অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস

**অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস** হলো এমন এক ধরনের পুনর্বিন্যাস বিক্রিয়া যা ক্যাসকেড বিক্রিয়ায় অংশ নিতে পারে। জৈব রসায়নে এদের ব্যবহারিক ও তাত্ত্বিক গুরুত্ব অনেক বেশি, কারণ এই বিক্রিয়াগুলোর মাধ্যমে সাধারণ প্রারম্ভিক উপাদান থেকে খুব দ্রুত জটিল গাঠনিক কাঠামো তৈরি করা সম্ভব। অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস হলো কোপ পুনর্বিন্যাস-এর হেটারোঅ্যাটম সংস্করণ। কোপ পুনর্বিন্যাস হলো একটি [৩,৩]-সিগমাট্রপিক পুনর্বিন্যাস, যা দুটি অ্যালাইলিক উপাদানের মধ্যে একক ও দ্বিবন্ধন স্থানান্তরের মাধ্যমে ঘটে। উডওয়ার্ড-হফম্যান নীতি অনুযায়ী, তাপীয় অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস সুপ্রাফেসিয়ালি (suprafacially) সম্পন্ন হয়। অণুতে নাইট্রোজেনের অবস্থানের ওপর ভিত্তি করে সাধারণত অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসগুলোকে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় (চিত্র দেখুন):

অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের প্রথম উদাহরণ ছিল বহুল পরিচিত ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস। এই পুনর্বিন্যাস প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত সহজসাধ্য হওয়ায় এটি কোপ পুনর্বিন্যাসের তুলনায় ১০০-২০০ °C কম তাপমাত্রায় সংঘটিত হয়। এই পুনর্বিন্যাসের সহজসাধ্য প্রকৃতির কারণ হলো—একদিকে ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ স্বভাবগতভাবেই তাপীয়ভাবে নিরপেক্ষ (thermoneutral), অর্থাৎ এটি প্রারম্ভিক উপাদান বা উৎপাদের কোনোটির দিকেই বিশেষভাবে ঝুঁকে থাকে না। অন্যদিকে, অণুতে আধানযুক্ত হেটারোঅ্যাটমের উপস্থিতি সক্রিয়করণ শক্তির বাধা (activation barrier) কমিয়ে দেয়। ১-অ্যাজা-কোপ এবং ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস খুব একটা দেখা যায় না; এরা একে অপরের মাইক্রোস্কোপিক বিপরীত (microscopic reverse) বিক্রিয়া। ১- এবং ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের সক্রিয়করণ শক্তি অনেক বেশি এবং সংশ্লেষণিক উপযোগিতা সীমিত হওয়ায় এগুলো তুলনামূলকভাবে কম পরিচিত।

সংশ্লেষণিক উপযোগিতা সর্বোচ্চ করার জন্য, ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসকে সাধারণত বিক্রিয়ার যেকোনো একদিকের তাপগতিীয় ঝুঁকির (thermodynamic bias) সাথে যুক্ত করা হয়। সবচেয়ে সাধারণ এবং সংশ্লেষণিক দিক থেকে কার্যকর কৌশলটি হলো ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসকে ম্যানিখ চাক্রিকরণের (Mannich cyclization) সাথে যুক্ত করা, যা এই নিবন্ধের মূল আলোচ্য বিষয়। এই ট্যান্ডেম (tandem) অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়াটি এর মৃদু বিক্রিয়া পরিবেশ, ডায়াস্টিরিও-নির্বাচনশীলতা এবং ব্যাপক সংশ্লেষণিক উপযোগিতার জন্য পরিচিত। এর মাধ্যমে খুব সহজে অ্যাসাইল-প্রতিস্থাপিত পাইরোলিডিন তৈরি করা যায়। এই কাঠামোটি সাধারণত প্রাকৃতিক উপাদানে, যেমন অ্যালকালয়েড-এ পাওয়া যায়। স্ট্রাইকনিন (strychnine) এবং ক্রিনিন (crinine)-এর মতো বেশ কিছু প্রাকৃতিক উপাদান সংশ্লেষণে এটি ব্যবহৃত হয়েছে। ল্যারি ই. ওভারম্যান এবং তাঁর সহকর্মীরা এই বিক্রিয়ার ওপর ব্যাপক গবেষণা করেছেন।
## ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস

ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস, যার যথার্থ নাম ২-আজোনিয়া-[৩,৩]-সিগমাট্রপিক পুনর্বিন্যাস, Larry E. Overman এবং তাঁর সহকর্মীদের দ্বারা বিস্তৃতভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। তুলনামূলকভাবে মৃদু বিক্রিয়া-শর্তে এই পুনর্বিন্যাস সম্পন্ন করা যায় এবং এর বহু সংশ্লেষণমূলক প্রয়োগ রয়েছে—বিশেষত অ্যালকালয়েড সংশ্লেষণে—এই কারণেই আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাসসমূহের মধ্যে এটিই সর্বাধিক অধ্যয়নকৃত। তাপগতীয় দৃষ্টিকোণ থেকে সাধারণ ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাসে কোনো উৎপাদ-প্রাধান্য থাকে না, কারণ বিক্রিয়ার উভয় দিকে ভাঙা ও গঠিত বন্ধনসমূহ সমতুল্য; যা কোপ পুনর্বিন্যাস-এর অনুরূপ। আয়নিক নাইট্রোজেন হেটারোপরমাণুর উপস্থিতি ধনাত্মক আধানযুক্ত নাইট্রোজেনের কারণে ত্বরিত পুনর্বিন্যাস ঘটায়, যা কোপ পুনর্বিন্যাসের তুলনায় অধিক সহজসাধ্য। তাই প্রায়শই একটি তাপগতীয় সিঙ্ক-এর সঙ্গে যুক্ত করে নির্দিষ্ট উৎপাদকে প্রাধান্য দেওয়া হয়।

১৯৫০ সালে হোরোভিট্‌জ এবং গাইসম্যান ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাসের প্রথম উদাহরণ প্রকাশ করেন। এটি ছিল একটি অ্যামিনো অ্যালকোহল সংশ্লেষণের ব্যর্থ প্রচেষ্টায় প্রাপ্ত এক বিস্ময়কর ফলাফল। এই আবিষ্কার পুনর্বিন্যাসের মৌলিক প্রক্রিয়াটি চিহ্নিত করে, কারণ উৎপাদটি সম্ভবত কোপ পুনর্বিন্যাসের একটি নাইট্রোজেন-সমতুল্য প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়েছিল। একটি অ্যালাইলবেনজাইলঅ্যামিন (A)-কে ফর্মিক অ্যাসিড ও ফরম্যালডিহাইডের সাথে প্রক্রিয়াকরণ করলে একটি অ্যামিনো অ্যালকোহল (B) উৎপন্ন হয়। অম্ল যোগ করলে এই অ্যামিনো অ্যালকোহল একটি ইমিন (C)-এ রূপান্তরিত হয়, যা পরবর্তীতে ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস (D)-এর মাধ্যমে অগ্রসর হয়। জল ইমিনিয়াম আয়নকে হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে একটি অ্যামিন (E)-এ রূপান্তরিত করে। একই প্রারম্ভিক পদার্থকে কেবল ফরম্যালডিহাইড দিয়ে প্রক্রিয়াকরণ করলে দেখা যায় যে অ্যামিন গোষ্ঠীর অ্যালকাইলেশন ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাসের পর সংঘটিত হয়, যা এই পুনর্বিন্যাসের দ্রুততার সাক্ষ্য বহন করে।

বিশুদ্ধ হাইড্রোকার্বন কোপ পুনর্বিন্যাসের তুলনায় অপেক্ষাকৃত কম কঠোর উত্তাপ-শর্তে এই বিক্রিয়াটি সম্পন্ন হওয়ায় ধারণা করা হয় যে কোপ পুনর্বিন্যাসে নাইট্রোজেনের উপর ধনাত্মক আধান সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়।

### বিক্রিয়া প্রক্রিয়া
#### ধনাত্মক আধানযুক্ত নাইট্রোজেনের কারণে ত্বরিত বিক্রিয়া

উডওয়ার্ড–হফম্যান নিয়ম অনুসারে আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস সুপ্রাফেসিয়াল পদ্ধতিতে অগ্রসর হয় বলে পূর্বাভাস দেওয়া হয়। যদিও এটি সরাসরি অধ্যয়ন করা হয়নি, ওভারম্যান ও তাঁর সহকর্মীরা অনুমান করেছেন যে, ক্ষার-প্রভাবিত অক্সি-কোপ পুনর্বিন্যাস-এর ন্যায়, আধানযুক্ত পরমাণুর উপস্থিতি সিগমাট্রপিক পুনর্বিন্যাসকে সম্পূর্ণ সমযোজিত (concerted) প্রক্রিয়া থেকে আংশিক ডাইর‌্যাডিক্যাল/ডাইপোলার চরিত্রবিশিষ্ট প্রক্রিয়ায় রূপান্তরিত করে। ধনাত্মক আধান অ্যালাইলিক খণ্ডে বিস্তৃত হওয়ার ফলে অ্যালাইলিক বন্ধন দুর্বল হয় এবং বন্ধন-ভঙ্গের সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, ক্যাটায়নিক-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস কোপ পুনর্বিন্যাসের মতো অধিক সমযোজিত প্রক্রিয়ার তুলনায় দ্রুত অগ্রসর হয়।

#### সংক্রমণ অবস্থা ও স্টেরিওরসায়ন
ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস তার উচ্চ স্টেরিওনির্দিষ্টতার জন্য পরিচিত, যা চেয়ার-আকৃতির সংক্রমণ অবস্থা-এর প্রতি প্রবল অনুকূলতার ফলে উদ্ভূত। এই স্টেরিওনির্দিষ্টতা বিশ্লেষণে ওভারম্যান ও তাঁর সহকর্মীরা ডোরিং ও রথের ক্লাসিক পরীক্ষার অনুরূপ যুক্তি ব্যবহার করেন, যেখানে দেখা গিয়েছিল যে কোপ পুনর্বিন্যাস চেয়ার বিন্যাসকে অগ্রাধিকার দেয়। পিরোলিজিডিন পূর্বধারকগুলিতে ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ/ম্যানিক বিক্রিয়া প্রয়োগ করে তাঁরা দেখান যে E-অ্যালকিন থেকে সিস প্রতিস্থাপক এবং Z-অ্যালকিন থেকে ট্রান্স প্রতিস্থাপকযুক্ত পিরোলিজিডিন অধিক পরিমাণে উৎপন্ন হয়—যা চেয়ার সংক্রমণ অবস্থার পক্ষে ইঙ্গিতবাহী। যদি বোট সংক্রমণ অবস্থা কার্যকর হতো, তবে বিপরীত ফলাফল প্রত্যাশিত ছিল (নিচের চিত্রে বিস্তারিত দেখুন)। বহু বিক্রিয়ার মতোই, Z-এনোলেট রূপান্তরে ১,৩-ডাইঅ্যাক্সিয়াল স্টেরিক পারস্পরিক ক্রিয়া এবং প্রতিস্থাপকসমূহের কোয়াসি-ইকুয়েটোরিয়াল অবস্থানের প্রবণতার কারণে নির্বাচনক্ষমতা কম হয়। এ কারণেই Z-এনোলেট রূপান্তরের জন্য উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন।
বোট সংক্রমণ অবস্থা ক্যাটায়নিক-২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাসে কোপ পুনর্বিন্যাসের তুলনায় আরও কম অনুকূল। যেসব পরিস্থিতিতে কোপ পুনর্বিন্যাস বোট সংক্রমণ অবস্থা গ্রহণ করে, সেসব ক্ষেত্রেও আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস চেয়ার জ্যামিতিতেই অগ্রসর হয়। এই ফলাফলসমূহ গণনামূলক রসায়ন-এর ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা আরও নির্দেশ করে যে সংক্রমণ অবস্থা গতিশীল নিয়ন্ত্রণাধীন।
 উল্লেখযোগ্যভাবে, এই স্টেরিওরসায়নিক পরীক্ষাগুলি নির্দেশ করে যে ক্যাটায়নিক ২-আজ়া-কোপ পুনর্বিন্যাস (এবং ম্যানিক সাইক্লাইজেশন) এনল বা ইমিনিয়াম টটোমারায়নের তুলনায় দ্রুত ঘটে। যদি তা না হতো, তবে অর্থবহ স্টেরিওরসায়ন পর্যবেক্ষণ করা যেত না—যা এই দ্রুত বিক্রিয়ার সক্ষমতাকে নির্দেশ করে।

#### স্টেরিওরসায়ন সংক্রান্ত অতিরিক্ত বিবেচনা
আজ়া-কোপ/ম্যানিক বিক্রিয়া যখন রিং-প্রসারণ অ্যানুলেশন-এ অংশগ্রহণ করে, তখন সর্বাধিক অনুকূল চেয়ার বিন্যাস অনুযায়ী স্টেরিওরসায়ন অনুসরণ করে, যেখানে বৃহৎ প্রতিস্থাপকসমূহ সাধারণত কোয়াসি-ইকুয়েটোরিয়াল অবস্থান গ্রহণ করে। রিংয়ে সংযুক্ত অবস্থায় ভিনাইল ও অ্যামিন উপাদানের মধ্যে syn অথবা anti সম্পর্ক থাকতে পারে। এই সম্পর্ক সাধারণত অ্যামিন প্রতিস্থাপকের দ্বারা নির্ধারিত হয়: বৃহৎ প্রতিস্থাপক syn আজ়া-কোপ পূর্বধারক তৈরি করে. অপরদিকে, anti ভিনাইল ও অ্যামিন প্রতিস্থাপক সাধারণত একটি অনুকূল সংক্রমণ অবস্থা প্রদান করে, যা সিস-সংযোজিত রিং সিস্টেম উৎপন্ন করে। syn প্রতিস্থাপকের ক্ষেত্রে অনুকূল উৎপাদ দ্রাবক বা বৃহৎ N-প্রতিস্থাপকের স্টেরিক প্রভাবের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে।

যেসব সাধারণ আজ়া-কোপ/ম্যানিক বিক্রিয়া রিং-প্রসারণ অ্যানুলেশনে অংশগ্রহণ করে না—যেমন অ্যামিনো অ্যালকোহল ও ইথারের ঘনীভবন—সেসব ক্ষেত্রে বন্ধন-ঘূর্ণন ম্যানিক সাইক্লাইজেশনের তুলনায় দ্রুত ঘটে এবং রেসেমিক উৎপাদ পাওয়া যায়। অ্যামিনে একটি কাইরাল অক্সিলিয়ারি প্রতিস্থাপক ব্যবহার করে এটি এড়ানো যায়। রিং-সংযুক্ত বিক্রিয়াসমূহে এই ধরনের বন্ধন-ঘূর্ণন সম্ভব নয়।

#### পুনর্বিন্যাস উৎপাদকে প্রভাবিত করার সম্ভাব্য তাপগতীয় সিঙ্ক
হোরোভিট্‌জ ও গাইসম্যানের প্রথম উদাহরণ একটি সম্ভাব্য তাপগতীয় সিঙ্ক প্রদর্শন করে, যেখানে ফেনাইল প্রতিস্থাপকের অ্যারিল কনজুগেশনের মাধ্যমে উৎপাদকে প্রাধান্য দেওয়া হয় এবং পরে ইমিনিয়ামের হাইড্রোলাইসিস দ্বারা তা স্থিতিশীল করা হয়। উৎপাদকে প্রভাবিত করার অন্যান্য পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে অধিক প্রতিস্থাপিত কার্বনে অধিক স্থিতিশীল প্রতিস্থাপক ব্যবহার, রিং-স্ট্রেন মুক্ত করা (যেমন সাইক্লোপ্রোপেন উন্মোচনের সাথে যুক্ত করা), অন্তঃআণবিক ফাঁদ (নিচে চিত্রিত), এবং ম্যানিক সাইক্লাইজেশন-এর সাথে যুগ্ম করা।

## এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া

ডান|এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া

এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া (aza-Cope/Mannich reaction) একটি সিনথেটিকভাবে শক্তিশালী বিক্রিয়া, কারণ এটি সহজ প্রারম্ভিক পদার্থ থেকে জটিল চাক্রিক অণু তৈরি করতে সক্ষম। এই টেন্ডেম (tandem) বিক্রিয়াটি একটি পুনর্বিন্যাসজাত পণ্যের দিকে তাপগতিগত ঝোঁক (thermodynamic bias) প্রদান করে, কারণ ম্যানিখ চক্রীয়করণ (Mannich cyclization) অপরিবর্তনীয় এবং এর ফলে উৎপন্ন অ্যাসিল প্রতিস্থাপিত পাইরোলিডিন (pyrrolidine) বলয়টি পুনর্বিন্যাসজাত পণ্যের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল।

### প্রথম এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া

ওভারম্যান এবং তার সহকর্মীরা বুঝতে পেরেছিলেন যে, ক্যাটায়নিক ২-এজা-কোপ (cationic 2-aza-Cope) পুনর্বিন্যাস সিনথেটিকভাবে অত্যন্ত কার্যকর হতে পারে যদি এতে একটি উপযুক্ত তাপগতিগত সিঙ্ক (thermodynamic sink) যুক্ত করা যায়। তাদের যুক্তি ছিল প্রারম্ভিক পদার্থে একটি নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপক যুক্ত করা, বিশেষ করে একটি অ্যালকোহল গ্রুপ, যা পুনর্বিন্যাসের পরেই সক্রিয় হয় এবং একটি এনোল-এ রূপান্তরিত হয়ে ইমিনিয়াম আয়নকে আক্রমণ করার জন্য প্রস্তুত হয়।

এই বিক্রিয়ার প্রথম প্রতিবেদনে অ্যালডিহাইড এবং ২-অ্যালকক্সি-৩-বিউটেন্যামিনের মধ্যে বিক্রিয়া দেখানো হয়েছিল, যা একটি অ্যামিনো অ্যালকোহল তৈরি করে। এই অ্যামিনো অ্যালকোহলের এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়াজাত পণ্যটি ছিল একটি অ্যাসিল-প্রতিস্থাপিত পাইরোলিডিন বলয়। এই সহজ প্রক্রিয়াটিতে মাত্র কয়েক ঘণ্টা মৃদু উত্তাপের প্রয়োজন হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়াটি চমৎকার উৎপাদসহ (yield) একটি মাত্র ধাপে সম্পন্ন হয়। এই পদ্ধতিটি অ্যামিনো ইথারের ঘনীভবনের ক্ষেত্রেও (নিচে দেখানো হয়েছে) সহজেই প্রয়োগ করা যায়, যেখানে অ্যালকোহলকে প্রথমে মিথাইলেটেড করা হয়। এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া সম্পন্ন হওয়ার পর, NaOH যোগ করে কিটোন তৈরি করা হয়। এই সাধারণ ক্ষেত্রে অ্যামিনটি ক্ষারীয় কিটোন থেকে ইমিনিয়াম আয়ন তৈরি করতে পারে না; পরবর্তী পদ্ধতিগুলোতে বিক্রিয়ায় কিটোন অন্তর্ভুক্ত করার উপায় খুঁজে বের করা হয়েছে। এই বিক্রিয়ার উপযোগিতা এই তথ্য থেকে স্পষ্ট যে, এমনকি যখন কম স্থিতিশীল আইসোমার তৈরি হয়, তখনও বিক্রিয়াটি অগ্রসর হয়, যা এর উচ্চ তাপগতিগত অনুকূলতা প্রমাণ করে।

ফ্রেম|কেন্দ্র|এই বিক্রিয়াটি একটি মাত্র ধাপে ঘটে। বেনজিন রিফ্লাক্স করে ৫ ঘণ্টা উত্তপ্ত করা হয়েছিল। শেষ ধাপে কিটোন তৈরির জন্য NaOH যোগ করা হয়। উৎপাদ সাধারণত প্রায় ৯০% হয়ে থাকে, যা বিভিন্ন প্রতিস্থাপকের কারণে সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে।

### বিক্রিয়া কৌশল

ডান

বিক্রিয়ার সাধারণ পণ্যটি সম্ভাব্য দুটি পৃথক পথে তৈরি হতে পারে: এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া, অথবা এজা-প্রিন্স চক্রীয়করণ/পিনাকোল পুনর্বিন্যাস (aza-Prins cyclization/pinacol rearrangement)।

এই কৌশলগুলোর ভিন্ন ভিন্ন স্টেরিওকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার প্রাধান্য ব্যাখ্যা করে। এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া [১,৫] ডাইইন অ্যানালগের প্রতিটি পরমাণুকে sp2 সংকরায়িত হতে বাধ্য করে, যার ফলে R' চিহ্নিত অবস্থানে প্রারম্ভিক পদার্থের স্টেরিওকেমিস্ট্রি মুছে যায়। অন্যদিকে, এজা-প্রিন্স/পিনাকোল পুনর্বিন্যাস R' অবস্থানে স্টেরিওকেমিস্ট্রি ধরে রাখে। এটি একটি সহজ পরীক্ষার পথ খুলে দেয় যা সক্রিয় কৌশলটি প্রকাশ করে। যদি প্রভাবশালী কৌশলটি এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া হয়, তবে R' অবস্থানে থাকা একটি এনানশিওমারিকভাবে বিশুদ্ধ প্রারম্ভিক পদার্থ রেসিমিক (racemic) পণ্যের দিকে নিয়ে যাবে। আর যদি প্রভাবশালী কৌশলটি এজা-প্রিন্স চক্রীয়করণ/পিনাকোল পুনর্বিন্যাস পথ হয়, তবে স্টেরিওকেমিস্ট্রি অপরিবর্তিত থাকবে। একটি সহজ পরীক্ষার মাধ্যমে যাচাই করা হয়েছে যে পণ্যটি রেসিমিক ছিল, যা এজা-কোপ ম্যানিখ বিক্রিয়াকে কার্যকরী কৌশল হিসেবে স্পষ্ট প্রমাণ প্রদান করে। আরও পরীক্ষার মাধ্যমে এটি নিশ্চিত করা হয়েছে এই জ্ঞান ব্যবহার করে যে, এজা-প্রিন্স/পিনাকোল পথে গঠিত কার্বেনিয়াম আয়ন তার প্রতিস্থাপকের ধনাত্মক আধান স্থিতিশীল করার ক্ষমতার দ্বারা প্রভাবিত হবে, ফলে বিক্রিয়া পথের সক্রিয়তা পরিবর্তিত হবে। যাইহোক, দেখা গেছে যে বিভিন্ন প্রতিস্থাপকের বিক্রিয়ার ফলাফলের ওপর সামান্য প্রভাব রয়েছে, যা আবারও এজা-কোপ ম্যানিখ বিক্রিয়াকেই কার্যকরী কৌশল হিসেবে নির্দেশ করে।

শ্যানাহান ল্যাবের সাম্প্রতিক গবেষণাপত্র বিরল এজা-প্রিন্স/পিনাকোল পথকে সমর্থন করে যা কেবলমাত্র উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাওয়া অ্যালকিন নিউক্লিওফিলিসিটি এবং ইমিনিয়াম ইলেকট্রোফিলিসিটির সাথে সম্পর্কিত। (aza-Prins-pinacol approach to 7-azabicyclo[2.2.1]heptanes and ring expansion to [3.2.1]tropanes Armstrong, A.; Shanahan, S. E. Org. Lett. 2005, 7, 1335)

এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া উচ্চ ডায়াস্টিরিও-নির্বাচনীতা (diastereoselectivity) প্রদর্শন করে। এটি সাধারণত ক্যাটায়নিক ২-এজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের অন্তর্বর্তী অবস্থা এবং স্টেরিওকেমিস্ট্রি স্পষ্টকারী স্টেরিওকেমিক্যাল পরীক্ষার ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। পুনর্বিন্যাসের স্টেরিওকেমিস্ট্রি কিছুটা জটিল হয়ে পড়ে যখন অ্যালাইল এবং অ্যামিন প্রতিস্থাপকগুলো একটি বলয়ে যুক্ত থাকে এবং এভাবে একে অপরের সিস (cis) বা ট্রান্স (trans) অবস্থানে থাকে।

এজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার প্রারম্ভিক পদার্থ অ্যামিনো অ্যালকোহলকে অক্সি-কোপ পুনর্বিন্যাসের (নিচে দেখুন) সাথে সম্পর্কিত হিসেবেও ভাবা যেতে পারে। আয়নিক অংশগ্রহণের কারণে বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি এবং ম্যানিখ চক্রীয়করণে এনোল ভেঙে পড়া ও অক্সি-কোপ পুনর্বিন্যাসে কিটো-এনোল টটোমারিজমের সাদৃশ্যের কারণে এটি বলা হয়।

কেন্দ্র|অক্সি-কোপ পুনর্বিন্যাস
## ২-অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার সংশ্লেষণমূলক প্রয়োগ
অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া প্রায়শই পাইরোলিডিন বলয় সংশ্লেষণের সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি, এবং তাই প্রাকৃতিক উৎপাদের পূর্ণ সংশ্লেষণে এর বহু প্রয়োগ রয়েছে। এর ডায়াস্টেরিওনির্বাচকতার কারণে এই বিক্রিয়া অসমমিত সংশ্লেষণ পদ্ধতির ভাণ্ডারকে সমৃদ্ধ করেছে, যা বিক্রিয়াটি ব্যবহার করে সংশ্লেষিত বহু অসমমিত অ্যালকালয়েড উদাহরণে প্রতিফলিত হয়। যেমনটি আমরা প্রথম অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া এবং বিক্রিয়ার স্টেরিওরসায়নের অতিরিক্ত বিবেচনা আলোচনায় দেখেছি, অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া পাইরোলিডিন ও পাইরোলিজিডিন বলয় গঠনে ব্যবহৃত হতে পারে। এছাড়াও এটি সংশ্লেষণে উপযোগী অন্যান্য বলয় কাঠামো, যেমন ইন্ডোলিজিডিন চক্র ও ইন্ডোল বলয় তৈরিতেও ব্যবহৃত হয়।

### (−)-স্ট্রিকনিন পূর্ণ সংশ্লেষণ

এই বিক্রিয়ার উপযোগিতা প্রদর্শনকারী ধ্রুপদী উদাহরণ হলো ওভারম্যানের স্ট্রিকনিন সংশ্লেষণ।  স্ট্রিকনিন একটি প্রাকৃতিকভাবে উৎপন্ন অত্যন্ত বিষাক্ত অ্যালকালয়েড, যা *[[স্ট্রিকনস]]* গণের বৃক্ষ ও আরোহী ঝোপে পাওয়া যায়। স্ট্রিকনিন সাধারণত ক্ষুদ্র মেরুদণ্ডী প্রাণীর কীটনাশক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। 

প্রথম স্ট্রিকনিন পূর্ণ সংশ্লেষণ, আর. বি. উডওয়ার্ড কর্তৃক, প্রাকৃতিক উৎপাদ সংশ্লেষণে একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি নির্দেশ করে; এর জটিলতার কাছাকাছি কোনো অণু পূর্বে সংশ্লেষিত হয়নি। পরবর্তী পূর্ণ সংশ্লেষণসমূহ ১৯৮০-এর দশকের শেষভাগ পর্যন্ত প্রতিবেদন করা হয়নি এবং সেগুলিতে অনুরূপ পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়েছিল—অর্থাৎ অবক্ষয়িত স্ট্রিকনিন থেকে প্রাপ্ত মধ্যবর্তী যৌগ ব্যবহার করা হয়। এসব সংশ্লেষণে কঠোর বিক্রিয়া শর্ত প্রয়োজন হতো। ওভারম্যানের সংশ্লেষণ এই সমস্যাগুলো এড়িয়ে যায় এবং অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার ডায়াস্টেরিওনির্বাচকতা ও মৃদু বিক্রিয়া শর্তের সুবিধা নিয়ে এটি স্ট্রিকনিনের প্রথম অসমমিত পূর্ণ সংশ্লেষণ। অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া ধাপটি প্রায় পরিমাণগত ফলনে সম্পন্ন হয়। ফলস্বরূপ, ওভারম্যান সংশ্লেষণ তার পূর্বসূরিদের তুলনায় বহু গুণ বেশি কার্যকর।

ওভারম্যানের স্ট্রিকনিন সংশ্লেষণ অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ পুনর্বিন্যাসের জন্য প্রয়োজনীয় পূর্বধাপ প্রস্তুতির একটি কার্যকর উদাহরণ, যেখানে ইপোক্সাইড বলয় উন্মোচন দক্ষভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। পুনর্বিন্যাস উপস্তর সংশ্লেষণের প্রধান ধাপগুলোর মধ্যে ছিল দুটি পূর্বধাপ সংযুক্ত করার জন্য একটি স্টিলে বিক্রিয়া, টার্ট-বিউটাইল হাইড্রোপেরঅক্সাইড ব্যবহার করে দ্বিবন্ধের ইপোক্সিডেশন, কিটোনকে অ্যালকিনে রূপান্তরের জন্য একটি উইটিগ বিক্রিয়া, এবং একটি চক্রায়ন ধাপ। অ্যামিন অ্যালকাইলেশন (প্রদর্শিত নয়) অণুটিকে পুনর্বিন্যাস উপস্তরে রূপান্তরিত করে। উল্লেখযোগ্যভাবে, এই অণুটি অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার এনান্টিওনির্ভুলতা প্রদর্শন করে, কারণ একটি সরল এনান্টিওমেরিক প্রারম্ভিক পদার্থ চূড়ান্ত এনান্টিওমার নির্ধারণ করে: প্রারম্ভিক পদার্থের এনান্টিওমার ব্যবহার করে স্ট্রিকনিনের সংশ্লিষ্ট এনান্টিওমার উৎপন্ন করা হয়।

ওভারম্যান সংশ্লেষণ, যেখানে পুনর্বিন্যাস উপস্তরের সংশ্লেষণ এবং বিক্রিয়ার চূড়ান্ত ধাপসমূহের বিস্তারিত বিবরণ রয়েছে, এখানে উপস্থাপিত: (−)-স্ট্রিকনিনের ওভারম্যান সংশ্লেষণ।

### (−)-ক্রিনিন সংশ্লেষণ
ক্রিনিন অ্যামারিলিডেসি পরিবারের একটি অ্যালকালয়েড, এবং এর অসমমিত পূর্ণ সংশ্লেষণ অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া ব্যবহারকারী প্রথমদিকের উদাহরণগুলোর একটি। এই সংশ্লেষণ অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার বিকাশে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ নির্দেশ করে, কারণ এতে বিক্রিয়াটির কয়েকটি সবচেয়ে কার্যকর সংশ্লেষণ কৌশল ব্যবহার করা হয়েছে। এই বিক্রিয়ায় ক্যাটায়নিক-২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের উচ্চ ডায়াস্টেরিওনির্বাচকতা কাজে লাগানো হয়েছে, পাশাপাশি সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী ব্যবহৃত হয়েছে অ্যামিন সুরক্ষার জন্য ভিনাইললিথিয়াম সংযোজন চলাকালে এবং ইমিনিয়াম গঠন促 করতে একটি প্রস্থানকারী গোষ্ঠী হিসেবে, যা সিলভার নাইট্রেট সংযোজন দ্বারা সহায়তাপ্রাপ্ত।
এই সংশ্লেষণ সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী ব্যবহার করে পাইরোলিডিন ও ইন্ডোলিজিডিন গঠনের দিকে একটি সংশ্লেষণগতভাবে উপযোগী পথের বহু উদাহরণের একটি।

### সেতুবন্ধিত ত্রিচক্রাকার অ্যালকালয়েড সংশ্লেষণ
ওভারম্যান ও সহকর্মীরা অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া ব্যবহার করে জটিল সেতুবন্ধিত ত্রিচক্রাকার কাঠামো সংশ্লেষণের পদ্ধতি উদ্ভাবন করেন। এই অ্যাজা-ত্রিচক্রাকার কাঠামোগুলি জটিল *[[স্টেমোনা]]* অ্যালকালয়েড পরিবারে পাওয়া যায়, পাশাপাশি সম্ভাব্য ঔষধ যেমন কিছু ইমিউনোসাপ্রেস্যান্ট যৌগেও দেখা যায়। প্রদর্শিত উদাহরণে ১-অ্যাজা-বাইসাইক্লো[২.২.১]হেপ্টেন লবণ প্রারম্ভিক পদার্থকে ৮০&nbsp;°C তাপমাত্রায় প্যারাফর্মালডিহাইডের সাথে বিক্রিয়া করিয়ে *স্টেমোনা* অ্যালকালয়েড অণুর গুরুত্বপূর্ণ অ্যাজা-ত্রিচক্রাকার কাঠামো গঠন করা হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, এই বলয় ব্যবস্থার স্টেরিক প্রভাবে অরবিটাল ওভারল্যাপ অনুকূল না হওয়া সত্ত্বেও বিক্রিয়াটি ৯৪% ফলনে সম্পন্ন হয়, যা প্রতিকূল অবস্থাতেও এই বিক্রিয়ার শক্তি নির্দেশ করে।

### সাধারণ বলয় উন্মোচন ও সম্প্রসারণ

অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়া, বিদ্যমান বলয় কাঠামোর সাথে যুক্ত হলে, প্রায়শই ইন্ডোলিজিডিন চক্র (একটি পাইরোলিডিন যা একটি সাইক্লোহেক্সেন বলয়ের সাথে যুক্ত) তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। এই আদর্শ বলয় অ্যানুলেশন প্রক্রিয়ায়, সাইক্লোপেন্টেন অংশটি পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে উন্মুক্ত হয় এবং ম্যানিখ চক্রায়নের মাধ্যমে পুনরায় বন্ধ হয়ে পাইরোলিডিন বলয়ের সাথে যুক্ত একটি ছয়-সদস্য বিশিষ্ট বলয় গঠন করে। যদিও এটি সবচেয়ে জনপ্রিয় অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ অ্যানুলেশন, এটিই একমাত্র নয়। সাত-সদস্য বিশিষ্ট বলয়ও সংশ্লেষণ করা সম্ভব, কারণ এনল ও ইমিনিয়াম আয়ন পরস্পরের যথেষ্ট নিকটে অবস্থান করে যাতে ম্যানিখ চক্রায়ন ঘটতে পারে। ম্যাক্রোসাইকেল সংশ্লেষণ এই বিক্রিয়া ব্যবহার করে প্রতিবেদন করা হয়নি, কারণ এনল ও ইমিনিয়ামের মধ্যে পর্যাপ্ত নৈকট্যের অভাব রয়েছে।
ভিনাইল অক্সাজোলিডিনও পুনর্বিন্যাস উপস্তর হিসেবে ব্যবহৃত হতে পারে। এই পুনর্বিন্যাস প্রথমে সাইক্লোহেক্সানোনের উপর অ্যামিনোবিউটেনলের আক্রমণের মাধ্যমে ভিনাইল অক্সাজোলিডিন গঠন করে, যা পরে তাপ ও অ্যাসিড (লুইস বা প্রোটিক) প্রয়োগে অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে। এই উদাহরণে একটি পাঁচ-সদস্য বিশিষ্ট বলয় ভেঙে পুনরায় গঠিত হয়। আরও জটিল উদাহরণে অক্সাজোলিডিনকে অন্য একটি বলয়ের সাথে যুক্ত করা হয়, যা ইন্ডোলিজিডিন চক্র গঠনের অতিরিক্ত পদ্ধতি উপস্থাপন করে।
## অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার পরিসর
অন্যান্য পদ্ধতির তুলনায় অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার বহু সুবিধা রয়েছে। বিক্রিয়ার মৃদু শর্ত বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য: হালকা উত্তাপ, সাধারণত ৮০&nbsp;°C-এর বেশি নয়, বিস্তৃত দ্রাবক ব্যবহারযোগ্যতা, এবং ১ সমমাত্রিক সমতুল্য অ্যাসিডের সংযোজন—সাধারণত ক্যাম্ফরসালফোনিক অ্যাসিড (CSA) বা একটি লুইস অ্যাসিড। পাইরোলিডিন সংশ্লেষণের অন্যান্য পদ্ধতি এর স্টেরিওনির্দিষ্টতা, পাইরোলিডিন ডেরিভেটিভযুক্ত গঠনে ব্যাপক প্রয়োগ, এবং সম্ভাব্য প্রারম্ভিক পদার্থের বিস্তৃত পরিসরের সাথে প্রতিযোগিতা করতে পারে না। এই বিক্রিয়াটি উচ্চ ডায়াস্টেরিওনির্বাচকতা প্রদর্শন করে এবং অত্যন্ত দৃঢ়, এমনকি সংক্রমণ অবস্থায় দুর্বল অরবিটাল ওভারল্যাপের সম্মুখীন হলেও অগ্রসর হয়।

অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার সুবিধাসমূহ প্রারম্ভিক পদার্থের সংশ্লেষণ নিয়ে গবেষণাকে উৎসাহিত করেছে, যা দুটি প্রধান শ্রেণিতে বিভক্ত: অ্যামিন সংযোজন ও ইমিনিয়াম গঠন (লাল) এবং ভিনাইল প্রতিস্থাপকের স্থাপন (নীল)। বিভিন্ন প্রকার N-প্রতিস্থাপক (R)—অ্যালকাইল ও অ্যারাইল—এই বিক্রিয়ায় ব্যবহার করা যায়, যাদের মধ্যে কিছু বিক্রিয়ার স্টেরিওরাসায়নিক ফলাফল প্রভাবিত করে। ভিনাইল গোষ্ঠী সাধারণত ১,১- বা ১,২-ডাইপ্রতিস্থাপিত রূপে সীমাবদ্ধ (যেখানে প্রতিস্থাপক R1, অথবা R1,R2 অবস্থানে থাকে), তবে ইলেকট্রনিক ও স্টেরিক বৈচিত্র্যের বিস্তৃত পরিসর সহনীয়।

### অ্যামিন সংযোজন ও ইমিনিয়াম গঠন

#### ইপোক্সাইড বলয় উন্মোচন
ইপোক্সাইডের বলয়-চাপ একটি অ্যালকোহল গোষ্ঠী থেকে দুই পরমাণু দূরে অ্যামিন গোষ্ঠী স্থাপনের জন্য কার্যকর পদ্ধতি প্রদান করে। ইপোক্সাইড প্রথমে ব্রোমাইডের নিউক্লিওফিলিক আক্রমণে ভাঙা যেতে পারে। প্রাথমিক অ্যামিন, অ্যারোম্যাটিক অ্যামিন, অথবা লিথিয়াম অ্যানিলাইডও নিউক্লিওফাইল হিসেবে ব্যবহৃত হতে পারে। এই ধাপের পরে প্রায়শই সুরক্ষামূলক O-মিথাইলেশন সম্পন্ন হয় এবং তা সহজেই অগ্রসর হয়।

যখন স্টেরিক প্রভাব এমন যে কেবল উপযুক্ত কার্বনে (দ্বিতীয় কার্বনের পরিবর্তে প্রান্তীয় কার্বন) আক্রমণ সম্ভব হয়, তখন অন্তঃআণবিক নাইট্রোজেনের প্রত্যক্ষ আক্রমণ কার্যকর হয়; যেমনটি স্ট্রিকনিন সংশ্লেষণে দেখা যায়।

### ইমিনিয়াম আয়ন গঠন
স্থাপিত অ্যামিন থেকে ইমিনিয়াম আয়ন উৎপন্ন করার সবচেয়ে সাধারণ উপায় হলো ফর্মালডিহাইড অথবা প্যারাফর্মালডিহাইড সংযোজন, যা অ্যাসিড-প্রণোদিত সংঘনন বিক্রিয়ার মাধ্যমে ইমিনিয়াম গঠন করে। ওভারম্যানের স্ট্রিকনিন সংশ্লেষণ এই পদ্ধতির একটি আদর্শ উদাহরণ। মাঝে মাঝে অন্তঃআণবিক কার্বোনিলও ব্যবহৃত হয়। ইমিনিয়াম আয়ন গঠনের অন্যান্য পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী ব্যবহার অথবা কার্বোনিল পূর্বধাপ হিসেবে অক্সাজোলিডিন ব্যবহার।

#### অ্যামিন অ্যালকাইলেশন
অ্যামিন অ্যালকাইলেশন ইমিন পূর্বধাপে পৌঁছানোর একটি সাধারণ পদ্ধতি। সরাসরি SN2 বিক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যামিন অ্যালকাইলেশন কেবল মাঝে মাঝে কার্যকর, কারণ অ্যামিনের অতিরিক্ত অ্যালকাইলেশনের প্রবণতা বেশি।
রিডাক্টিভ অ্যামিনেশন একটি অধিক প্রচলিত ও কার্যকর অ্যালকাইলেশন পদ্ধতি, যা প্রথম অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসে উদাহৃত হয়েছে।
অ্যামিন অ্যালকাইলেশনের সবচেয়ে কার্যকর ও মানক পদ্ধতি হলো প্রথমে অ্যামিন দ্বারা একটি অ্যামাইড বন্ধন গঠন করা এবং পরবর্তীতে সেটিকে, প্রায়শই লিথিয়াম অ্যালুমিনিয়াম হাইড্রাইড ব্যবহার করে, হ্রাস করা।

#### অক্সাজোলিডিন ব্যবহার
কিটোন ও স্টেরিকভাবে প্রতিবন্ধক অ্যালডিহাইড সাধারণ অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়ার জন্য উপযুক্ত নয়, কারণ অ্যামিন তাদের সাথে ইমিনিয়াম আয়ন গঠন করতে পারে না। ডিহাইড্রেটিভ অক্সাজোলিন গঠন এবং পরবর্তীতে পূর্ণ সমতুল্য অ্যাসিডের উপস্থিতিতে উত্তাপন এই সমস্যার সমাধান প্রদান করে।
ওভারম্যান অক্সাজোলিডিন ব্যবহার করে বিক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় ইমিনিয়াম আয়ন উৎপন্ন করার কথা প্রতিবেদন করেছেন। গঠনের পর তিনি দেখান যে পাইরোলিডিন সংশ্লেষণে কার্বোনিল উপাদান হিসেবে সাইক্লোহেক্সানোন ব্যবহার করা যেতে পারে। এই বিক্রিয়াটি বিভিন্ন প্রকার সাইক্লোহেক্সানোনের সাথে অগ্রসর হয়েছে। যখন একটি অ্যাসাইক্লিক কিটোন প্রতিস্থাপিত হয়, তখন বিক্রিয়াটি নিম্ন ফলনে সম্পন্ন হয়, যা দ্বিবন্ধিত কার্বোনিল থেকে সাইক্লোহেক্সানোন মুক্ত হওয়ার তাপগতীয় অনুকূলতাকে নির্দেশ করে, কারণ এটি চেয়ার বিন্যাসে অননুকূল বন্ধন-চাপ সৃষ্টি করে। এটি ১-অ্যাজাস্পাইরো[৪,৫]ডেকেন বলয়-ব্যবস্থার অন্যতম সুবিধাজনক নির্মাণ, যা একটি উপযোগী প্রাকৃতিক উৎপাদ কাঠামো।

### ভিনাইল প্রতিস্থাপকের স্থাপন

#### কিটোনের ভিনাইলেশন
ভিনাইলেশন অতিরিক্ত সংশ্লেষণগত সুবিধা প্রদান করতে পারে এবং বিক্রিয়ার কার্যকারিতা সম্প্রসারিত করে। সাধারণত অর্গানোলিথিয়াম বিকারক ব্যবহৃত হয়। প্রায়শই নাইট্রোজেনে একটি প্রতিস্থাপক বা সুরক্ষামূলক গোষ্ঠী যুক্ত করা হয়, যদিও তা সর্বদা প্রয়োজনীয় নয়। বিক্রিয়ায় লিথিয়ামের সংযোজন প্রারম্ভিক পদার্থের স্টেরিওরাসায়নে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে, কারণ নাইট্রোজেন এর সাথে সমন্বয় করে। এই সমন্বয়ে প্রভাবিত প্রারম্ভিক পদার্থ সাধারণত anti অ্যাজা-কোপ পূর্বধাপ প্রদান করে, আর যেগুলো প্রভাবিত নয়—যেমন উচ্চমাত্রায় প্রতিস্থাপিত, স্টেরিকভাবে প্রতিবন্ধক অ্যামিনযুক্ত যৌগ—সেগুলো syn পূর্বধাপ প্রদান করে। অতএব নাইট্রোজেন প্রতিস্থাপকের প্রকৃতি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

#### সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী ব্যবহার
সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী কিটোনের অ্যালিলিক ভিনাইলেশনের সময় ইমিনিয়াম আয়ন সুরক্ষার একটি সহজ উপায়। সায়ানামাইড গোষ্ঠী ও অনুরূপ যৌগসমূহ প্রায়শই ইমিনিয়াম আয়ন উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়েছে। এগুলি সাধারণত ইমিনিয়াম আয়নের উপর নিউক্লিওফিলিক সংযোজনের মাধ্যমে স্থাপন করা হয়, যা সাধারণত ফর্মালডিহাইড দ্বারা অ্যামিন অ্যালকাইলেশন থেকে উৎপন্ন হয়। ফলে ইমিনিয়াম আয়ন আচ্ছাদিত থাকে। অতএব সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠীর ব্যবহার অ্যাজা-কোপ/ম্যানিখ বিক্রিয়াকে দক্ষভাবে নিয়ন্ত্রণের উপায় প্রদান করে। সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী ২-অবস্থানে নাইট্রোজেনকে সুরক্ষিত করে অন্য অ্যালিলিক অ্যানালগ গঠনের সময়, যা সায়ানাইড-ধরনের উমপোলুং নীতির অনুরূপ। পরবর্তীতে এটি ইমিনিয়াম আয়ন গঠনের জন্য একটি উৎকৃষ্ট প্রস্থানকারী গোষ্ঠী সরবরাহ করে, যা ইমিনিয়াম উৎপাদনে এর ব্যবহারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। সায়ানোমিথাইল গোষ্ঠী থেকে ইমিনিয়াম আয়ন উৎপাদন সাধারণত সিলভার নাইট্রেট সংযোজনের মাধ্যমে প্রণোদিত হয়, যদিও অন্যান্য রৌপ্য ও তামা যৌগও ব্যবহৃত হয়েছে। এই অতিরিক্ত ধাপ ইমিনিয়াম আয়ন উৎপাদনের উপর অধিক সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের সুযোগ দেয়। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এই প্রস্তুতিমূলক বিক্রিয়াগুলি −৭৮&nbsp;°C তাপমাত্রায় সম্পন্ন করতে হয় যাতে সায়ানোমিথাইল/ভিনাইললিথিয়াম পারস্পরিক ক্রিয়া প্রতিরোধ করা যায়। এই পদ্ধতি বহু ভিন্ন N-প্রতিস্থাপকের ব্যবহার সম্ভব করে এবং অক্টাহাইড্রোইন্ডোল ও পাইরোল সংশ্লেষণ সহজতর করতে ব্যবহৃত হতে পারে।

## ১- এবং ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস

১- এবং ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসসমূহ ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের তুলনায় অপেক্ষাকৃত কম পরিচিত, কারণ এদের সক্রিয়ণ শক্তি তুলনামূলকভাবে অনেক বেশি।

১- এবং ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসে এনামিন গঠনের তুলনায় ইমিন গঠনের প্রতি প্রবণতা বেশি, কারণ কার্বন-নাইট্রোজেন π-বন্ধন কার্বন-নাইট্রোজেন σ-বন্ধনের তুলনায় অধিক শক্তিশালী। এর ফলে ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস তাপগতীয়ভাবে অনুকূল, কিন্তু ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস ততটা নয়; ইমিনের শক্তি প্রায় ১০ কিলোক্যালরি/মোল কম। অতএব ৩-অ্যাজা-কোপের উচ্চ সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা মূলত গতিতাত্ত্বিক কারণে। ১- এবং ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস নিয়ে গবেষণা প্রধানত সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা কমানোর জন্য কার্যকর চালিকা শক্তি অনুসন্ধানে কেন্দ্রীভূত হয়েছে। এই পুনর্বিন্যাসগুলোর বিভিন্ন সংস্করণ সংশ্লেষণগত উপযোগিতার জন্য অনুকূলিত হয়েছে। ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস সাধারণত তাপগতীয় চালিকা শক্তির সাথে যুক্ত থাকে, আর ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস সাধারণত ক্যাটায়নিক অবস্থায় সম্পন্ন করা হয় যাতে তাপগতীয়ভাবে অনুকূল উৎপাদে পৌঁছাতে গতিতাত্ত্বিক প্রতিবন্ধকতা হ্রাস পায়।

এই পুনর্বিন্যাসগুলো ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের প্রক্রিয়াগত যুক্তি অনুসরণ করে। ১- এবং ৩-অ্যাজা-কোপ উভয়ই প্রধানত চেয়ার-ধর্মী সংক্রমণ অবস্থার মাধ্যমে অগ্রসর হয় (এবং স্টেরিওরাসায়ন বজায় রাখে, যেমনটি ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসে দেখা যায়), এবং ধনাত্মক আধান সংযোজনে ত্বরান্বিত হয়, কারণ এতে সংক্রমণ অবস্থা অধিক ডাইর‍্যাডিকাল/ডাইপোলার চরিত্র ধারণ করে। ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস (এবং সেইসাথে ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস, যা একই সংক্রমণ অবস্থার মাধ্যমে অগ্রসর হয়) কোপ পুনর্বিন্যাস ও ক্যাটায়নিক ২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের তুলনায় সংক্রমণ অবস্থায় আরও কম অ্যারোম্যাটিক চরিত্র প্রদর্শন করে বলে প্রত্যাশিত। এর ফলে গতিতাত্ত্বিক সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা অতিক্রম করতে উচ্চ তাপমাত্রা প্রয়োজন হয় (কখনও কখনও কোপ পুনর্বিন্যাসের জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার কাছাকাছি বা তারও বেশি, প্রায় ১৭০ থেকে ৩০০ ডিগ্রি পর্যন্ত)।

### ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস

২-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস সনাক্ত হওয়ার পরপরই ৩-অ্যাজা-কোপ বিক্রিয়া আবিষ্কৃত হয়, কারণ এটি ক্লাইজেন পুনর্বিন্যাসের সাথে সমজাতীয় সম্পর্কযুক্ত। প্রকৃতপক্ষে, প্রাথমিক প্রবন্ধসমূহে অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের এই রূপটিকে প্রায়শই অ্যামিনো-ক্লাইজেন পুনর্বিন্যাস বলা হয়েছে, যা বিভ্রান্তিকর নামকরণ, কারণ এতে বোঝায় যে অণুতে নাইট্রোজেন ও অক্সিজেন উভয়ই উপস্থিত। এই পুনর্বিন্যাস কার্বন-সম্বলিত হেটারোসাইক্লিক বলয় গঠনে ব্যবহৃত হতে পারে, যার মধ্যে পাইপেরিডিন সর্বাধিক সাধারণ।

এই পুনর্বিন্যাসের প্রাথমিক উদাহরণগুলোর একটি বারপিট শনাক্ত করেন, যিনি অ্যামোনিয়াম লবণে পুনর্বিন্যাস সংঘটিত হতে দেখেন। এদের আধানযুক্ত প্রকৃতির কারণে তাপ সংযোজন ছাড়াই বিক্রিয়াটি উষ্মাধর্মীভাবে অগ্রসর হয়—গুরুত্বপূর্ণভাবে, চতুর্মাত্রিক নাইট্রোজেন অনুপস্থিত থাকলে পুনর্বিন্যাসটি অগ্রসর হয়নি। এই যুক্তি অনুসরণ করে, ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের অধিকাংশ গবেষণা আধানযুক্ত জুইটারায়নিক রূপের উপর কেন্দ্রীভূত হয়েছে, কারণ আধান-বণ্টন সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা কমাতে সহায়তা করে। কিছু ক্ষেত্রে পুনর্বিন্যাস −২০&nbsp;°C পর্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায়ও সংঘটিত হতে পারে।

হিল ও গিলম্যান ১৯৬৭ সালে একটি সাধারণ নিরপেক্ষ ৩-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের প্রতিবেদন দেন। যথাযথভাবে প্রতিস্থাপিত এনামিন প্রস্তুতের পর, তীব্র উত্তাপে প্রায় সম্পূর্ণ পুনর্বিন্যাস হয়ে ইমিন উৎপাদ গঠিত হয়। তবে এই পুনর্বিন্যাস পথের ব্যবহারিক প্রয়োগ সীমিত।
### ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস

প্রথম আবিষ্কৃত ১-অ্যাজা-কোপ বিক্রিয়াটি ছিল সাধারণ কোপ বিক্রিয়ার একটি সরল সমরূপ, এবং এর বৃহৎ তাপগতীয় সক্রিয়ণ প্রতিবন্ধকতা অতিক্রম করতে তীব্র উত্তাপ প্রয়োজন হতো। ফলে ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাস নিয়ে পরবর্তী অধিকাংশ গবেষণা এই কঠোর বিক্রিয়া শর্ত এড়ানোর জন্য পুনর্বিন্যাসটিকে কোনো তাপগতীয় চালিকা শক্তির সাথে যুক্ত করার দিকে মনোনিবেশ করেছে। ধারণা করা হয়েছে যে ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের গতি-নির্ধারক সংক্রমণ অবস্থায় হেটারোপরমাণুর উপস্থিতির কারণে আংশিক ডাইর‍্যাডিকাল ও ডাইপোলার চরিত্র থাকে।

ফাউলার ও সহকর্মীরা ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসকে সংশ্লেষণগতভাবে কার্যকর পথ হিসেবে ব্যবহারের একটি কৌশল প্রস্তাব করেন। তারা লক্ষ্য করেন যে বিক্রিয়ার প্রতিবন্ধকতা মূলত নাইট্রোজেনের ইমিন অবস্থায় থাকার তাপগতীয় পছন্দের কারণে সৃষ্টি হয়; অতএব নাইট্রোজেনকে স্থিতিশীল করা হলে তা তাপগতীয়ভাবে অনুকূল প্রভাব ফেলতে পারে। এই উদ্দেশ্যে তারা নাইট্রোজেনের উপর একটি কার্বোনিল গোষ্ঠী সংযোজন করেন, এই অনুমান করে যে নাইট্রোজেনের একক ইলেকট্রন জোড়া একটি অ্যামাইড বন্ধনে অংশগ্রহণের মাধ্যমে স্থিতিশীল হবে, এবং অ্যামাইড গোষ্ঠীর ঋণাত্মকতা ইমিন গোষ্ঠীর LUMO নিম্ন করবে, ফলে সংক্রমণ অবস্থা অধিক অনুকূল হবে।

এই কৌশল ব্যবহার করে ফাউলার ও সহকর্মীরা ১-অ্যাজা-কোপ পুনর্বিন্যাসের মাধ্যমে পাইপেরিডিন ও পাইরিডিন ডেরিভেটিভ প্রস্তুত করতে সক্ষম হন। এই কৌশলটি তুলনামূলকভাবে দৃঢ় প্রমাণিত হয়েছে; প্রতিস্থাপক প্রভাব দ্বারা বিঘ্নিত অবস্থায়, বিকল্প পুনর্বিন্যাসের সাথে প্রতিযোগিতায়, অথবা নৌকা-ধর্মী সংক্রমণ অবস্থার মাধ্যমে অগ্রসর হতে বাধ্য হলেও উৎপাদ গঠন সম্ভব হয়েছে। বিক্রিয়ক প্রস্তুতির আপেক্ষিক সহজতাও গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে একটি ডিয়েলস-অ্যাল্ডার বিক্রিয়া অপেক্ষাকৃত সরল ওয়ার্কআপ ধাপের সাথে যুক্ত হয়ে জটিল চক্রায়নসহ সংশ্লেষণ সম্ভব করে।

এই তাপগতীয় প্রতিবন্ধকতা অতিক্রমের অন্যান্য পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে সাইক্লোপ্রোপেন বলয়ের চাপমুক্তির সাথে পুনর্বিন্যাসকে যুক্ত করা, যা বিক্রিয়াটিকে অনেক নিম্ন তাপমাত্রায় সম্পন্ন হতে সহায়তা করে।

## তথ্যসূত্র

## আরও পাঠ্য
*
*
*

বিষয়শ্রেণী:পুনর্বিন্যাস বিক্রিয়া
বিষয়শ্রেণী:নামযুক্ত বিক্রিয়া