নতুন কৌশলটি হাইড্রোজেন র্যাডিকেল তৈরি করতে হালকা অবস্থা এবং অফ-দ্য-শেল্ফ রিএজেন্ট ব্যবহার করে। এই পদ্ধতিটি এই অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল প্রজাতিগুলি তৈরি করার জন্য পূর্বে প্রয়োজনীয় কঠোর শর্তগুলিকে দূর করে, যা বিজ্ঞানীদের জন্য ব্যবহার এবং শোষণ করা আরও সহজ করে তোলে। ইউনিভার্সিটি কলেজ লন্ডনের প্রজেক্ট লিডার রূপেন্দর কুমার বলেন, “যে কোনো রসায়নবিদ এটা করতে পারেন।”
পূর্বে, হাইড্রোজেন র্যাডিকেল প্রস্তুত করা – শুধুমাত্র একটি প্রোটন এবং ইলেক্ট্রন দ্বারা গঠিত সহজতম র্যাডিকাল প্রজাতি – একটি জটিল প্রক্রিয়া ছিল, কুমার ব্যাখ্যা করেন। “কীভাবে জলের মতো অণু থেকে হাইড্রোজেন পরমাণুকে মুক্ত করা যায়” […] আমাদের খুব দৃঢ় সম্পর্ক ভাঙতে হবে,” তিনি বলেছেন। কুমার উল্লেখ করেছেন যে র্যাডিকেলের “আক্রমনাত্মক” পথের মধ্যে রয়েছে “ভাস্বর ফিলামেন্ট, বৈদ্যুতিক নিঃসরণ, পারদ বাষ্প বাতি বা আয়নাইজিং বিকিরণ”।
কিন্তু কুমারের দল যে বিকল্প পদ্ধতিটি তৈরি করেছে তার জন্য নিয়মিত ল্যাব বেঞ্চে রিএজেন্ট প্রয়োজন। এটি মাত্র 30°C তাপমাত্রায় কাজ করে, একটি বেগুনি LED, একটি সস্তা সালফার-ভিত্তিক অর্গানোক্যাটালিস্ট এবং হাইড্রাজিন। “আমরা মূল্যবান বা বিষাক্ত ধাতু, হাইড্রোজেন গ্যাস বা চাপের সরঞ্জাম ব্যবহার করি না,” কুমার যোগ করেন।
গবেষকদের পদ্ধতি হাইড্রাজিনকে সালফার অনুঘটকের সাথে একত্রিত করার উপর নির্ভর করে একটি মধ্যবর্তী গঠনের জন্য যা অতিবেগুনী আলোর সংস্পর্শে এলে প্রতিক্রিয়া দেখায়। এটি একটি অতিরিক্ত ইলেক্ট্রন সহ একটি প্রোটোনেটেড হাইড্রাজিন তৈরি করে। এটি একটি অস্বাভাবিক পণ্য যা একটি নিরপেক্ষ Rydberg র্যাডিক্যাল নামে পরিচিত। এই অত্যন্ত অস্থির প্রজাতিটি দ্রুত হাইড্রাজিন এবং হাইড্রোজেন র্যাডিকেলে পচে যায়, যা অ্যালকেন এবং হ্যালাইডের সাথে বিক্রিয়া করে বিভিন্ন ধরনের পণ্য তৈরি করে। “একটি মুক্ত হাইড্রোজেন পরমাণু এভাবে দেখতে শুরু করে। [a reagent] হাইড্রোজেনেশন, ডিহ্যালোজেনেশন এবং তার বাইরে,” কুমার বলেছেন।
“সবচেয়ে মৌলিক” হওয়া সত্ত্বেও […] হাইড্রোজেন র্যাডিকালগুলি “বাস্তব পরীক্ষাগারের পরিস্থিতিতে তৈরি করা কুখ্যাতভাবে কঠিন,” বলেছেন ম্যাক্সি রোসলার, যুক্তরাজ্যের ইম্পেরিয়াল কলেজ লন্ডনের র্যাডিক্যাল কেমিস্ট্রি এবং ইলেক্ট্রন প্যারাম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স স্পেকট্রোস্কোপির একজন বিশেষজ্ঞ যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না।
হালকা অবস্থার অধীনে হাইড্রোজেন র্যাডিকেল তৈরি করা এবং একটি সাধারণ কাছাকাছি অতিবেগুনী আলোর উত্স একটি বড় অগ্রগতি, রোজলার ব্যাখ্যা করেন। এই আবিষ্কার “হাইড্রোজেনকে র্যাডিকেলে পরিণত করে” [reactions] এটি অনেক বেশি অ্যাক্সেসযোগ্য হবে এবং গবেষকদের একটি বিস্তৃত পরিসরকে এই প্রজাতির অন্বেষণ এবং ব্যবহার করার অনুমতি দেবে, “তিনি বলেছেন।
নতুন কৌশলটি এমন প্রতিক্রিয়াগুলিকে আনলক করে যা আগে “সিন্থেটিক রসায়নবিদদের নাগালের বাইরে এবং পদার্থবিজ্ঞানের ল্যাবগুলিতে সীমাবদ্ধ ছিল,” কুমার বলেন। সর্বোত্তম উদাহরণ হল অ্যালকেনের হাইড্রোজেনেশন, যেখানে হাইড্রোজেন র্যাডিকেলগুলি “বিস্তৃত সাবস্ট্রেট পরিসরে গ্রাম স্কেলে 96% পর্যন্ত ফলন প্রদান করে।” [and] আমরা অ্যারিল ক্লোরাইড, ব্রোমাইড এবং কার্বামেট সহ্য করি,” তিনি যোগ করেন৷ বর্তমান অ্যালকিন হাইড্রোজেনেশন বিকল্পগুলি, যেমন প্যালাডিয়াম অনুঘটকগুলি ঐতিহ্যগতভাবে এই কার্যকরী গোষ্ঠীগুলিকে ধ্বংস করে৷
কুমার এবং তার দল অন্যান্য হাইড্রোজেনেশন প্রতিক্রিয়া অধ্যয়ন করেছে, যার মধ্যে ফ্লুওক্সেটিন (প্রোজ্যাক) এবং মেন্থল, সেইসাথে টেরপেনয়েড এবং অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে গঠনগতভাবে সম্পর্কিত যৌগগুলি রয়েছে। মজার বিষয় হল, তিনি নোট করেছেন, এই র্যাডিক্যাল প্রতিক্রিয়া হাইড্রোজেনেড অ্যালিলগ্লাইসিন “স্টেরিওকেমিস্ট্রি ব্যাহত না করে।”
নিয়ন্ত্রণযোগ্য অবস্থার অধীনে হাইড্রোজেন র্যাডিকেল তৈরি করার ক্ষমতা “রসায়নবিদদের চিন্তাভাবনা পরিবর্তন করতে পারে,” কুমার বলেন, ফলাফলগুলি সবুজ র্যাডিক্যাল প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য “আরও অ্যাক্সেসযোগ্য বিকল্পের জন্য প্রথম বাস্তব আশা” প্রস্তাব করে।
