डिमराइजेशन (रसायन विज्ञान)
रसायन विज्ञान में, डिमराइजेशन ऐसी प्रक्रिया हैं जो दो अणुओं या आयनों को किसी बंध (बांड) द्वारा जोड़ने की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। इस प्रकार के परिणामी बांड या तो शक्तिशाली हो सकते हैं या फिर कमजोर भी हो सकते हैं। इनमें से कई सममित रासायनिक प्रजातियों को डिमर के रूप में वर्णित किया गया है, तब भी जब मोनोमर अज्ञात या अत्यधिक अस्थिर अवस्था में रहते हैं।[1]
होमोडिमर शब्द का उपयोग तब किया जाता है जब दो उपइकाइयाँ समान होती हैं अर्ताथ (उदाहरण A-A) और हेटेरोडिमर जब वे नहीं होती हैं अर्ताथ (उदाहरण A-B) इसका प्रमुख उदाहरण हैं। इस प्रकार डिमराइजेशन के विपरीत अवस्था को अधिकांशतः पृथक्करण (रसायन विज्ञान) कहा जाता है। जब दो विपरीत रूप से आवेशित आयन डिमर में जुड़ते हैं, तो उन्हें बजेरम बांड के रूप में संदर्भित किया जाता है,[2] जिसे नील्स बजेरम के बाद प्रतिपादित किया गया था।
असहसंयोजक डिमर
निर्जल कार्बोक्जिलिक अम्ल विशेषतः अम्लीय हाइड्रोजन और कार्बोनिल ऑक्सीजन के हाइड्रोजन बांड द्वारा डिमर बनाते हैं। उदाहरण के लिए, एसीटिक अम्ल गैस चरण में डिमर बनाता है, जहां मोनोमर इकाइयाँ हाइड्रोजन बांड द्वारा साथ जुड़ी रहती हैं।[3] इस प्रकार के कई OH-युक्त अणु डिमर बनाते हैं, जैसे जल डिमर इत्यादि।
उत्तेजक और एक्साइप्लेक्स अल्प जीवनकाल वाली उत्तेजित अवस्था से जुड़ी संरचनाएं हैं। उदाहरण के लिए, उत्कृष्ट गैस स्थिर रूप से डिमर नहीं बनाती हैं, अपितु वे एक्साइमर Ar2*, Kr2* और Xe2* उच्च दबाव और विद्युत उत्तेजना के अनुसार बनाती हैं।[4]
सहसंयोजक डिमर
आण्विक डिमर अधिकांशतः दो समान यौगिकों की प्रतिक्रिया से बनते हैं जैसे: 2A → A−A इसका उदाहरण हैं। इस उदाहरण में, मोनोमर A को डिमर A−A देने के लिए डिमराइज़ करने के लिए कहा जाता है, उदाहरण डायमिनोकार्बिन इसका प्रमुख उदाहरण है, जो टेट्राअमीनोएथिलीन देने के लिए मंद गति से कार्य करता है:
कार्बाइन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और सरलता से बांड बना लेते हैं।
डाइसाइक्लोपेंटैडीन दो साइक्लोपेंटैडीन अणुओं का असममित डिमर है, जो इस प्रकार किसी उत्पाद देने के लिए डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया में प्रतिक्रिया करता है। इसे गर्म करने पर यह समान मोनोमर्स देने के लिए टूट जाता है, उदाहरण के लिए रेट्रो-डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया से गुजरता है:
कई गैर-धातु तत्व डिमर के रूप में पाए जाते हैं: जैसे हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, और हैलोजन (अर्ताथ अधातु तत्त्व, क्लोरीन, ब्रोमिन और आयोडीन) इसके प्रमुख उदाहरण हैं। इस प्रकार किसी नोबल गैस के लिए वैन डेर वाल बांड से जुड़े डिमर का निर्माण करती हैं, जैसे डाइहेलियम या डायर्गन इसका प्रमुख उदाहरण हैं। इसी प्रकार पारा (तत्व) पारा (Hg2+2) (I) के लिए धनायन रूप में होता है, इस प्रकार औपचारिक रूप से डिमेरिक आयन बनता हैं। इसके आधार पर अन्य धातुएँ अपने वाष्प चरण में डिमर का अनुपात बना सकती हैं। यहाँ पर इस प्रकार से ज्ञात धात्विक डिमर में डाइलिथियम (Li2), डाइसोडियम (Na2), डाईपोटेशियम (K2), डिरुबिडियम (Rb2) और डेसीसियम (Cs2) सम्मिलित है, ऐसे तात्विक डिमर होमोन्यूक्लियर अणु मुख्यतः डायटोमिक अणु होते हैं।
इस प्रकार के कई छोटे कार्बनिक अणु, विशेष रूप से फॉर्मेल्डिहाइड सरलता से डिमर में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके आधार पर फॉर्मल्डिहाइड का डिमर (CH2O) मुख्यतः (C2H4O2) चैनल में परिवर्तित किया गया है।
बोरेन्स (BH3) डाइबोरेन डिमर (B2H6) के रूप में होता है, इस प्रकार बोरॉन के केंद्र की उच्च लुईस अम्लता के कारण इसका निर्माण होता हैं।
पॉलीमर रसायन विज्ञान
पॉलिमर के संदर्भ में, डिमर स्टोइकोमेट्री या संक्षेपण प्रतिक्रियाओं के बारे में सोचे बिना, पोलीमराइजेशन 2 की डिग्री को भी संदर्भित किया जाता है।
इसकी इस स्थिति के लिए जहां यह लागू होता है, वह डाईसैकराइड के साथ क्रिया करता है। उदाहरण के लिए, सेलोबायोज ग्लूकोज का डिमर है, भले ही इसका गठन करने के लिए प्रयुक्त होने वाली प्रतिक्रिया से जल उत्पन्न होता है:
यहाँ पर परिणामी डिमर में मोनोमर्स की प्रारंभिक बंध से भिन्न स्टोइकोमेट्री उत्पन्न करता है।
डिसैकेराइड को डिमर माने जाने के लिए ही मोनोसैकेराइड से बना होने की आवश्यकता नहीं है। इसका प्रमुख उदाहरण उदाहरण सुक्रोज है, जो फ्रुक्टोज और ग्लूकोज का डिमर है, जो ऊपर प्रस्तुत समान प्रतिक्रिया समीकरण का पालन करता है।
अमीनो अम्ल डिमर भी बना सकते हैं, जिन्हें डाइपेप्टाइड्स कहा जाता है। उदाहरण ग्लाइसिलग्लिसिन इसका विशेष उदाहरण है, जिसमें पेप्टाइड बांड से जुड़े दो ग्लाइसिन अणु होते हैं। इसके अन्य उदाहरणों में एसपर्टेम और कार्नोसिन सम्मिलित हैं।
अकार्बनिक डिमर
कई अणुओं और आयनों को डिमर के रूप में वर्णित किया गया है, भले ही मोनोमर को उत्पन्न करता हो।
समूह 13 डिमर
बोरेन
बोरेन ( B2H6) अकार्बनिक डिमर का उत्कृष्ट उदाहरण है। इसके आधार पर बोरेन BH3 के रूप में अकेले ही उपस्थित नहीं होते है, भले ही इसे अधिकांशतः इसी प्रकार से लिखा जाता है। इसके आधार पर B2H6 संरचना के रूप में उपस्थित है, इस प्रकार जहां दो हाइड्रोजन परमाणु दो बोरान परमाणुओं को जोड़ते हैं।[5]
एल्युमिनियम
ऑर्गेनोएल्यूमिनियम रसायन विज्ञान मोनोमर्स या डिमर्स के रूप में उपस्थित हो सकता है, जो जुड़े समूहों के स्टेरिक प्रभावों पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, ट्राइमेथिलैलुमिनियम डिमर के रूप में उपस्थित है, अपितु ट्राइमेसिटिलाल्युमिनियम मोनोमेरिक संरचना को अपनाता है।[6]
जैव रासायनिक डिमर
पाइरीमिडीन डिमर्स
पाइरीमिडीन डिमर जिसे थाइमिन डिमर के रूप में भी जाना जाता है, मुख्यतः पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने पर पाइरीमिडीन डीएनए बेस से फोटोकैमिकल प्रतिक्रिया द्वारा बनते हैं।[6] इस प्रकार यह क्रॉस-लिंकिंग उत्परिवर्तन का कारण बनती है, जो कैंसर को उत्पन्न कर सकता है, जिससे त्वचा कैंसर हो सकता है।[6] इसके आधार पर जब पाइरीमिडीन डिमर उपस्थित होते हैं, तो इस प्रकार पोलीमर्स को अवरुद्ध किया जा सकता हैं, इस प्रकार डीएनए की कार्यक्षमता को तब तक कम कर सकते हैं, जब तक कि यह ठीक नहीं हो जाती हैं।[6]
प्रोटीन डिमर
प्रोटीन डिमर दो प्रोटीनों के बीच परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है जो आगे चलकर बड़े और अधिक जटिल ओलिगोमेर का निर्माण कर सकता है।[7] उदाहरण के लिए, ट्यूबुलिन का निर्माण ट्यूबुलिन या α-ट्यूबुलिन और ट्यूबुलिन या β-ट्यूबुलिन के डिमराइजेशन से होता है और इस प्रकार यह डिमर सूक्ष्मनलिका बनाने के लिए आगे बहुलकीकरण कर सकता है।[8] सममित प्रोटीन के लिए, बड़े प्रोटीन कॉम्प्लेक्स को छोटे समान प्रोटीन सबयूनिट में तोड़ा जा सकता है, जो कार्यात्मक प्रोटीन बनाने के लिए आवश्यक आनुवंशिक कोड को कम करने के लिए मंद हो जाता है।[7]
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स
मानव जीनोम के भीतर रिसेप्टर (जैव रसायन) के सबसे बड़े और सबसे विविध समूहों के रूप में जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर या जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स (जीपीसीआर) का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, इसके वर्तमान अध्ययनों से डिमर बनाने की उनकी क्षमता का समर्थन किया गया है।[9] जीपीसीआर डिमर में जीपीसीआर परिवार के संबांडित सदस्यों से बने होमोडीमर और हेटेरोडिमर दोनों सम्मिलित हैं।[10] जबकि सभी को नहीं, कुछ जीपीसीआर को कार्य करने के लिए डिमराइजेशन की आवश्यकता होती है, जैसे जीएबीएबी रिसेप्टर या GaBaB-रिसेप्टर, जैविक प्रणालियों में डिमर्स के महत्व पर बल देता है।[11]
रिसेप्टर टायरोसिन कीनेज़
जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स के समान, रिसेप्टर टायरोसिन कीनेस (आरटीके) के लिए संकेत पारगमन में अपना कार्य करने के लिए डिमराइजेशन आवश्यक है, जो कई अलग-अलग सेलुलर प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है।[12] इस प्रकार आरटीके सामान्यतः मोनोमर्स के रूप में उपस्थित होते हैं, अपितु लिगैंड (जैव रसायन) बाइंडिंग पर गठनात्मक परिवर्तन से गुजरते हैं, जिससे उन्हें पास के आरटीके के साथ डिमराइज करने की अनुमति मिलती है।[13][14] इसके आधार पर डिमराइजेशन कोशिका द्रव्य काइनेज प्रोटीन डोमेन को सक्रिय करता है, जो आगे सिग्नल ट्रांसडक्शन के लिए उत्तरदायी होता है।[12]
यह भी देखें
- मोनोमर
- ट्रिमर (रसायन विज्ञान)
- पॉलिमर
- प्रोटीन डिमर
- ऑलिगोमेर
संदर्भ
- "IUPAC "Gold Book" definition". doi:10.1351/goldbook.D01744. S2CID 242984652. Retrieved 2009-04-30.
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