1,000 से अधिक के आणविक भार के साथ मध्य अणुओं को कई चरणों और समय लेने वाली प्रकृति के कारण संश्लेषित करना मुश्किल है, एक नए दृष्टिकोण के विकास की मांग करना जो इन नुकसान को दूर कर सकता है। क्लिक रसायन विज्ञान अपनी सादगी, दक्षता और बहुमुखी प्रतिभा के कारण लागू रसायन विज्ञान में एक आवश्यक उपकरण बन गया है। रासायनिक संश्लेषण के लिए यह दृष्टिकोण छोटे अणुओं के त्वरित और विश्वसनीय जुड़ने के लिए बड़े, अधिक जटिल संरचनाओं में, अक्सर न्यूनतम पक्ष प्रतिक्रियाओं और उपचुनावों के साथ अनुमति देता है। परिभाषा के अनुसार, रसायन विज्ञान प्रतिक्रियाएं अत्यधिक चयनात्मक और कुशल हैं, जो उन्हें नियंत्रित और अनुमानित तरीके से विशिष्ट यौगिक बनाने के लिए आदर्श बनाती हैं।
इस विचार को दो कदम आगे ले जाने से, केमिस्ट आणविक प्लेटफॉर्म विकसित कर रहे हैं जो ट्रिपल क्लिक केमिस्ट्री के लिए अनुमति देते हैं – तीन अलग -अलग कार्यात्मक समूहों के साथ स्थिर अणुओं का विकास जो अलग, लक्षित प्रतिक्रिया साइटों के रूप में काम करते हैं। यद्यपि ये “ट्रिटलेंट” प्लेटफॉर्म जटिल यौगिकों के कुशल संश्लेषण को सक्षम करते हैं, लेकिन एज़ाइड और एल्केने मोएट्स के साथ प्लेटफार्मों का उपयोग करके ट्रायज़ोल का चयनात्मक गठन एक अनसुलझा चुनौती बनी हुई है।
इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, टोक्यो यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस (टीयूएस), जापान के एसोसिएट प्रोफेसर सुगुरु योशिदा के नेतृत्व में एक शोध टीम, अत्यधिक कार्यात्मक ट्रायज़ोल का उत्पादन करने में सक्षम उपन्यास ट्राइवेंट प्लेटफॉर्म विकसित करने के लिए सेट की गई। टीम ने संयुक्त राष्ट्र के सतत विकास लक्ष्यों (एसडीजीएस) – एसडीजी 3 (गुड हेल्थ एंड वेलबिंग), एसडीजी 7 (अफोर्डेबल एंड क्लीन एनर्जी), और एसडीजी 9 (उद्योग, नवाचार और बुनियादी ढांचे) के साथ समन्वय सुनिश्चित किया। यह अध्ययन, जिसमें प्रकाशित हुआ था रासायनिक संचार 7 जनवरी, 2025 को, श्री ताकाहिरो यासुदा, एक मास्टर डिग्री के छात्र और श्री गाकू ओरिमोटो द्वारा सह-लेखक थे, जिन्होंने 2023 में टीयूएस से मास्टर डिग्री पूरी की।
शोधकर्ताओं ने ट्रिपल क्लिक केमिस्ट्री के लिए स्थिर ट्रिटलेंट प्लेटफॉर्म बनाने में सफल रहे, केंद्रीय पाड़ में एक लंबे लिंकर के लिए धन्यवाद। अनुसंधान टीम ने प्रदर्शित किया कि कैसे विभिन्न प्रकार के अणुओं को क्रमिक रूप से प्रत्येक कार्यात्मक मौन को ट्रिटेंट प्लेटफॉर्म में लक्षित करके निर्मित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, उन्होंने फ्लोरोसल्फोनील मौएटिटी को लक्षित करने के लिए सल्फर-फ्लोराइड एक्सचेंज प्रतिक्रिया का लाभ उठाया और एज़ाइड और एल्केनी मोएट्स को प्रभावित किए बिना उच्च पैदावार में अलग-अलग अल्कोहल का उत्पादन किया। फिर, उन्होंने एज़ाइड मौएटिटी पर विविध रूपांतरण किए, जिसमें कॉपर-उत्प्रेरित एज़ाइड-अल्काइन साइक्लोडडिशन, स्ट्रेन-प्रमोटेड एज़ाइड-अल्काइन साइक्लोडडिशन और बर्टोज़ी-स्टूडिंगर लिकेशन जैसे हॉलमार्क शामिल थे। अंत में, शेष तीसरे परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला के माध्यम से शेष एल्केनी मौइटी को लक्षित करते हुए, शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक जटिल ट्राइज़ोल को संश्लेषित किया।
विशेष रूप से, प्रत्येक मौन को लक्षित करते समय ऊपर वर्णित आदेश का पालन करना सख्ती से आवश्यक नहीं था, क्योंकि शोधकर्ताओं ने बाद के प्रयोगों में चुनिंदा रूप से ट्राइज़ोल संरचनाओं का प्रदर्शन किया। इसके शीर्ष पर, जटिल ट्राइज़ोल एक सीधी, एक-पॉट प्रतिक्रिया में प्राप्त किया जा सकता है। “अणुओं के साथ चयनात्मक क्लिक प्रतिक्रियाएं जिनमें एज़ाइड और एल्केने दोनों मोएट हैं, वे आसान नहीं हैं, लेकिन हम यह स्पष्ट करने में सक्षम थे कि प्रत्येक क्लिक प्रतिक्रिया एक अत्यधिक चयनात्मक तरीके से आगे बढ़ती है, जो कि एल्केन या एज़ाइड प्रतिक्रिया भागीदारों को ठीक से चुनकर है जो लक्षित समूह के साथ अधिमानतः प्रतिक्रिया करते हैं। उपयुक्त शर्तें, “योशिदा बताते हैं।
इस अध्ययन में विकसित ट्रिपल क्लिक केमिस्ट्री प्लेटफार्मों का कई लागू क्षेत्रों में महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं। उदाहरण के लिए, कार्यात्मक मल्टी-ट्रायज़ोल, जो उच्च उपज में आसानी से तैयार किए जा सकते हैं, दवा विकास, भौतिक विज्ञान और बायोइंजीनियरिंग में मूल्यवान हैं। वे कई जैविक लक्ष्यों के साथ संगत हैं, जैसे कि एंजाइम और रिसेप्टर्स, संभावित दवा अनुप्रयोगों का संकेत देते हैं। ट्रिपल क्लिक केमिस्ट्री के माध्यम से संश्लेषित जैव-सक्रिय मध्य अणुओं को अचूक रोगों से उबरने में मदद मिल सकती है। इसके अलावा, वे कैटालिसिस और सामग्री विकास में महत्वपूर्ण हैं, पॉलिमर, सेंसर, कोटिंग्स और समन्वय ढांचे के डिजाइन के लिए आधार के रूप में सेवा करते हैं।
“हमारा अंतिम लक्ष्य नए अणुओं को बनाना है जो जीवन विज्ञान में क्रांति लाएंगे, और हमने इस शोध को एक ही बार में सरल घटक अणुओं को इकट्ठा करने के लिए एक विधि के रूप में कल्पना की,” योशिदा का निष्कर्ष है। “प्रस्तावित विधि बहुक्रियाशील अणुओं के सरल संश्लेषण और मध्यम आकार के अणुओं की एक विस्तृत विविधता को सक्षम करती है, और हम उम्मीद करते हैं कि यह दवा विज्ञान, औषधीय रसायन विज्ञान, रासायनिक जीव विज्ञान और सामग्री रसायन विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोगी होगा।”
प्रस्तावित दृष्टिकोण जटिल सामग्री के बजाय सरल प्रारंभिक सामग्रियों का उपयोग करता है, टिकाऊ दवा संश्लेषण को बढ़ावा देता है। इसके अतिरिक्त, इस दृष्टिकोण का समय-बचत पहलू अनुसंधान प्रक्रिया को गति दे सकता है। कुल मिलाकर, इस अध्ययन में प्रस्तुत कुशल trivalent प्लेटफ़ॉर्म अणुओं को अधिक टिकाऊ रसायन विज्ञान की ओर प्रगति में तेजी लाने में मदद मिलेगी, उम्मीद है कि हरे संश्लेषण प्रोटोकॉल, बेहतर चिकित्सा उपचार और पर्यावरण और कृषि प्रगति के लिए अग्रणी होगा।
