उत्पाद (रसायन विज्ञान)

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उत्पाद रासायनिक प्रतिक्रियाओं से बनने वाली प्रजातियां हैं।[1] एक रासायनिक प्रतिक्रिया के समय, अभिकारक उच्च ऊर्जा संक्रमण अवस्था से निकलने के बाद उत्पादों में परिवर्तित हो जाते हैं। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप अभिकारकों की खपत होती है। यह एक स्वतः प्रक्रिया या उत्प्रेरक द्वारा मध्यस्थता की जा सकती है जो संक्रमण अवस्था की ऊर्जा को कम करती है, और विलायक द्वारा जो प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक रासायनिक वातावरण प्रदान करती है। जब रासायनिक समीकरणों में प्रतिनिधित्व किया जाता है, तो उत्क्रमणीय प्रतिक्रियाओं की स्थिति में भी उत्पादों को दाहिनी ओर खींचा जाता है।[2] उत्पादों के गुण जैसे उनकी ऊर्जा रासायनिक प्रतिक्रिया की कई विशेषताओं को निर्धारित करने में सहायता करती है, जैसे कि प्रतिक्रिया एक्सर्जोनिक या एंडर्जोनिक है या नहीं। इसके अतिरिक्त, किसी उत्पाद के गुण रासायनिक प्रतिक्रिया के बाद निकालने और शुद्ध करने में आसान बना सकते हैं, विशेष रूप से यदि उत्पाद में अभिकारकों की तुलना में पदार्थ की एक अलग स्थिति हो।

अधिकांश रसायन विज्ञान अनुसंधान रासायनिक संश्लेषण और लाभकारी उत्पादों के लक्षण वर्णन के साथ-साथ अवांछनीय उत्पादों का पता लगाने और हटाने पर केंद्रित है। सिंथेटिक रसायनज्ञों को अनुसंधान रसायनज्ञों में उप-विभाजित किया जा सकता है जो रसायनों को संश्लेषित करने के लिए नए रसायनों और अग्रणी नए विधियों को डिजाइन करते हैं, साथ ही प्रक्रिया रसायन शास्त्र जो रासायनिक उत्पादन को बढ़ाते हैं और इसे सुरक्षित, अधिक पर्यावरणीय रूप से टिकाऊ और अधिक कुशल बनाते हैं।[3] अन्य क्षेत्रों में प्राकृतिक उत्पाद सम्मिलित हैं जो जीवित जीवों द्वारा बनाए गए उत्पादों को अलग करते हैं और फिर इन उत्पादों की विशेषता और अध्ययन करते हैं।

प्रतिक्रिया का निर्धारण

रासायनिक प्रतिक्रिया के उत्पाद प्रतिक्रिया के कई अवस्थाओं को प्रभावित करते हैं। यदि उत्पाद अभिकारकों की तुलना में ऊर्जा में कम हैं, तो प्रतिक्रिया अतिरिक्त ऊर्जा को त्याग देगी जिससे यह एक बाहरी प्रतिक्रिया बन जाएगी। इस प्रकार की प्रतिक्रियाएँ ऊष्मागतिक रूप से अनुकूल होती हैं और अपने आप घटित होती हैं। यदि प्रतिक्रिया के रासायनिक बलगतिकी बहुत अधिक हैं, चूंकि, तब प्रतिक्रिया बहुत धीमी गति से हो सकती है, या यहां तक ​​​​कि बिल्कुल भी नहीं हो सकती है। यह वायुमंडलीय दबाव पर हीरे को कम ऊर्जा वाले ग्रेफाइट में बदलने का स्थिति है, ऐसी प्रतिक्रिया में हीरे को मेटास्टेबल माना जाता है और ग्रेफाइट में परिवर्तित होते हुए नहीं देखा जाता है।[4][5]

यदि उत्पाद अभिकारकों की तुलना में रासायनिक ऊर्जा में अधिक हैं तो प्रतिक्रिया के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होगी और इसलिए यह एक ऊर्जा प्रतिक्रिया है। इसके अतिरिक्त यदि उत्पाद अभिकारक की तुलना में कम स्थिर है, तो लेफ़लर की धारणा यह मानती है कि संक्रमण अवस्था अभिकारक की तुलना में उत्पाद के अधिक निकट होगी।[6] कभी-कभी उत्पाद अभिकारक से काफी भिन्न होता है कि प्रतिक्रिया के बाद इसे आसानी से शुद्ध किया जाता है जैसे कि जब कोई उत्पाद अघुलनशील होता है और अभिकारकों के घुलने पर घोल से बाहर निकल जाता है।

इतिहास

उन्नीसवीं सदी के मध्य के बाद से, रसायनज्ञ रासायनिक उत्पादों को संश्लेषित करने में तेजी से व्यस्त रहे हैं।[7] उत्पादों के अलगाव और लक्षण वर्णन पर केंद्रित अनुशासन, जैसे कि प्राकृतिक उत्पाद रसायनज्ञ, क्षेत्र के लिए महत्वपूर्ण बने हुए हैं, और सिंथेटिक रसायनज्ञों के साथ उनके योगदान के संयोजन के परिणामस्वरूप आज रसायन विज्ञान को समझा जा सकता है।[7]

अधिकांश सिंथेटिक रसायन विज्ञान नए रसायनों के संश्लेषण से संबंधित है, जैसा कि नई दवाओं के डिजाइन और निर्माण के साथ-साथ नई सिंथेटिक विधियों की खोज में होता है। 2000 के दशक के प्रारंभ में, रासायनिक संश्लेषण को औद्योगिक स्तर तक बढ़ाने के साथ-साथ इन प्रक्रियाओं को अधिक कुशल, सुरक्षित और पर्यावरणीय रूप से जिम्मेदार बनाने की विधि खोजने पर केंद्रित सिंथेटिक रसायन विज्ञान के एक विशिष्ट क्षेत्र के रूप में प्रक्रिया रसायन विज्ञान उभरने लगा है।[3]


जैव रसायन

लैक्टेज (एंजाइम) द्वारा डाईसैकराइड चीनी लैक्टोज (सब्सट्रेट) का दो मोनोसैकराइड शर्करा (उत्पादों) में रूपांतरण

जैव रसायन में, [[एंजाइम सब्सट्रेट]] को उत्पाद में बदलने के लिए एंजाइम जैविक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।[8] उदाहरण के लिए, एंजाइम लैक्टेज के उत्पाद गैलेक्टोज और ग्लूकोज हैं, जो सब्सट्रेट लैक्टोज से उत्पन्न होते हैं।

  • जहाँ S सब्सट्रेट है, P उत्पाद है और E एंजाइम है।

उत्पाद स्वच्छंदता

कुछ एंजाइम एंजाइम संकीर्णता का एक रूप प्रदर्शित करते हैं जहां वे एक एकल सब्सट्रेट (रसायन विज्ञान) को कई अलग-अलग उत्पादों में परिवर्तित करते हैं। यह तब होता है जब उच्च ऊर्जा संक्रमण अवस्था के माध्यम से प्रतिक्रिया होती है जिसे विभिन्न रासायनिक उत्पादों में समाधान किया जा सकता है।[9]


उत्पाद अवरोध

कुछ एंजाइम अपने एंजाइम कटैलिसीस के उत्पाद द्वारा एंजाइम अवरोधक होते हैं जो एंजाइम को बांधते हैं और इसकी गतिविधि को कम करते हैं।[10] यह चयापचय मार्गों को नियंत्रित करने वाली ऋणात्मक प्रतिक्रिया के रूप में चयापचय के नियमन में महत्वपूर्ण हो सकता है।[11] जैव प्रौद्योगिकी में उत्पाद निषेध भी एक महत्वपूर्ण विषय है, क्योंकि इस प्रभाव पर नियंत्रण पाने से उत्पाद की उपज में वृद्धि हो सकती है।[12]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ McNaught, A. D.; Wilkinson, A. (2006). [product] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book". Blackwell Scientific Publications, Oxford. doi:10.1351/goldbook. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  2. ↑ McNaught, A. D.; Wilkinson, A. (2006). [chemical reaction equation] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications, Oxford. doi:10.1351/goldbook. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  3. ↑ 3.0 3.1 Henry, Celia M. "दवाएं विकसित करना". Chemical and Engineering News. Retrieved 13 September 2014.
  4. ↑ McNaught, A. D.; Wilkinson, A. (2006). [diamond] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications, Oxford. doi:10.1351/goldbook. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  5. ↑ McNaught, A. D.; Wilkinson, A. (2006). [metastability] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications, Oxford. doi:10.1351/goldbook. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  6. ↑ McNaught, A. D.; Wilkinson, A. (2006). [metastability] Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications, Oxford. doi:10.1351/goldbook. ISBN 978-0-9678550-9-7.
  7. ↑ 7.0 7.1 Yeh, Brian J; Lim, Wendell A (2007). "Synthetic biology: lessons from the history of synthetic organic chemistry". Nature Chemical Biology. 3 (9): 521–525. doi:10.1038/nchembio0907-521. PMID 17710092. S2CID 17719341.
  8. ↑ Cornish-Bowden, A (2 September 2013). "एंजाइम कैनेटीक्स की उत्पत्ति।". FEBS Letters. 587 (17): 2725–30. doi:10.1016/j.febslet.2013.06.009. PMID 23791665. S2CID 12573784.
  9. ↑ Yoshikuni, Y; Ferrin, TE; Keasling, JD (20 April 2006). "एंजाइम फ़ंक्शन का डिज़ाइन किया गया अपसारी विकास।". Nature. 440 (7087): 1078–82. Bibcode:2006Natur.440.1078Y. doi:10.1038/nature04607. PMID 16495946. S2CID 4394693.
  10. ↑ Walter C, Frieden E (1963). "The prevalence and significance of the product inhibition of enzymes". एन्जाइमोलॉजी और आणविक जीव विज्ञान के संबंधित क्षेत्रों में अग्रिम. pp. 167–274. doi:10.1002/9780470122709.ch4. ISBN 978-0-470-12270-9. PMID 14149677. {{cite book}}: |journal= ignored (help)
  11. ↑ Hutson NJ, Kerbey AL, Randle PJ, Sugden PH (1979). "इंसुलिन क्रिया द्वारा पाइरूवेट डिहाइड्रोजनेज का विनियमन". Prog. Clin. Biol. Res. 31: 707–19. PMID 231784.
  12. ↑ Schügerl K, Hubbuch J (2005). "एकीकृत बायोप्रोसेस". Curr. Opin. Microbiol. 8 (3): 294–300. doi:10.1016/j.mib.2005.01.002. PMID 15939352.
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