mol فیصد) اور سوڈیم کاربونیٹ (2.0eq)، مکمل طور پر تحلیل ہونے تک ہلایا جاتا ہے۔ ، پھر -78 ڈگری پر سوڈیم کاربونیٹ (2.0 eq) شامل کیا۔
(3) ری ایکشن سسٹم میں پیلیڈیم ایسیٹیٹ (Pd(OAc)2) شامل کریں اور مکس کرنے کے لیے ہلائیں۔ مثال کے طور پر، مذکورہ مرکب میں پیلیڈیم ایسیٹیٹ (10 mol فیصد) شامل کریں اور رد عمل کو -78 ڈگری پر ہلائیں۔
(4) رد عمل کے مرکب کو کمرے کے درجہ حرارت یا درجہ حرارت کنٹرولر کے تحت 70 ڈگری پر گرم کیا جائے گا، اور 1-2 گھنٹے تک رد عمل ظاہر کیا جائے گا۔ رد عمل کے ختم ہونے کے بعد، رد عمل کے مرکب کو فلٹر کیا جاتا ہے، اور رد عمل کے مرکب کو پانی اور نامیاتی سالوینٹ سے الگ کرکے نکالا جاتا ہے۔
(5) کالم کرومیٹوگرافی یا علیحدگی کی دیگر تکنیکوں کے ذریعے غیر نامیاتی نمکیات اور دیگر نجاستوں سے ہدف کی مصنوعات 5-سیانوانڈول کو نکال کر صاف کریں۔ مثال کے طور پر، سلیکا جیل کالم کرومیٹوگرافی کا استعمال کرتے ہوئے، ہدف کی مصنوعات کو کالم کرومیٹوگرافی میں موجود نجاستوں سے نکالا جاتا ہے، اور اس کی خصوصیات NMR جیسے ذرائع سے ہوتی ہے۔
آخر میں، سوزوکی کپلنگ ری ایکشن کے ذریعے 5-Cyanoindole کی ترکیب کے لیے اقدامات بہت آسان ہیں، لیکن رد عمل کے حالات اور مواد کے انتخاب پر توجہ دی جانی چاہیے۔
3. Friedel-Crafts کے رد عمل کا طریقہ:
فریڈیل کرافٹس ری ایکشن (فوجیوارا-موریتانی ری ایکشن) ایک نامیاتی ترکیب کا طریقہ ہے جو امائنز اور ایرل سلفائیڈز کے تبادلے کے رد عمل کے ذریعے آرومیٹکس کی ترکیب کے لیے ہے۔ یہ ایک سائکلائزیشن ری ایکشن ہے جو ایک امیڈازول یا پائرول رنگ کو الڈیہائیڈ یا کیٹون رنگ سے جوڑتا ہے تاکہ ہیٹروسائکل پر مشتمل ایک خوشبودار امائن پیدا کیا جا سکے۔ 5-Cyanoindole نائٹروجن ہیٹروسائکل کے ساتھ ایک امائڈ مرکب ہے، جسے Friedel-Crafts کے رد عمل کے ذریعے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ خام مال کی کیمیائی خصوصیات نسبتاً مستحکم ہیں، اور نتیجے میں بننے والی مصنوعات کی ساخت نسبتاً مستحکم ہے۔ تاہم، آپریشن کے دوران ردعمل کے حالات کے انتخاب پر توجہ دینا ضروری ہے.
Friedel-Crafts کے رد عمل کے طریقہ کار کے تفصیلی اقدامات درج ذیل ہیں:
(1.) ری ایکٹنٹ تیاری: ایک صاف اور خشک تین گردن والے فلاسک میں 5-Cyanoindole اور formaldehyde پر مشتمل نامیاتی سالوینٹ شامل کریں۔ جس میں، نامیاتی سالوینٹس اینہائیڈرس نامیاتی سالوینٹس ہو سکتے ہیں جیسے نائٹریلز، ایتھرز، ایسٹرز وغیرہ، لیکن سالوینٹ کی قطبیت اور ری ایکٹنٹس کی مطابقت کو منتخب کرنے کا خیال رکھنا چاہیے۔
(2.) حرارتی ردعمل: تین گردن والی بوتل کو گرم تیل کے غسل میں ڈالیں، پہلے ری ایکٹنٹ مرکب کو کم درجہ حرارت پر گرم کریں، اور پھر آہستہ آہستہ اسے رد عمل کے درجہ حرارت پر گرم کریں۔ ردعمل کا وقت عام طور پر 15-60 منٹ ہوتا ہے۔ اس رد عمل کے لیے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت عام طور پر 100-140 ڈگری کے درمیان ہوتا ہے، جسے مختلف ری ایکٹنٹس کے لیے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
(3.) رد عمل کی مصنوعات کی علیحدگی: ردعمل مکمل ہونے کے بعد، رد عمل کے مرکب کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کریں، پانی اور نامیاتی پینٹ کی ایک بڑی مقدار شامل کریں، اور پھر تیزاب یا ہائیڈروکلورک ایسڈ آبی محلول کے ساتھ پی ایچ کو غیر جانبدار کرنے کے لیے ایڈجسٹ کریں۔ نامیاتی مرحلے اور پانی کے مرحلے کو الگ کر دیا گیا تھا، اور نامیاتی مرحلے کو اینہائیڈروس سوڈیم سلفیٹ پر خشک کیا گیا تھا اور پھر خشک ہونے پر مرکوز کیا گیا تھا۔ مصنوعات کو کالم کرومیٹوگرافی اور اس طرح کے ذریعہ الگ اور صاف کیا جاسکتا ہے۔
خلاصہ یہ کہ Friedel-Crafts کا رد عمل ایک اہم مصنوعی طریقہ ہے، جو heterocyclic مرکبات سے ارومیٹک امائنز کی ترکیب کے لیے موزوں ہے۔ نائٹروجن heterocyclic amides کے ساتھ مرکبات جیسے کہ 5-Cyanoindole، یہ رد عمل مضبوط قابل اطلاق ہے اور یہ سائیکلائزیشن کی ترکیب کو محسوس کر سکتا ہے، جس کی اس فیلڈ میں تحقیق کے لیے مخصوص اطلاقی قدر ہے۔
4. لکیری ردعمل کا طریقہ:
لکیریائزیشن ری ایکشن کا طریقہ نیوکلیک ایسڈ مالیکیولز کو لکیری DNA یا RNA میں تبدیل کرنے کا طریقہ ہے، جس میں 5-Cyanoindole عام طور پر استعمال ہونے والا ری ایکشن ری ایجنٹ ہے۔ رد عمل میں استعمال ہونے والے خام مال بینزائل الکحل اور سوڈیم سائانوہائیڈروکسائیڈ ہیں، اور 5- Cyanoindole مزید ایک سائیکلائزیشن ری ایکشن کے ذریعے ترکیب کیا جاتا ہے۔ اس طریقہ کار کا فائدہ یہ ہے کہ خام مال حاصل کرنا آسان ہے اور قیمت کم ہے، اور یہ مختلف نیوکلک ایسڈ تجزیہ اور تحقیقی شعبوں کے لیے موزوں ہے۔ تاہم، استعمال کے عمل کے دوران سائکلائزیشن کے حالات پر پوری توجہ دینا ضروری ہے تاکہ یہ معلوم کیا جا سکے کہ آیا سائیکلک مصنوعات تیار کی جا سکتی ہیں۔
5- Cyanoindole کا لکیری ردعمل کا طریقہ اور اس کے تفصیلی اقدامات۔
(1) ہدف والے DNA یا RNA کو بفر میں شامل کریں جس میں 5-Cyanoindole ہے، عام طور پر pH 8.5 کے ساتھ Tris بفر استعمال کرتے ہیں۔ 5-Cyanoindole ایک مضبوط فوٹو کیمیکل کراس لنکنگ ریجنٹ ہے، جو نیوکلک ایسڈ بیسز کے ساتھ NC بائنڈنگ کے ساتھ ایک کمپلیکس بنا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں نیوکلک ایسڈ اسٹرینڈز کے درمیان آپس میں ربط پیدا ہوتا ہے۔
(2) رد عمل کے مرکب کو 365 nm بالائے بنفشی روشنی میں ظاہر کریں، اور الٹرا وایلیٹ روشنی کے عمل کے ذریعے، 5-Cyanoindole DNA یا RNA میں بیس کے ساتھ ایک covalent لنک بناتا ہے، اس طرح لکیریائزیشن حاصل ہوتا ہے۔
(3) جیل لوڈنگ بفر شامل کریں، رد عمل کی مصنوعات کو چارج کریں اور اسے الیکٹروفورسس علیحدگی کے لیے ایگروز جیل میں چلائیں۔ چونکہ لکیری ڈی این اے یا آر این اے جیل میں ایک ہی بینڈ تیار کرتا ہے، اس لیے الیکٹروفورٹک علیحدگی کے ذریعے ڈی این اے یا آر این اے کے لکیری ٹکڑوں کو الگ کرنا ممکن ہے۔
عام طور پر، مندرجہ بالا تمام طریقے 5-Cyanoindole کی ترکیب کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، اور ان کے اپنے فائدے اور نقصانات ہیں۔ عملی استعمال میں، اصل مطلوبہ پروڈکٹ کے مطابق موزوں ترین طریقہ منتخب کرنا ضروری ہے۔