ড. সঞ্জিত কুমার মাহাতো*, উদয়পুর, রাজস্থান
কঠোর পরিশ্রম আর সততার মধ্য দিয়ে বিশ্ব অর্থনীতি ও প্রযুক্তিতে জায়গা করে নিয়েছে প্রশান্ত মহাসাগর এর পশ্চিমের ৬৮০০ টি দ্বীপ নিয়ে তৈরি এই ছোট্ট দেশ জাপান। আর এই সব কিছুর উপর মূলে রয়েছে তাদের মৌলিক গবেষণা খাতে ব্যায়। যার সুদূরপ্রসারী ও চমকপ্রদ ফলাফল লক্ষ্য যাচ্ছে। তাই তো এই বছরের শুরুর দিকে জাপান সরকার $75-বিলিয়ন এন্ডোমেন্ট তহবিলের (Nature 2023, 615, S84) সাথে বিশ্ববিদ্যালয়গুলির একটি নির্বাচিত গ্রুপে নতুনকরে বিনিয়োগ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছে যা তাদের বিশ্বমানের গবেষণা তৈরি করতে আরো উদ্দীপনার সাথে এবং বিশ্বব্যাপী প্রতিযোগিতা করার অনুমতি দেবে। এই দেশের প্রথম সারির বিশ্ববিদ্যালয় গুলোর মধ্যে, টোকিও, কিয়োটো, ওসাকা, হক্কাইডো ও নাগোয়া অগ্রগণ্য। এই বিশ্ববিদ্যালয় গুলো একের পর এক চমকপ্রদ আবিস্কার করে চলেছে যা কি না দেশের প্রযুক্তি উন্নয়ন এর চাবিকাঠি।
সম্প্রতি ওসাকা বিশ্ববিদ্যালয় এর অধ্যাপক মামোরু টোবিসু (জৈব রসায়ন) এবং তার সহকর্মীরা এমন এক আশ্চর্য আবিস্কার করেছেন যা জৈব রসায়ন-এ এক নতুন দিগন্ত খুলে দিয়েছে। তার এই নতুন গবেষণা বিখ্যাত সায়েন্স (Science 2023, 379, 484) পত্রিকা তে প্রকাশিত হয়েছে এই পদ্ধতি একক ধাপে একটি কার্বন পরমাণুর সাথে চারটি নতুন বন্ধন তৈরী করে নজির সৃষ্টি করেছেন। ইহা রসায়নের গবেষণায় বিরল আবিষ্কার এবং এই নতুন পদ্ধতি জৈব সংশ্লেষণের প্রধান লক্ষ্যগুলির মধ্যে একটি হল জটিল অণু যেমন ওষুধ বা নতুন উপকরণে তৈরি করা যা কার্যকর হতে পারে। কার্বন (C), হাইড্রোজেন (H), অক্সিজেন (O) এবং অন্যান্য উপাদানগুলি একে অপরের হাত ধরে বন্ধন গঠন করে স্থিতিশীল জৈবযৌগ (Organic molecule) তৈরি করে যা আমাদের শরীরে এবং রাসায়নিক শিল্প উভয় ক্ষেত্রেই বিক্রিয়ার মাধ্যমে উৎপাদিত হয়। C এর চারটি হাত (handle) রয়েছে এবং এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পরমাণু যা C এর পাশে complex skeletal তৈরি করতে পারে। আর যত বেশি খালি হাত থাকে, সংশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত পদার্থ তত বেশি হাত নতুনভাবে একত্রিত করা যায় এবং আরও জটিল পদার্থ তৈরি করা যায়। এখন পর্যন্ত, 3টি শূন্যপদ সহ C ব্যবহার করে সংশ্লেষণ পদ্ধতি ছিল। এটি মূলত পারমাণবিক কার্বনের চরম অস্থিরতার এবং নিয়মিত পরীক্ষাগার অবস্থায় তৈরি করার সহজ উপায় না থাকায় টোবিসুর পরীক্ষাগারে N-Heterocyclic Carbenes নামে পরিচিত এক শ্রেণীর অনুকে ‘মুখোশযুক্ত পারমাণবিক কার্বন’ (Masked Atomic Carbon) হিসেবে ব্যবহার করেছেন। যা অতীতের রাসায়নিক বিক্রিয়াতে বিপুলভাবে অনুঘটক এর সঙ্গে Ligand হিসেবে প্রচলন হয়ে এসেছে। কিন্তু প্রায় কোনোটিতেই শুধুমাত্র একটি কার্বন পরমাণু যোগ করা হয় না। এই প্রথম উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যামাইড যৌগের মধ্যে শুধুমাত্র একটি কার্বন পরমাণু বসাতে সফল হয়েছে যা γ-ল্যাকটাম (চক্রীয় অণু যা অ্যান্টিবায়োটিকগুলিতে সাধারণ) যৌগ সংশ্লেষণ করতে সক্ষম৷ যেটি ভবিষতে ফার্মাসিউটিক্যাল উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
উল্লেখনীয়, আণবিক কঙ্কালের সাথে সরাসরি পরমাণু সন্নিবেশ (insertion), মুছেফেলা (elimination) বা বিনিময় (exchange) প্রতিক্রিয়া যা “কঙ্কাল-সম্পাদনা প্রতিক্রিয়া” (Skeletal-editing reactions) নামে পরিচিত এবং সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ব্যাপক আকর্ষণ করছে। অক্সিজেন (Baeyer–Villiger oxidation) এবং নাইট্রোজেন (Schmidt reaction) পরমাণুর সন্নিবেশ প্রতিক্রিয়া কয়েক দশক বিপুলভাবে লক্ষ্য করা গেছে। সম্প্রতি, Morandi গ্রুপ (Science 2022, 377, 1104) নাইট্রোজেন পরমাণুর সন্নিবেশ দ্বারা ইন্ডোল (Indole) থেকে বেনজোপাইরিমিদিন (benzopyrimidine) তৈরির পদ্ধতি আবিষ্কার করেছেন। তবে কার্বন পরমাণুর সন্নিবেশ প্রতিক্রিয়া তুলনামূলক ভাবে কম লক্ষ্য করা গেছে এবং তা কেবল মাত্র রিং সম্প্রসারণ (ring expansion) এর উপর নির্ভর করে। যেমন পাইরোল অনুর সাথে ডাইক্লোরোকারবিনের বিক্রিয়াতে পিরিডিন তৈরি যা সাইক্লোপ্রোপ্যানেশনের মাধ্যমে একটি কার্বন পরমাণু ঢোকানো (Ciamician-Dennstedt Rearrangement) অথবা ইন্ডোল (Indole) থেকে কুইনোলিন (Quinoline) তৈরি কলোরোডায়াজিন (Chlorodiazirine) বিকারক ব্যবহার করে। Prof. Tobisu-র এই Single Carbon Atom Skeletal Editing অবশ্যই জৈব রসায়ন-এ এক সেরা সংযোজন।
এই বিশ্ববিদ্যালয় কয়েক দশক ধরে অনেক বিশিষ্ট বিজ্ঞানী রসায়ন বিজ্ঞানে গুর্রুতপূর্ণ গবেষণায় সম্মৃদ্ধ করেছেন যেমন Prof. Kumada (Kumada Coupling), Sonogashira (Sonogashira Coupling), Fujiwara, Moritani (Fujiwara–Moritani reaction), Murai, Chatani, (C-H Functionalization), Murahashi (Murahashi coupling) প্রমুখ। আশাকরছি Prof. Tobisu আগামী দিনের গবেষণা ওনার প্রাপ্তনদের কেও ছাড়িয়ে যাবে।
*লেখক Osaka University Alumni (2018-2022) ও বর্তমানে PI Industries Ltd., Udaipur, India এ কর্মরত। Email: chem_sanjit@rediffmail.com
দেখাল্যে দেখাল্যে খেল!
আপনার মতামতের জন্য অনেক ধন্যবাদ।