اس ہفتے نمایاں
S1-Bromopropane (n-propylbromide or nPB) کیمیائی فارمولہ CH3CH2CH2Br کا ایک ارگنومومین مرکب ہے۔ [1] یہ بے رنگ مائع ہے۔ پانی سے قدرے کم اور پانی میں قدرے گھلنشیل۔ جب اعلی درجہ حرارت پر گرم کیا جائے تو وہ زہریلے دھوئیں کا اخراج کرسکتا ہے۔ [2]
فیچرڈ مضامین
صابن بنانے کے لئے ، صرف ایک آکسیجن ایٹم کاربن ہائیڈروجن بانڈ میں ڈالیں۔ نسخہ آسان لگ سکتا ہے۔ لیکن کاربن ہائیڈروجن بانڈ ، جیسے بالوں میں پھنسے ہوئے گم ، الگ ہوجانا مشکل ہے۔ چونکہ وہ صابن سے کہیں زیادہ کی بنیاد فراہم کرتے ہیں ، اس لئے کہ اس کو توڑنے کا کوئی راستہ تلاش کریں کہ ضد جوڑی اس میں انقلاب لاسکتی ہے کہ کیمیائی صنعتیں دواسازی سے لے کر گھریلو سامان تک سب کچھ تیار کرتی ہیں۔ اب، ہارورڈ یونیورسٹی اور کارنیل یونیورسٹی کے محققین نے ایسا ہی کیا ہے: پہلی بار، انہوں نے بالکل دریافت کیا کہ کس طرح ایک رد عمل کاپر-نائٹرین اتپریرک — جو کہ مونگ پھلی کے مکھن کی طرح بالوں پر مسوڑھوں کی گرفت کو ڈھیلا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، کیمیائی رد عمل کو روکنے میں مدد کرتا ہے۔ ان مضبوط کاربن ہائیڈروجن بانڈز میں سے ایک کو کاربن نائٹروجن بانڈ میں تبدیل کر سکتا ہے، جو کیمیائی ترکیب کے لیے ایک قیمتی عمارت ہے۔ سائنس میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں ، کرٹس کارش نے پی ایچ ڈی کی۔ ہارورڈ یونیورسٹی کے گریجویٹ اسکول آف آرٹس اینڈ سائنسز کے طالب علم ، ٹیڈ بیٹلی ، ہارورڈ کے کیمسٹری کے ارونگ پروفیسر ، کائل لنکاسٹر ، کارنیل یونیورسٹی میں کیمسٹری کے ایسوسی ایٹ پروفیسر ، اور ان کے ساتھیوں کی ٹیم ، نہ صرف یہ بیان کرتے ہیں کہ کس طرح ایک ری ایکٹو تانبے نائٹرین ہے کاتلیسٹ اپنا جادو سرانجام دیتا ہے ، لیکن ان ضدی کاربن ہائڈروجن بانڈوں کو توڑنے کے لئے اور آلودگی ، ڈٹرجنٹ ، اور رنگ برنگی مصنوعات جیسے کم فضلہ ، توانائی اور لاگت کو کیسے تیار کرتا ہے اس کے بارے میں کس طرح اس کی بوتل لگائیں۔ صنعتیں کثیرالعمل کے ذریعہ اکثر اس طرح کی مصنوعات (امائنس) کی بنیاد تشکیل دیتی ہیں: او rawل ، خام الکین ماد materialsے کو تعاملاتی مالیکیولوں میں تبدیل کیا جاتا ہے ، اکثر اوقات زیادہ لاگت والے ، بعض اوقات زحل انگیز کاتالجات کے ساتھ۔ اس کے بعد ، بدلتے ہوئے سبسٹریٹ کو کسی کیمیائی گروپ کا تبادلہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں اکثر ایک بالکل نیا کاتلیٹک نظام کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس انٹرمیڈیٹ اقدام سے گریز کرنا- اور بجائے فوری طور پر مطلوبہ فنکشن کو براہ راست ابتدائی ماد intoل میں داخل کرنا overall مجموعی مواد ، توانائی ، لاگت اور ممکنہ طور پر اس عمل سے بھی زہریلے کو کم کر سکتا ہے۔ Betley اور اس کی ٹیم کا یہی مقصد تھا: ایک ایسا اتپریرک تلاش کریں جو کیمیائی اقدامات کو چھوڑ سکے۔ اگرچہ محققین نے نصف صدی سے زیادہ عرصے سے ایک رد عمل کاپر-نائٹرین کیٹالسٹ کے عین مطابق میک اپ کا شکار کیا ہے اور یہاں تک کہ قیاس کیا ہے کہ کاپر اور نائٹروجن کیمیائی آلے کا مرکز ہو سکتے ہیں، اس جوڑے کے الیکٹرانوں کی صحیح تشکیل نامعلوم ہی رہی۔ "الیکٹران ریل اسٹیٹ کی طرح ہیں، آدمی. مقام سب کچھ ہے،" Betley نے کہا. "ایک مالیکیول میں الیکٹرانوں کا تصرف اس کے رد عمل سے گہرا تعلق رکھتا ہے،" لنکاسٹر نے کہا، جس نے اپنی لیب میں گریجویٹ طالب علم آئیڈا ڈیموکی کے ساتھ مل کر تانبے اور نائٹروجن پر الیکٹرانوں کی انوینٹری قائم کرنے میں مدد کی۔ ایسی توانائیاں تلاش کرنے کے لیے ایکس رے سپیکٹروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے جہاں فوٹان جذب ہوں گے — ایک الیکٹران کی عدم موجودگی کا نشان — انہیں نائٹروجن پر دو الگ الگ سوراخ ملے۔ "نائٹروجن کا یہ ذائقہ - جس میں آپ کے پاس یہ دو الیکٹران غائب ہیں - کئی دہائیوں سے رد عمل میں ملوث ہیں، لیکن کسی نے بھی ایسی نوع کے لیے براہ راست تجرباتی ثبوت فراہم نہیں کیے ہیں۔" ان کے پاس اب ہے۔ عام طور پر ، اگر ایک تانبے کا ایٹم نائٹروجن سے منسلک ہوتا ہے تو ، دونوں اپنے کچھ الیکٹرانوں کو ایک ہم آہنگی بانڈ بنانے کے لئے ترک کردیتے ہیں ، جس میں وہ الیکٹرانوں کو مساوی طور پر بانٹتے ہیں۔ "اس معاملے میں،" بیٹلی نے کہا، "یہ نائٹروجن ہے جس پر دو سوراخ ہیں، اس لیے اس میں دو آزاد ریڈیکلز ہیں اور یہ تانبے میں صرف ایک جوڑے سے جڑا ہوا ہے۔" یہ پابندی اتار چڑھاؤ والے نائٹرین کو اس کے راستے میں آنے والی چیزوں کے ساتھ تباہ کن کیمسٹری کرنے سے روکتی ہے۔ جب کسی کی ٹانگ پر کٹ جاتا ہے تو ، مثال کے طور پر ، جسم ان نائٹرین ریڈیکلز کی طرح ایک رد عمل آکسیجن پرجاتی بھیجتا ہے۔ رد عمل آکسیجن پرجاتی حملہ کرنے والے پرجیویوں یا متعدی ایجنٹوں پر حملہ کرتا ہے ، لیکن وہ ڈی این اے کو بھی نقصان پہنچا سکتا ہے۔ لہذا ، رد عمل نائٹرین پر مشتمل ہونے کے لئے ، پہلے مصنف کارش نے ایک بڑے پیمانے پر پنجرا ایک لیگنڈ کی شکل میں بنایا۔ لیگینڈ ، جیسے تانبے نائٹرین جوڑے کے ارد گرد نامیاتی جھاڑیوں کی طرح - اتپریرک برقرار ہے۔ اس جھاڑی کو کاٹ کر ایک اور مادہ متعارف کروائیں - جیسے کاربن ہائیڈروجن بانڈ۔ اور آگ نائٹرین کام کرنے کو مل جائے۔ بٹلی نے کائٹلسٹ کو ایک کنکال کی کلید کہا ہے ، یہ ایک ایسا ٹول ہے جس میں بانڈز کو انلاک کرنے کی صلاحیت موجود ہے جو دوسری صورت میں ترکیب میں استعمال کرنے میں بہت زیادہ مضبوط ہوگی۔ انہوں نے کہا، "امید ہے کہ، ہم ان کیمیکل پرجاتیوں کو پیدا کر سکتے ہیں جو اب اس قدر رد عمل کا شکار ہونے جا رہی ہیں کہ وہ ہمارے ارد گرد موجود سب سے زیادہ غیر فعال مادوں کو پیش کرتے ہیں جس کے ساتھ ہم کھیل سکتے ہیں۔" "یہ واقعی، واقعی طاقتور ہو گا." چونکہ عمارت کے بلاکس — جیسے تانبے اور امائنز — وافر اور سستے ہیں، اس لیے کنکال کی کلید دواسازی یا گھریلو مصنوعات بنانے کے مزید عملی طریقوں کو کھول سکتی ہے۔ بیٹلی نے کہا کہ جب کارش نے پہلی بار مالیکیول بنایا تو "وہ لفظی طور پر خوشی سے جھوم رہا تھا۔" "میں ایسا ہی تھا، 'ٹھیک ہے، آباد ہو جاؤ۔'" لیکن نتائج زیادہ دلچسپ نکلے: نائٹرین توقع سے بہتر رد عمل ظاہر کرتا ہے حالانکہ "مالیکیول کو مستحکم ہونے کا کوئی حق نہیں ہے،" اور بانڈنگ کا ڈھانچہ کسی بھی ڈیزائن سے مختلف نظر آتا تھا۔ گزشتہ چھ دہائیوں کی تحقیق کے دوران تجویز کیا گیا۔ "اگر ہم نے اسے شروع میں تجویز کیا ہوتا تو مجھے لگتا ہے کہ لوگ ہم پر طنز کرتے۔" اگرچہ Betley نے 2007 میں اپنی لیب کا آغاز کرنے کے بعد سے اس مضحکہ خیز پرجاتی کا پیچھا کیا — جسے لنکاسٹر نے "بگ گیم ہنٹنگ" کہا ہے، لیکن وہ اپنی جیت کی کم اور اپنے ساتھیوں کی زیادہ پرواہ کرتا ہے۔ "میں کرٹس کو دیکھ کر اپنا سارا لطف حاصل کرتا ہوں اور میرے دوسرے طلباء اس بات کے بارے میں بہت پریشان ہو جاتے ہیں کہ وہ حقیقت میں کیا کرنے میں کامیاب رہے ہیں۔" کارش کو ناقدین اور کیمیائی دیواروں دونوں کا سامنا کرنا پڑا لیکن اس کے باوجود اپنے شکار پر قائم رہا۔ "مجھے خوشی ہے کہ وہ ضدی ہے، اتنا ہی ضدی ہے جتنا میں ہوں،" بیٹلی نے کہا۔ یہ دونوں شاید اتنے ہی ضدی ہوسکتے ہیں جتنے بانڈز کو اب وہ توڑ سکتے ہیں۔ کارنیل میں، جب لنکاسٹر اور پانچویں سال کے گریجویٹ طالب علم DiMucci نے ان نتائج کی تصدیق کی، تو اس نے Betley ٹیم کو "ایک رنگین ای میل بھیجا"۔ لیکن ، وہ بھی ، اپنے ساتھیوں کو کریڈٹ دیتا ہے۔ DiMucci نے Stanford Synchrotron Radiation Lightsource میں سات دن اپنی ٹیم کے ساتھ اتپریرک کے الیکٹرانک ڈھانچے کا تجزیہ کرنے میں گزارے۔ "ان کی نئی تجرباتی صلاحیتوں کے بغیر،" لنکاسٹر نے کہا، "ہمارے پاس واقعی شور کا اشارہ اور کم پس منظر نہیں ہوتا جس نے اس چیز کی شناخت کرنا بہت آسان بنا دیا تھا۔" اس کے بعد، ٹیم اس نئے ڈیزائن سے الہام حاصل کر سکتی ہے تاکہ وسیع تر ایپلی کیشنز کے ساتھ اتپریرک تیار کی جا سکے، جیسے خطرناک میتھین کو میتھانول میں تبدیل کرنے کے فطرت کے طریقے کی عکس بندی۔ "ایک حقیقی ہولی گریل یہ کہنا ہوگا، 'ٹھیک ہے، وہ CH بانڈ وہاں ہے، اس مالیکیول میں وہ خاص، میں اسے CN بانڈ یا CO بانڈ میں تبدیل کرنا چاہتا ہوں،'" لنکاسٹر نے کہا۔ یہ ایک دور کا مقصد ہو سکتا ہے، لیکن اس کی نام نہاد "ڈریم ٹیم" حل تلاش کرنے کے لیے صحیح ہو سکتی ہے۔
برمنگھم یونیورسٹی کے سائنسدانوں نے کونیفرز اور پھلوں کے درختوں میں خوشبودار مالیکیولز سے نامیاتی پولیمر بنانے کا طریقہ تیار کیا ہے۔ 3-D پرنٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے تیار کردہ تکنیک، بائیو میڈیکل ایپلی کیشنز یا پروٹو ٹائپنگ میں استعمال کے لیے پائیدار مواد کی نئی نسل کا باعث بن سکتی ہے۔ ٹیرپینز کہلاتے ہیں، یہ مالیکیول مختلف قسم کے پودوں کے ضروری تیلوں میں پائے جاتے ہیں اور اکثر خوشبوؤں، کاسمیٹکس اور دیگر گھریلو مصنوعات میں استعمال ہوتے ہیں۔ چونکہ وہ نکالنے اور عمل کرنے میں مشکل ہیں، مصنوعی ورژن اکثر بدلے جاتے ہیں۔ ٹیرپینز کو رال پیدا کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ پیٹرو کیمیکلز سے بنے پلاسٹک کو تبدیل کرنے کے لیے نئے پائیدار پولیمر کی تحقیقات کرنے والے کیمسٹوں اور انجینئرز کے لیے انتہائی دلچسپ بناتا ہے۔ چیلنج یہ ہے کہ دلچسپ مواد تیار کرنے کے لیے ٹیرپینز کو مؤثر طریقے سے پروسیس کرنے کا طریقہ تلاش کیا جائے۔ یونیورسٹی آف برمنگھم کے سکول آف کیمسٹری کے محققین نے مالیکیولز کو نکالنے اور انہیں مستحکم رال میں تبدیل کرنے کے لیے ایک تکنیک وضع کی ہے۔ ان کو سلفر پر مبنی نامیاتی مرکبات کے ساتھ ملا کر جسے تھیول کہتے ہیں، رالوں کو روشنی کے ذریعے متحرک کیا جا سکتا ہے تاکہ ٹھوس مواد بن سکے۔ ان کے نتائج پولیمر کیمسٹری میں شائع کیے گئے ہیں۔ ٹیرپینز کو اس طرح سے پروسیس کرنے سے وہ 3-D پرنٹنگ کے عمل میں خاص طور پر کارآمد ہوتا ہے جسے سٹیریو لیتھوگرافی کہا جاتا ہے، جہاں اشیاء کو ایک سے زیادہ تہوں میں بنایا جاتا ہے اور 3-D اشیاء بنانے کے لیے UV روشنی کے نیچے آپس میں ملایا جاتا ہے۔ سرکردہ مصنف، پروفیسر اینڈریو ڈو، وضاحت کرتے ہیں: "ہمیں پولیمر مصنوعات بنانے کے پائیدار طریقے تلاش کرنے کی ضرورت ہے جو پیٹرو کیمیکلز پر انحصار نہ کریں۔ ٹیرپینز کو اس تلاش میں حقیقی صلاحیت کے طور پر تسلیم کیا گیا ہے اور ہمارا کام استعمال کرنے کے قابل ہونے کی جانب ایک امید افزا قدم ہے۔ یہ قدرتی مصنوعات۔" مختلف ٹیرپینز مختلف مادی خصوصیات پیدا کرتے ہیں اور ٹیم کے لیے اگلا مرحلہ ان خصوصیات کو بہتر طریقے سے کنٹرول کرنے کے لیے ان کی مزید مکمل چھان بین کرنا ہے۔ اگرچہ خوشبوئیں ٹیرپینز کی مادی خصوصیات کی کلید نہیں ہیں، محققین یہ دیکھنے میں دلچسپی رکھتے ہیں کہ آیا انہیں کچھ مصنوعات میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
