بینزیمیڈازولایک اہم نائٹروجن ہیٹروسائکلک مرکب ہے، جس میں حیاتیاتی سرگرمیوں اور دواسازی کے استعمال کی ایک وسیع رینج ہے۔ نامیاتی ترکیب میں، Benzimidazole کے مصنوعی طریقوں میں بنیادی طور پر درج ذیل شامل ہیں:
1. ڈیازو طریقہ:
بینزیمیڈازول کی تیاری کے روایتی طریقوں میں سے ایک ڈیازونیم طریقہ ہے۔ جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، پہلے نائٹروبینزین کو الڈیہائیڈز یا کیٹونز کے ساتھ رد عمل ظاہر کریں تاکہ acyl پر مشتمل ڈیازو مرکبات پیدا ہو سکیں، اور پھر بینزیمیڈازول پیدا کرنے کے لیے کانائیجی کپلنگ ری ایکشن کے لیے تانبے کے اتپریرک کا استعمال کریں۔
ڈیازونیم طریقہ سے بینزیمڈازول کی تیاری بوجھل ہے، اس میں سالوینٹس کے لیے بہت زیادہ تقاضے ہیں، اور رد عمل کے حالات نسبتاً سخت ہیں، اس لیے یہ عام طور پر صنعتی پیداوار اور بڑے پیمانے پر ترکیب کے لیے موزوں نہیں ہے۔
بینزیمیڈازول کی ڈائیزونیم ترکیب کے تجرباتی مراحل درج ذیل ہیں۔
مرحلہ 1: انیلین کے نائٹریٹ نمک کی تیاری:
مناسب مقدار میں اینیلین (1 ملی میٹر) لیں اور اسے 10 ملی لیٹر گلیشیل ایسٹک ایسڈ اور 5 ملی لیٹر پانی میں شامل کریں، پھر آہستہ آہستہ حل میں سوڈیم نائٹریٹ (1 ملی میٹر) شامل کریں۔ 5 منٹ تک ہلانے کے بعد، درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے اسے پانی کے غسل میں 0 ڈگری پر رکھیں۔ رد عمل کے دوران، ری ایکٹنٹس کو 0 ڈگری سے نیچے رکھا جانا چاہیے۔ ری ایکٹنٹس کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنا بہت ضروری ہے کیونکہ نائٹریٹ غیر مستحکم ہے اور آسانی سے گل جاتا ہے۔ رد عمل کے تسلی بخش سطح تک پہنچنے کے بعد، اینیلین کی نائٹریٹ کو فوری طور پر اگلے رد عمل میں استعمال کیا جانا چاہیے۔
مرحلہ 2: بینزین-1،2-ڈیازونیم نمک کی تیاری:
بینزین{{0},2-ڈائیون (1 ملی میٹر) سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ (1 ملی میٹر) کے محلول میں تحلیل ہو گیا تھا۔ اس کے بعد، اینیلین کے ساتھ تیار کردہ نائٹریٹ شامل کریں اور 0 ڈگری پر 2-3 گھنٹے تک ری ایکٹ کریں جب تک کہ ری ایکشن مکمل نہ ہو جائے۔ ردعمل کے دوران، درجہ حرارت کو 0 ڈگری سے نیچے کنٹرول کیا جانا چاہئے. ردعمل کے بعد، نتیجے میں مصنوعات ایک ٹھوس بناتی ہے جس کی ساخت کا تعین سپیکٹروسکوپی طور پر کیا جا سکتا ہے۔
مرحلہ 3: بینزیمیڈازول کی تیاری:
بینزین لیں{{0}}،2-ڈیازونیم نمک (1 ملی میٹر)، ڈائیٹائل تھیواسیٹیٹ (2 ملی میٹر) شامل کریں، ہلائیں، اور 0 ڈگری پر 2-3 گھنٹے تک رد عمل ظاہر کریں جب تک کہ رد عمل ظاہر نہ ہو۔ مکمل رد عمل کے مکمل ہونے کے بعد، رد عمل کا محلول ٹھنڈے پانی میں قطرہ قطرہ شامل کیا گیا تاکہ ایک تیز ہو جائے۔ پتلا تیزاب کے ساتھ علاج کے بعد، پروڈکٹ کو کلوروفارم کے ساتھ نکالا گیا اور Na2SO4 پر خشک کیا گیا۔ حاصل شدہ مصنوعات کی ساخت کا تجزیہ NMR سپیکٹروسکوپی کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔
2. نامیاتی سالوینٹ طریقہ:
نامیاتی سالوینٹ طریقہ بینزیمڈازول کی ترکیب کے لیے ایک اقتصادی اور آسان طریقہ ہے۔ سب سے پہلے، فیتھلک ایسڈ اور امینوفینول کو 1،2-فینیلینیڈیامین (یعنی او-فینیلینیڈیامین) پیدا کرنے کے لیے حرارت کے ذریعے گاڑھا کیا جاتا ہے، اور پھر بینزیمڈازول حاصل کرنے کے لیے نامیاتی سالوینٹ میں گرم کرکے رد عمل ظاہر کیا جاتا ہے۔ طریقہ کار کو بہت زیادہ اتپریرک اور رد عمل کے حالات کی ضرورت نہیں ہے، اور اس میں سادہ آپریشن اور اعلی پیداوار ہے۔
قدم:
(1) امائنوبینزونزیمیڈازول کو کچلنا:
بال مل میں 2-امینوبینزونزیمڈازول شامل کریں، اور بال ملنگ باڈی اور بال ملنگ میڈیم کے ساتھ مل کر بال ملنگ کریں جب تک کہ یہ مائکرون سائز کا پاؤڈر حاصل کرنے کے لیے یکساں طور پر پلورائز نہ ہوجائے۔ کچلنے کا مقصد 2- aminobenzonezimidazole کے مخصوص سطح کے رقبے کو بڑھانا ہے، جو کہ بعد میں ہونے والے ردعمل کے لیے فائدہ مند ہے۔
(2) ایکیلیشن ردعمل:
pulverized 2-aminobenzonezimidazole اور carboxylic acid یا anhydride reagents کو ایک خاص تناسب میں ری ایکشن کیتلی میں شامل کریں، ایک غیر فعال گیس (جیسے نائٹروجن) میں گزریں، اور ایک خاص درجہ حرارت پر ایکیلیشن ری ایکشن شروع کریں۔ مخصوص رد عمل کی شرائط مختلف ری ایجنٹس اور سالوینٹس کے ساتھ مختلف ہوتی ہیں۔ عام طور پر، رد عمل کا درجہ حرارت 70-120 ڈگری سینٹی گریڈ کے درمیان ہوتا ہے، اور رد عمل کا وقت 4-24 گھنٹے ہوتا ہے۔
(3) الکلائن بڑھانا:
رد عمل کے بعد، رد عمل کی تکمیل کو فروغ دینے کے لیے ایک خاص مقدار میں الکلی (جیسے سوڈیم سلفیٹ، سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ وغیرہ) شامل کریں۔ شامل کردہ بیس کی مقدار عام طور پر کاربو آکسیلک ایسڈ یا اینہائیڈرائڈ ری ایجنٹ کے بڑے پیمانے پر 1-2 گنا ہے، اور رد عمل کا وقت 10-30 منٹ ہے۔
(4) جدائی اور طہارت:
رد عمل کے آمیزے کو ایک الگ کرنے والے چمنی میں ڈالا گیا، اسے پانی اور دیگر سالوینٹس سے دھویا گیا تاکہ دودھ والا سفید درمیانی پروڈکٹ حاصل کیا جا سکے۔ انٹرمیڈیٹ پروڈکٹ کو روٹری ایوپوریٹر میں منتقل کیا گیا، اور سالوینٹ کو درجہ حرارت اور ویکیوم کو کنٹرول کرکے ابتدائی مصفی پروڈکٹ حاصل کرنے کے لیے ہٹا دیا گیا۔ آخر میں، بینزیمیڈازول پروڈکٹ حاصل کرنے کے لیے مصنوع کو ڈیسیکیٹر میں خشک کیا جا سکتا ہے۔
عام طور پر، نامیاتی سالوینٹس کے طریقہ کار پر مبنی بینزیمیڈازول کی تیاری کا عمل نسبتاً آسان ہے، لیکن رد عمل کے حالات کے انتخاب اور رد عمل کے دوران درمیانی مصنوعات کی صفائی پر توجہ دی جانی چاہیے۔ بار بار جانچ اور اصلاح کے ذریعے، اعلی پاکیزگی بینزیمیڈازول حاصل کی جا سکتی ہے۔
3. زنک کلورائد طریقہ:
بینزیمیڈازول کی تیاری کے لیے زنک کلورائیڈ کا طریقہ بھی ایک اہم طریقہ ہے۔ یوریا کے ساتھ ہیلوبینزین کا رد عمل کرنے سے، 2-ہالوفینیلوریا پیدا ہوتا ہے، اور پھر بینزیمڈازول پیدا کرنے کے لیے زنک کلورائد کیٹیلیسٹ کے ساتھ متبادل رد عمل سے گزرتا ہے۔ اس ردعمل میں زنک کلورائیڈ کیٹالسٹ اہم کردار ادا کرتا ہے، جو رد عمل کی شرح اور پیداوار کو بڑھا سکتا ہے۔
زنک کلورائد کے طریقہ کار کے مراحل درج ذیل ہیں:
3.1 پری ٹریٹمنٹ: مطلوبہ خام مال اور ری ایجنٹس جمع کریں۔ بینزیمیڈازول کی ترکیب کے لیے اہم خام مال 1،2-فینیلینیڈیامین اور ایسٹیل مادے ہیں۔ اس کے علاوہ، ریجنٹس جیسے سوڈیم کاربونیٹ، زنک کلورائیڈ، اور ایتھنول کی ضرورت ہوتی ہے۔
3.2 ری ایکٹنٹس تیار کریں: سب سے پہلے 10 ملی لیٹر ایتھنول میں فینیلینیڈیامین کو تحلیل کریں اور مکمل طور پر تحلیل ہونے تک ہلائیں۔ پھر اس میں 37 فیصد HCl شامل کیا گیا اور اسے ہلاتے رہے۔ رد عمل کے نظام کے پی ایچ کو تقریباً 7-8 میں ایڈجسٹ کرنے کے لیے کافی سوڈیم کاربونیٹ شامل کریں، اور پھر ایتھنول شامل کریں۔
3.3 زنک کلورائد شامل کریں: زنک کلورائیڈ کو مناسب مقدار میں ایتھنول میں گھلائیں، پھر ہلچل کرتے ہوئے آہستہ آہستہ ری ایکٹنٹ میں شامل کریں۔ اضافے کے بعد رد عمل کے بڑے پیمانے پر درجہ حرارت 30 ڈگری سے زیادہ نہیں رکھا گیا تھا۔
3.4 رد عمل: ری ایکٹنٹ کو کمرے کے درجہ حرارت پر 3-6 گھنٹے تک ہلائیں جب تک کہ پروڈکٹ بن نہ جائے۔ ردعمل کے دوران، ہائیڈروجن کلورائڈ کی ایک چھوٹی سی مقدار پیدا ہوسکتی ہے، جسے وقت میں ہٹانے کی ضرورت ہے.
3.5 مصنوعات کی بازیافت: رد عمل مکمل ہونے کے بعد، رد عمل کا حل فلٹر پیپر کے ذریعے فلٹر کیا جاتا ہے، اور فلٹریشن کے بعد ٹھوس پروڈکٹ حاصل کی جاتی ہے۔ مصنوعات کو 10 ملی لیٹر ایتھنول کے ساتھ دوبارہ تحلیل کیا گیا تھا، اور خالص مصنوعات حاصل کرنے کے لیے فعال کاربن کے ذریعے رنگین کیا گیا تھا۔
3.6۔ پروڈکٹ کی جانچ: پروڈکٹ کی پاکیزگی، ساخت اور جسمانی خصوصیات کی جانچ کرنا، جیسے کہ اس کے پگھلنے کے پوائنٹ، سپیکٹرم اور دیگر خصوصیات کی پیمائش، یہ تعین کرنے کے لیے کہ آیا پروڈکٹ ضروریات کو پورا کرتی ہے۔ اصل آپریشن میں، ردعمل کے حالات کو بہتر بنانا ضروری ہے، بشمول رد عمل کا درجہ حرارت، رد عمل کا وقت، ریجنٹ کی مقدار اور دیگر عوامل، تاکہ بہتر ردعمل کے اثر اور مصنوعات کی پیداوار حاصل کی جا سکے۔
بینزیمیڈازول زنک کلورائد کے طریقہ کار میں، زنک کلورائد ایک اتپریرک کے طور پر کام کرتا ہے تاکہ انیلین اور ایسٹیل مرکبات کے سنکشیپن کے رد عمل میں مدد ملے۔ اس طریقہ سے تیار کردہ بینزیمیڈازول میں اعلیٰ نفاست، قابو پانے کی صلاحیت اور اعلیٰ کارکردگی ہوتی ہے، اور یہ بینزیمیڈازول کی ترکیب کے اہم طریقوں میں سے ایک ہے۔
4. دھاتی کیٹالیسس طریقہ:
بینزیمیڈازول کی تیاری کے لیے دھاتی کیٹالائزڈ طریقہ ابھرتے ہوئے طریقوں میں سے ایک ہے، اور عام طور پر استعمال ہونے والے دھاتی اتپریرک میں پیلیڈیم، تانبا، لوہا اور اس طرح کی چیزیں شامل ہیں۔ ان میں سے، بینزیمیڈازول کی تیاری میں پیلیڈیم کیٹیلسٹ بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ مخصوص طریقہ یہ ہے کہ ری ایکٹنٹس جیسے p-phenylenediamine اور aromatic acylformic acid کو رد عمل کے نظام میں شامل کیا جاتا ہے، اور Benzimidazole پیلیڈیم کیٹالسٹ کے آکسیکرن رد عمل کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔
4.1 نکل کیٹلیٹک طریقہ:
نکل کیٹالسٹ کا استعمال کرتے ہوئے بینزیمیڈازول کی ترکیب کاربونیل انٹرمیڈیٹس کے ذریعے خوشبودار امائنز کے CN کراس کپلنگ ری ایکشن سے محسوس ہوتی ہے۔ ترکیب کے مخصوص مراحل درج ذیل ہیں:
مرحلہ 1: بنیادی حالات کے تحت، خوشبودار امائن ہائیڈرو آکسائیڈ تیار کی جاتی ہیں اور خوشبو دار امائن ڈونرز میں تبدیل ہوتی ہیں۔ ردعمل میں، خوشبودار امائن کے نائٹروجن ایٹم کو کم کرنے کے لیے دھات کو کم کرنے والے ایجنٹ (جیسے Zn) کا استعمال کرنا ضروری ہے۔
مرحلہ 2: عطیہ دہندہ اور کاربین (CHCl3/TMF/Ni) کو رد عمل میں شامل کیا گیا، اور Ni(CO)4 کے ذریعے اتپریرک کو Ni(0) تک گھٹا کر کاربونیل انٹرمیڈیٹ بنایا گیا، جو کاربین کے ساتھ اضافی ردعمل.
مرحلہ 3: گرم کرنے اور ہلانے کی حالت میں، انٹرمیڈیٹ اندرونی پروٹون کی منتقلی کے ذریعے بینزیمیڈازول کے متعلقہ مرکب کو تشکیل دیتا ہے، اور پروڈکٹ کو پانی نکالنے اور کالم کرومیٹوگرافی کے ذریعے پاک کیا جا سکتا ہے۔
4.2 پیلیڈیم کیٹیلائزڈ طریقہ:
بینزیمڈازول کی ترکیب کے لیے پیلیڈیم کیٹالسٹ کا استعمال ایک ایسا طریقہ ہے جس میں اعلیٰ انتخاب، زیادہ پیداوار اور تیز رد عمل کی رفتار ہے۔ اس طریقہ کار کے مراحل درج ذیل ہیں:
مرحلہ 1: انیلین اور آرومیٹک ایسڈ (یا فنکشنلائزڈ ایرل ہالائیڈ) کا کنڈینسیشن ری ایکشن بنیادی حالات میں ارومیٹک ایسڈ بینزامائیڈ پیدا کرنے کے لیے۔
مرحلہ 2: ایک پیلیڈیم کیٹالسٹ اور ایک الکلائن مادہ کو شامل کرنے سے خوشبو دار ایسڈ بینزامائیڈ کو ڈی ہائیڈریشن کے رد عمل سے گزرنا پڑتا ہے تاکہ ایک خوشبودار امائڈ بن سکے، اور پھر NC اور CC بانڈز پر مشتمل انٹرمیڈیٹ پیدا کرنے کے لیے ایلڈیہائیڈ یا کیٹون کے ساتھ رد عمل ظاہر کریں۔
مرحلہ 3: اس کے بعد بینزیمیڈازول کی متعلقہ پیداوار بنانے کے لیے انٹرمیڈیٹ کو پیلیڈیم کیٹالسٹ کے ذریعے اتپریرک طور پر کم کیا جاتا ہے۔
آخر میں، بینزیمیڈازول کی دھاتی کیٹیلائزڈ ترکیب کے بہت سے فوائد ہیں، جیسے کہ اچھی خاصیت، اعلی کارکردگی، معیشت، اور آسان آپریشن۔ یہ مضمون بینزیمیڈازول کی ترکیب کے لیے دو سب سے عام طریقوں کی وضاحت کرتا ہے: نکل-کیٹالیزڈ اور پیلیڈیم-کیٹالیزڈ۔ خاص طور پر پیلیڈیم کیٹالیسس کا طریقہ بینزیمیڈازول کی صنعتی پیداوار میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے کیونکہ اس کے اعلیٰ انتخاب، تیز رد عمل کی رفتار اور سادہ آپریشن کے فوائد ہیں۔
اس کے علاوہ، کچھ دوسرے مصنوعی طریقے بھی ہیں، جیسے کہ بینزیمیڈازول اور اس طرح کے پیدا کرنے کے لیے نیفتھلین اور یوریا کا گاڑھا ہونا۔ عام طور پر، Benzimidazole کے مختلف مصنوعی طریقے ہیں، اور مختلف رد عمل کے حالات اور رد عمل کے نظام کے مطابق ایک مناسب طریقہ منتخب کیا جا سکتا ہے۔