लुईस के अनुसार, कार्बनिक यौगिकों के अम्लीय और मूल गुणों को एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को स्वीकार करने या दान करने की क्षमता से मापा जाता है, इसके बाद एक बंधन का निर्माण होता है। एक परमाणु जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को स्वीकार करता है वह एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता होता है, और ऐसे परमाणु वाले यौगिक को एक एसिड के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए। एक परमाणु जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रदान करता है वह एक इलेक्ट्रॉन दाता है, और इस तरह के परमाणु युक्त एक यौगिक एक आधार है।

उदाहरण के लिए: लुईस एसिड में BF 3 , ZnCl 2 , AlCl 3 , FeCl 3 , FeBr 3 , TiCl 4 , SnCl , SbCl 5 , मेटल केशन, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड - SO 3, कार्बोकेशन शामिल हैं। लुईस के ठिकानों में शामिल हैं आरएनएच 2, आर 2 एनएच, आर 3 एन, आरओएच अल्कोहल, आरओआर ईथर, आरएसएच थियोल्स, आरएसआर थियोएथर, आयन, यौगिक जिसमें -बॉन्ड (सुगंधित और हेट्रोसायक्लिक यौगिक शामिल हैं।

5.3. हार्ड और सॉफ्ट एसिड और बेस की अवधारणा (एचआईसीए का सिद्धांत, पियर्सन सिद्धांत)

एसिड और बेस को हार्ड और सॉफ्ट में विभाजित करने के सामान्य दृष्टिकोण को निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है।

कठोर अम्ल- लुईस एसिड, जिसमें स्वीकर्ता परमाणु आकार में छोटे होते हैं, उनमें एक बड़ा धनात्मक आवेश, उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता और कम ध्रुवीकरण होता है। हार्ड एसिड के आणविक कक्षीय, जिसमें दाता इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित किया जाता है, में निम्न ऊर्जा स्तर होता है।

शीतल अम्ल -लुईस एसिड जिसमें छोटे धनात्मक आवेश वाले बड़े आकार के स्वीकर्ता परमाणु होते हैं, जिनमें कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी और उच्च ध्रुवीकरण होता है। नरम एसिड के आणविक कक्षीय, जो दाता इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करते हैं, में उच्च ऊर्जा स्तर होता है।

कठोर आधार- दाता कण जिनमें दाता परमाणुओं में उच्च विद्युतीयता और कम ध्रुवीकरण होता है। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को मजबूती से रखा जाता है, उत्पाद को कठिनाई से ऑक्सीकृत किया जाता है। जिस कक्षक के इलेक्ट्रॉन युग्म को स्वीकर्ता में स्थानान्तरित किया जाता है उसका ऊर्जा स्तर निम्न होता है। कठोर आधारों में दाता परमाणु ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फ्लोरीन, क्लोरीन हो सकते हैं।

नरम मैदान- दाता कण, जिसमें दाता परमाणुओं में कम विद्युतीयता और उच्च ध्रुवीकरण होता है, वे आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं; वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को कमजोर रूप से आयोजित किया जाता है। एक कक्षक जिसके इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी को एक स्वीकर्ता को स्थानांतरित किया जाता है, उसका ऊर्जा स्तर उच्च होता है। नरम आधारों में दाता परमाणु कार्बन, सल्फर और आयोडीन परमाणु होते हैं। तालिका 4

पियर्सन के हार्ड और सॉफ्ट एसिड और बेस (HMCA) के सिद्धांत के अनुसार, लुईस एसिड को हार्ड और सॉफ्ट में विभाजित किया जाता है। कठोर अम्ल-छोटे आकार, बड़े धनात्मक आवेश, उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता और कम ध्रुवीकरण वाले स्वीकर्ता परमाणु।

शीतल अम्ल-एक छोटे से सकारात्मक चार्ज के साथ बड़े आकार के स्वीकर्ता परमाणु, एक छोटी इलेक्ट्रोनगेटिविटी और उच्च ध्रुवीकरण के साथ।

एलसीएमओ का सार यह है कि हार्ड एसिड हार्ड बेस के साथ प्रतिक्रिया करता है और सॉफ्ट एसिड सॉफ्ट बेस के साथ प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए: जब सोडियम एथॉक्साइड आइसोप्रोपिल आयोडाइड के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो एथॉक्साइड - सी 2 एच 5 ओ आयन - एक कठोर आधार के रूप में एक कठोर एसिड के साथ प्रतिक्रिया करेगा, जो एक प्रोटॉन स्थिति में है। उन्मूलन प्रतिक्रिया प्रमुख होगी।

अम्लता और क्षारकता सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं जो कार्बनिक यौगिकों के कई मौलिक भौतिक रासायनिक गुणों और जैविक गतिविधि को निर्धारित करती हैं। कार्बनिक रसायन विज्ञान में अम्ल और क्षार की कई अवधारणाएँ हैं। ब्रोंस्टेड-लोरी (1923) के प्रोटोलिथिक सिद्धांत को आम तौर पर स्वीकार किया जाता है। लगभग साथ ही, जी. लुईस ने अम्ल और क्षार की एक अधिक सामान्य अवधारणा का प्रस्ताव रखा, जिसके आधार पर आर. पियर्सन (1963) ने बाद में कठोर और नरम अम्ल और क्षार के सिद्धांत को विकसित किया।

ब्रोंस्टेड-लोरी के अनुसार अम्लता और क्षारकता।ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार, यौगिकों की अम्लता और क्षारीयता एच + प्रोटॉन के स्थानांतरण से जुड़ी होती है।

अम्ल- एक प्रोटॉन दान करने में सक्षम पदार्थ (रन डोनर); मैदान - एक प्रोटॉन (प्रोटॉन स्वीकर्ता) को स्वीकार करने में सक्षम पदार्थ। एक अम्ल और एक क्षार एक संयुग्मित अम्ल-क्षार युग्म बनाते हैं। अम्लीय गुण क्षार की उपस्थिति में प्रकट होते हैं, क्षारक - अम्ल की उपस्थिति में।

सामान्य तौर पर, एसिड-बेस इंटरैक्शन को समीकरण द्वारा वर्णित किया जाता है

सिद्धांत रूप में, अधिकांश कार्बनिक यौगिकों को संभावित एसिड माना जा सकता है, क्योंकि उनमें विभिन्न तत्वों (ओ, एस, एन, सी) से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। एक तत्व और उससे जुड़े हाइड्रोजन परमाणु कहलाते हैं अम्ल केंद्र . कार्बनिक अम्लों को क्रमशः उनके अम्ल केंद्र के अनुसार OH-, SH-, NH- और CH- अम्ल के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। एसिड न केवल तटस्थ अणु हो सकते हैं, बल्कि सकारात्मक रूप से आवेशित आयन, साथ ही द्विध्रुवीय आयन भी हो सकते हैं। एसिड प्रोटॉन के साथ एक सहसंयोजक बंधन के गठन के लिए कार्बनिक आधारों में या तो हेटेरोएटम (तटस्थ अणु) पर इलेक्ट्रॉनों का एक अकेला जोड़ा होना चाहिए या आयन होना चाहिए। सामान्य तौर पर, ऐसे क्षार जिनके अणुओं में एक विषम परमाणु होता है, कहलाते हैं एन-बेस . आधारों का एक और समूह है - आधार , जिसमें मूलभूतता का केंद्र स्थानीयकृत -बॉन्ड या संयुग्मित प्रणाली के -इलेक्ट्रॉन बादल के इलेक्ट्रॉन होते हैं। -आधार प्रोटॉन के साथ सहसंयोजक बंधन नहीं बनाते हैं, लेकिन अल्पकालिक -कॉम्प्लेक्स बनाते हैं।

ब्रोंस्टेड-लोरी के अनुसार पदार्थों की अम्लता और क्षारीयता मात्रात्मक रूप से विशेषता है। द्रव्यमान क्रिया के नियम को लागू करने पर, अम्ल A-H के अम्लीय गुणों को के रूप में व्यक्त किया जा सकता है संतुलन स्थिरांक K p , प्रतिवर्ती एसिड-बेस इंटरैक्शन की प्रतिक्रिया के ऊपर प्रस्तुत किया गया है:

जाहिर है, एसिड आयनीकरण प्रतिक्रिया के संतुलन स्थिरांक का केवल किसी दिए गए सिस्टम के लिए एक स्थिर मूल्य होता है, और प्रत्येक आधार का अम्लता स्थिरांक का अपना पैमाना होता है। सबसे महत्वपूर्ण मामला एक जलीय घोल में एसिड का आयनीकरण है (पानी एक आधार की भूमिका निभाता है):

चूंकि पानी बहुत अधिक मात्रा में मौजूद है, इसकी सांद्रता लगभग स्थिर रहती है, जो 55.5 mol/l के बराबर होती है। यह मान संतुलन स्थिरांक में शामिल है और एक विशेषता प्राप्त की जाती है, जिसे कहा जाता है अम्लता स्थिरांक K a :

अधिक K,एसिड जितना मजबूत होगा . हालांकि, एसिटिक एसिड के रूप में कार्बनिक यौगिकों के मानकों के अनुसार इस तरह के एक अपेक्षाकृत मजबूत एसिड में K a = 1.75 10 -5 होता है। अधिकांश कार्बनिक यौगिकों के लिए, K a का मान और भी छोटा होता है। इसलिए, कार्बनिक अम्लों की ताकत का आकलन करने के लिए, मूल्यों का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है आर K a अम्लता स्थिरांक के ऋणात्मक लघुगणक का प्रतिनिधित्व करता है: आरके ए = -एलजी के.ए. जिसमें निचला पीके ए ,एसिड जितना मजबूत होगा . पीकेए> 7 वाले एसिड न्यूट्रल इंडिकेटर पेपर का रंग नहीं बदलते हैं; pKa >10 वाले अम्लों का स्वाद खट्टा नहीं होता है।

एक जलीय घोल में यौगिकों की मौलिकता को pK b मान द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो पानी के आयनिक उत्पाद के माध्यम से pK a से संबंधित है: आरके बी \u003d 14 - पीके ए। हालाँकि, वर्तमान में, क्षारकता को चिह्नित करने के लिए, एसिड BH + के संयुग्मित आधार B का pKa मान अधिक बार उपयोग किया जाता है, जिसे निरूपित किया जाता है आरके बीएच + . यह दृष्टिकोण एसिड और बेस दोनों के आयनीकरण को चिह्नित करने के लिए एक ही पैमाने का उपयोग करने की अनुमति देता है। इस मामले में जितना अधिक pK BH + , उतना ही मजबूत आधार .

जैविक प्रणालियों में कमजोर अम्ल और क्षार। अधिकांश जैविक रूप से सक्रिय कार्बनिक यौगिक, विशेष रूप से औषधीय पदार्थ, कमजोर अम्ल या क्षार होते हैं। किसी विशेष माध्यम में ऐसे यौगिकों के आयनीकरण की डिग्री जैविक क्रिया की अभिव्यक्ति के लिए महत्वपूर्ण है। कई औषधीय पदार्थ ज्ञात हैं, जिनमें से चिकित्सीय गतिविधि मौजूद गैर-आयनित अणुओं के अनुपात से निर्धारित होती है, हालांकि ऐसे अन्य उदाहरण हैं, जब इसके विपरीत, पदार्थ का आयनित भाग cationic के साथ बातचीत के कारण जैविक प्रभाव का कारण बनता है। या रिसेप्टर्स के आयनिक केंद्र। आयनीकरण की डिग्री में अंतर कार्रवाई की चयनात्मकता सुनिश्चित करता है, और यह ऐसे कारकों के कारण होता है, उदाहरण के लिए, रक्त प्लाज्मा या कोशिका में झिल्ली के माध्यम से प्रवेश, एंजाइम सतहों पर सोखना, पीएच के आधार पर रिसेप्टर केंद्रों के संभावित आयनीकरण आदि।

एक समाधान में कार्बनिक अम्लों और क्षारों के आयनीकरण की डिग्री दो मापदंडों के मूल्यों द्वारा निर्धारित की जाती है: समाधान का पीएच और एसिड का पीके (या पीके बीएच + बेस)। यदि पदार्थ के pK a (या pK BH +) का मान और घोल का pH ज्ञात हो, तो आयनीकरण की डिग्री की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:

शरीर में विभिन्न झिल्लियों के माध्यम से पदार्थों के प्रवेश की प्रक्रियाओं के लिए आयनीकरण की डिग्री महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, जठरांत्र संबंधी मार्ग से दवाओं के अवशोषण (अवशोषण) के दौरान। पाचन तंत्र के उपकला की झिल्लियों को एक लिपिड बाईलेयर माना जा सकता है जिसमें प्रोटीन अणु एम्बेडेड होते हैं। झिल्ली प्रोटीन के हाइड्रोफोबिक क्षेत्र झिल्ली की आंतरिक गुहा में डूबे रहते हैं, जबकि आयनित क्षेत्र अंदर और बाहर जलीय चरण का सामना करते हैं। शास्त्रीय सिद्धांत के अनुसार, इस प्रकार की झिल्लियां आयनों के पारित होने को रोकती हैं, क्योंकि, सबसे पहले, जलयोजन के कारण आयनों का आकार अपेक्षाकृत बड़ा होता है और, दूसरी बात, यदि आयन का आवेश और प्रोटीन की सतह का आवेश जिसके पास वह पहुंचता है साइन में समान हैं, फिर प्रतिकर्षण, और यदि वे विपरीत हैं, तो आयन झिल्ली की सतह पर सोख लिया जाता है। केवल वे आयन जिनके लिए विशिष्ट परिवहन प्रणालियाँ या वाहक हैं, प्राकृतिक झिल्लियों के माध्यम से प्रवेश करते हैं। तटस्थ लिपिड-घुलनशील अणु झिल्ली में प्रवेश करते हैं और जितनी तेज़ी से उनके लिपोफिलिक गुण अधिक होते हैं। इस प्रकार, जठरांत्र संबंधी मार्ग में औषधीय पदार्थों के गैर-आयनित अणुओं का अवशोषण होता है।

एसिड दवाओं को पेट से बेहतर अवशोषित किया जाएगा (पीएच 1-3), और आधार दवाओं का अवशोषण केवल पेट से आंतों में जाने के बाद ही होगा (छोटी आंत की सामग्री का पीएच 7-8 है)। एक घंटे के भीतर, लगभग 60% एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड और प्रशासित खुराक से केवल 6% एनिलिन चूहों के पेट से अवशोषित हो जाते हैं। पहले से ही एनिलिन की प्रशासित खुराक का 56% चूहों की आंतों में अवशोषित होता है। यह उल्लेखनीय है कि कैफीन (पीके एच + 0.8) जैसा कमजोर आधार एक ही समय में काफी हद तक (36%) अवशोषित हो जाता है, क्योंकि पेट के अत्यधिक अम्लीय वातावरण में भी, कैफीन काफी हद तक एक गैर में होता है। -आयनीकृत अवस्था।

दवाओं की कार्रवाई की प्रभावशीलता रिसेप्टर में उनके प्रवेश की क्षमता से निर्धारित होती है। आयनीकरण में सक्षम पदार्थों के लिए, जैविक गतिविधि को गैर-आयनित अणुओं के अनुपात से या इसके विपरीत, पदार्थ के आयनित भाग द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। दोनों विकल्पों के कई उदाहरण हैं। तो, फिनोल और एसिटिक एसिड दोनों विभिन्न मोल्डों के विकास को रोकते हैं; उनका जैविक प्रभाव गैर-आयनित अणुओं के कारण होता है, और इसलिए एसिटिक एसिड 4 से नीचे पीएच पर और 9 से नीचे किसी भी पीएच पर फिनोल के लिए सबसे प्रभावी होता है, क्योंकि इन पीएच श्रेणियों में फिनोल और एसिटिक एसिड दोनों गैर-आयनित अवस्था में होते हैं। इसके अलावा, केवल गैर-आयनित थियोफिलाइन, इसके आयनों के विपरीत, कछुए के दिल की गतिविधि को उत्तेजित करता है। कई सल्फ़ानिलमाइड तैयारियों के उदाहरण पर, इसके विपरीत, यह पाया गया कि उनकी जीवाणुरोधी गतिविधि आयनों के कारण होती है। सल्फोनामाइड्स का पीकेए मूल्य, जो गतिविधि की अभिव्यक्ति के लिए इष्टतम है, 6-8 की सीमा में है। गैर-आयनित अणु झिल्ली के माध्यम से कोशिका में प्रवेश करते हैं, लेकिन शारीरिक पीएच मानों पर, आयन फिर से बनते हैं जब तक कि झिल्ली के दोनों किनारों पर समान मात्रा में आयनीकरण स्थापित नहीं हो जाता है:

सल्फोनामाइड्स की जीवाणुरोधी गतिविधि आयनीकरण की डिग्री के समानुपाती होती है, लेकिन यह अणुओं की लिपोफिलिसिटी पर भी निर्भर करती है।

और एक और उदाहरण, जब जैविक गतिविधि पदार्थ के आयनित रूप के कारण होती है: अमीनोक्रिडिन्स का जीवाणुरोधी (बैक्टीरियोस्टेटिक) प्रभाव केवल इन यौगिकों के cationic रूप में प्रकट होता है और उनके cationic ionization की डिग्री में वृद्धि के साथ बढ़ता है। माध्यम के पीएच के आधार पर आयनीकरण की डिग्री में परिवर्तन व्यापक रूप से उनके बाद के विश्लेषण के उद्देश्य के लिए जैविक तरल पदार्थ (रक्त, मूत्र) से दवाओं को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, फार्माकोकाइनेटिक अध्ययन करते समय।

लुईस एसिड और बेस. लुईस सिद्धांत के अनुसार, यौगिकों के अम्ल-क्षार गुण एक नया बंधन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार करने या दान करने की उनकी क्षमता से निर्धारित होते हैं। लुईस एसिड - इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्वीकर्ता। लुईस फ़ाउंडेशन इलेक्ट्रॉन जोड़ी दाताओं।

ब्रोंस्टेड बेस और लुईस बेस इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के दाता हैं - या तो साझा नहीं किए गए हैं या पी-ऑर्बिटल में स्थित हैं, यानी दोनों सिद्धांतों में अवधारणाएं समान हैं। लुईस अम्लता का एक नया और व्यापक अर्थ है। एक एसिड एक खाली कक्षीय कण है जो अपने इलेक्ट्रॉन खोल में इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी जोड़ सकता है। ब्रोंस्टेड के अनुसार, एक एसिड एक प्रोटॉन दाता होता है, और लुईस के अनुसार, प्रोटॉन एच + स्वयं एक एसिड होता है, क्योंकि इसमें एक खाली कक्षीय कक्ष होता है।

लुईस एसिड आवर्त प्रणाली के दूसरे और तीसरे समूह के तत्वों के हैलाइड हैं (BF 3 , A1C1 3 , FeCl 3 , FeBr 3 , ZnCl 2 और अन्य)। लुईस एसिड में खाली ऑर्बिटल्स वाले अन्य तत्वों के हैलाइड भी शामिल हैं - SnX 4 , SbX 5 , AsX 5 और यहां तक ​​​​कि सल्फर ऑक्साइड (VI) SO 3 भी। बोरॉन और एल्युमिनियम हैलाइड के बाहरी कोश में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं और एक सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार करने में सक्षम होते हैं। उदाहरण के लिए, टिन टेट्राक्लोराइड के बाहरी कोश में 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन खाली कक्षा वाले तत्व के रूप में, यह कुछ और इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने में सक्षम है। लुईस एसिड में धातु के धनायन (Na +, Mg 2+, Ag +), कार्बोकेशन R 3 C +, नाइट्रोयल धनायन NO 2 + आदि भी शामिल हैं। लुईस एसिड इलेक्ट्रोफिलिक अभिकर्मकों के रूप में हेटरोलाइटिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं। लुईस एसिड और बेस के बीच बातचीत के कुछ उदाहरण निम्नलिखित हैं:

लुईस सिद्धांत के ढांचे के भीतर कई सामान्य कार्बनिक प्रतिक्रियाओं को एसिड-बेस इंटरैक्शन के रूप में संदर्भित किया जाता है। हालांकि, इस सिद्धांत में अम्लता और क्षारीयता को मापना अधिक कठिन है, और ऐसा मूल्यांकन केवल सापेक्ष हो सकता है। इसके लिए, विभिन्न यौगिकों की अन्योन्यक्रिया ऊर्जा एक ही मानक के साथ कड़ाई से परिभाषित शर्तों (विलायक, तापमान) के तहत निर्धारित की जाती है, जो क्रमशः लुईस एसिड या लुईस बेस है। इसलिए, ब्रोंस्टेड एसिड और बेस की तुलना में लुईस एसिड और बेस के लिए बहुत कम मात्रात्मक माप किए गए हैं।

हार्ड और सॉफ्ट एसिड और बेस। लुईस सिद्धांत के विकास ने हार्ड और सॉफ्ट एसिड और बेस (एचआईसीए सिद्धांत, पियर्सन सिद्धांत) के सिद्धांत का निर्माण किया। पियर्सन के सिद्धांत के अनुसार, अम्ल और क्षार को कठोर और नरम में विभाजित किया जाता है।

हार्ड एसिड लुईस एसिड होते हैं जिसमें स्वीकर्ता परमाणु आकार में छोटे होते हैं, एक बड़ा धनात्मक आवेश, उच्च विद्युतीयता और कम ध्रुवीकरण होता है। सॉफ्ट लुईस एसिड में बड़े स्वीकर्ता परमाणु होते हैं जिनमें थोड़ा सकारात्मक चार्ज, कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी और उच्च ध्रुवीकरण होता है।

सबसे कम मुक्त आणविक कक्षीय (LUMO), जो इलेक्ट्रॉन जोड़ी दाता कक्षीय के लिए बाध्य करने में शामिल है, में कठोर एसिड में कम ऊर्जा होती है। सबसे कठोर अम्ल प्रोटॉन है। सॉफ्ट एसिड के LUMO में उच्च ऊर्जा होती है। मृदु अम्लों में आसानी से ध्रुवीकरण करने योग्य रिक्त कक्षक होते हैं। एक परमाणु का धनात्मक आवेश - इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी का एक स्वीकर्ता निरूपण के कारण छोटा होता है या पूरी तरह से अनुपस्थित होता है (उदाहरण के लिए, एक आयोडीन अणु एक नरम एसिड होता है)।

कठोर आधार उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी, कम ध्रुवीकरण वाले दाता कण होते हैं, और ऑक्सीकरण करना मुश्किल होता है। दूसरी ओर, नरम आधार, कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी, उच्च ध्रुवीकरण वाले दाता कण होते हैं, और आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं। शब्द "कठोर आधार" इस ​​बात पर जोर देता है कि इलेक्ट्रॉन जोड़ी दाता यौगिक अपने इलेक्ट्रॉनों को मजबूती से रखता है। कठोर आधारों के लिए, सबसे अधिक व्याप्त आणविक कक्षीय (HOMO), जो इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्वीकर्ता कक्षीय के लिए बाध्य करने में शामिल है, में कम ऊर्जा (परमाणु नाभिक के करीब स्थित) होती है। कठोर आधारों में दाता परमाणु नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फ्लोरीन और क्लोरीन हैं। नरम आधार कमजोर रूप से अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को बनाए रखते हैं, दाता के HOMO में उच्च ऊर्जा होती है। इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के दाता कार्बन, सल्फर, फास्फोरस, आयोडीन के परमाणु हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि "हार्ड" और "सॉफ्ट" एसिड और बेस की अवधारणाएं "मजबूत" और "कमजोर" एसिड और बेस की अवधारणाओं के बराबर नहीं हैं। ये अम्ल और क्षार की दो स्वतंत्र विशेषताएं हैं। जीआईएमसी का सिद्धांत एसिड-बेस इंटरैक्शन की दक्षता के गुणात्मक विवरण के लिए उपयोग किया जाता है: (!) हार्ड एसिड हार्ड बेस, सॉफ्ट एसिड - सॉफ्ट बेस के साथ बेहतर समन्वयित होते हैं। पियर्सन की अवधारणा इस तथ्य पर आधारित है कि समान ऊर्जा वाले कक्षकों के बीच अन्योन्यक्रिया विभिन्न ऊर्जा वाले कक्षकों की तुलना में अधिक कुशल है।

जीआईसीएल सिद्धांत के संचालन को निम्नलिखित उदाहरण द्वारा चित्रित किया जा सकता है। जब हेलोऐल्केन न्यूक्लियोफाइल (जो आधार भी हैं) के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, तो प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं - न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन या उन्मूलन। न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया न्यूक्लियोफाइल के कार्बन परमाणु के साथ हलोजन से बंधे हुए संपर्क द्वारा की जाती है। उन्मूलन प्रतिक्रिया में, एक आधार के प्रभाव में एक प्रोटॉन भी पड़ोसी कार्बन परमाणु से अलग हो जाता है।

जब 1,2-डाइक्लोरोइथेन एक कठोर आधार (मेथॉक्साइड आयन) के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो एक कठोर एसिड - एक प्रोटॉन पर अभिकर्मक के हमले के कारण, मुख्य रूप से एक उन्मूलन प्रतिक्रिया होती है। एक नरम आधार - थियोफीन ऑक्साइड आयन - एक नरम एसिड के साथ अधिमानतः प्रतिक्रिया करता है - एक कार्बन परमाणु, जिसके परिणामस्वरूप एक न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया उत्पाद का निर्माण होता है:

लेखक अनजान है

लुईस के अनुसार, कार्बनिक यौगिकों के अम्लीय और मूल गुणों को एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को स्वीकार करने या दान करने की क्षमता से मापा जाता है, इसके बाद एक बंधन का निर्माण होता है। एक परमाणु जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को स्वीकार करता है वह एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता होता है, और ऐसे परमाणु वाले यौगिक को एक एसिड के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए। एक परमाणु जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रदान करता है वह एक इलेक्ट्रॉन दाता है, और इस तरह के परमाणु युक्त एक यौगिक एक आधार है।

ब्रोंस्टेड प्रोटॉन सिद्धांत की तुलना में, लुईस सिद्धांत अधिक सामान्य है और इसमें यौगिकों की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है। एसिड-बेस इंटरैक्शन में शामिल ऑर्बिटल्स की ऊर्जा विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, लुईस एसिड एक कम-ऊर्जा मुक्त आणविक कक्षीय के साथ एक अणु है, और लुईस बेस एक अणु है जो इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन के लिए एक उच्च-ऊर्जा से भरा आणविक कक्षीय प्रदान करता है। . विशेष रूप से, लुईस एसिड एक परमाणु, अणु या धनायन हो सकता है: प्रोटॉन, आवधिक प्रणाली के दूसरे और तीसरे समूह के तत्वों के हलाइड्स, संक्रमण धातु हलाइड्स - बीएफ 3, जेडएनसीएल 2, एलसीएल 3, फेक्ल 3, फेब्र 3, टीआईसीएल 4, एसएनसीएल 4, एसबीसीएल 5, धातु धनायन, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड - SO3, कार्बोकेशन। लुईस के ठिकानों में एमाइन (RNH2, R2NH, R3N), ROH अल्कोहल, ROR ईथर, RSH थियोल्स, RSR थियोएथर्स, आयन, यौगिक शामिल हैं जिनमें पी-बॉन्ड (सुगंधित और हेट्रोसायक्लिक यौगिक शामिल हैं), खासकर अगर उनकी दाता क्षमता में वृद्धि हुई इलेक्ट्रॉन दाता प्रतिस्थापन है।

आइए अब अम्ल और क्षार की परिभाषा के लिए दो दृष्टिकोणों (ब्रोंस्टेड और लुईस) की तुलना करने का प्रयास करें। जैसा कि परिभाषाओं से देखा जा सकता है, लुईस बेस ब्रोंस्टेड बेस के समान हैं: दोनों इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के दाता हैं। फर्क सिर्फ इतना है कि यह इलेक्ट्रॉन जोड़ी कहां खर्च होती है। ब्रोंस्टेड बेस इसे एक प्रोटॉन के साथ बंधन प्रदान करते हैं और इसलिए लुईस बेस का एक विशेष मामला है, जो किसी भी कण को ​​एक खाली कक्षीय के साथ एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रदान करता है। एसिड की व्याख्या में अधिक महत्वपूर्ण अंतर नोट किए गए हैं। ब्रोंस्टेड सिद्धांत में केवल प्रोटिक एसिड शामिल हैं, जबकि लुईस एसिड मुक्त कक्षीय वाले कोई भी यौगिक हैं। लुईस सिद्धांत में प्रोटिक एसिड को एसिड के रूप में नहीं माना जाता है, बल्कि आधारों द्वारा एक प्रोटॉन के बेअसर होने के उत्पादों के रूप में माना जाता है। उदाहरण के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड एच + बेस के साथ एसिड न्यूट्रलाइजेशन का उत्पाद है, हाइड्रोक्लोरिक एसिड सीएल-बेस के साथ एच + न्यूट्रलाइजेशन का उत्पाद है।

जब अम्ल और लुईस क्षार परस्पर क्रिया करते हैं, तो बहुत भिन्न प्रकृति के दाता-स्वीकर्ता (अम्ल-क्षार) परिसरों का निर्माण होता है। इस तरह की बातचीत के उदाहरण निम्नलिखित हैं।

कार्बनिक रसायन विज्ञान ऐसी बातचीत के उदाहरणों में समृद्ध है, जिसमें एक खाली कक्षीय के साथ एक भरे हुए कक्षीय के साथ एक कण की बातचीत के परिणामस्वरूप एक सहसंयोजक बंधन बनता है। इन प्रक्रियाओं को लुईस एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं के रूप में माना जा सकता है। विशिष्ट वस्तुओं की व्यापक कवरेज, लुईस सिद्धांत की विशेषता, यौगिकों की प्रकृति में अधिक महत्वपूर्ण अंतर इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि लुईस एसिड और बेस की सापेक्ष शक्तियों की श्रृंखला ब्रोंस्टेड एसिड और बेस के लिए सार्वभौमिक नहीं है। लुईस एसिड के लिए, अम्लता की सख्त मात्रात्मक विशेषताओं के साथ एक तालिका संकलित करना असंभव है, जैसा कि ब्रोंस्टेड एसिड के लिए किया जाता है (तालिका 1 देखें)। उनके लिए, अम्लता का केवल गुणात्मक अनुमानित अनुक्रम है। तो, धातु हैलाइड के प्रकार के लुईस एसिड के लिए, श्रृंखला में अम्लता घट जाती है: BX3 > AlX3 > FeX3 > SbX5 > > SnX4 > ZnX2।

उपरोक्त को सारांशित करते हुए, हम देखते हैं कि वर्तमान में कार्बनिक यौगिकों के अम्ल-क्षार गुणों का आकलन करने में दो सिद्धांत हैं। क्या यह कहना संभव है कि उनमें से एक के दूसरे पर महत्वपूर्ण फायदे हैं। ऐसे प्रश्न का एक भी उत्तर नहीं हो सकता। हां, लुईस का सिद्धांत अधिक सामान्य है और विशिष्ट वस्तुओं की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करता है। ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत को अम्लता और क्षारीयता की मात्रात्मक विशेषताओं के अधिक कठोर विचार की विशेषता है। चर्चा के तहत मुद्दे की विशिष्ट सामग्री को ध्यान में रखते हुए ही एक या दूसरे सिद्धांत के लिए वरीयता दी जा सकती है। यदि हाइड्रोजन युक्त पदार्थों से संबंधित प्रक्रियाओं पर चर्चा की जाती है, जिसमें प्रोटॉन स्थानांतरण प्रतिक्रियाएं एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं और हाइड्रोजन बांड का महत्वपूर्ण प्रभाव होता है, तो ऐसा लगता है कि इन मामलों में ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत को वरीयता दी जानी चाहिए। लुईस सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि किसी भी कार्बनिक यौगिक को एसिड-बेस कॉम्प्लेक्स के रूप में दर्शाया जा सकता है। हेटेरोलाइटिक प्रतिक्रियाओं पर चर्चा करते समय जिसमें लुईस एसिड इलेक्ट्रोफिलिक अभिकर्मकों के रूप में भाग लेते हैं और लुईस बेस न्यूक्लियोफाइल के रूप में भाग लेते हैं, लुईस सिद्धांत को वरीयता दी जानी चाहिए। रसायनज्ञों ने इनमें से प्रत्येक सिद्धांत के गुणों का कुशलता से उपयोग करना सीख लिया है।

प्रतिक्रिया तंत्र का प्रतिनिधित्व। होमो- और हेटेरोलाइटिक बंधन तोड़ना। मध्यवर्ती कणों का विचार: कट्टरपंथी, कार्बोकेशन, कार्बनियन। अभिकर्मकों का वर्गीकरण: रेडिकल, न्यूक्लियोफाइल, इलेक्ट्रोफाइल।

प्रतिक्रिया तंत्र उत्पादों में अभिकारकों को परिवर्तित करने की प्रक्रिया का एक विस्तृत विवरण है, जिसमें संरचना, संरचना, ज्यामिति, ऊर्जा और अन्य सेंट टीवी मध्यवर्ती, संक्रमण राज्यों और उत्पादों का पूर्ण संभव विवरण शामिल है।

होमोलिटिक बंधन टूटना - एक विराम जब प्रत्येक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन छोड़ता है। यह सहसंयोजक बंधन के गठन के लिए विनिमय तंत्र की विशेषता है।

हेटेरोलाइटिक बंधन टूटना - एक टूटना जब सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कणों के परिणामस्वरूप बनते हैं, टी। एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म से दोनों इलेक्ट्रॉन एक परमाणु पर रहते हैं। यह सहसंयोजक बंधन के निर्माण के लिए दाता-स्वीकर्ता तंत्र की विशेषता है।

कार्बोकेशन - एक कण, एक बिल्ली में। एक धनात्मक आवेश कार्बन परमाणु पर केंद्रित होता है, कार्बन परमाणु में एक रिक्त p-कक्षक होता है। कार्बोकेशन - एक मजबूत लुईस एसिड, में इलेक्ट्रोफिलिक गतिविधि होती है। रासायनिक साधू संत:

· न्यूक्लियोफाइल के साथ बातचीत।

· β-उन्मूलन की क्षमता - एक बहु बंधन के गठन के साथ एक प्रोटॉन का उन्मूलन।

· अधिक स्थिर कार्बोकेशन में पुनर्व्यवस्था - प्राथमिक का अधिक स्थिर माध्यमिक या तृतीयक कार्बोकेशन में आइसोमेराइजेशन।

एक कार्बनियन एक आयन है जिसमें एक टेट्रावैलेंट कार्बन परमाणु पर एक मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी होती है। कार्बनियन में कार्बन परमाणु पर स्थानीयकृत ऋणात्मक आवेश वाले दोनों ऋणायन और निरूपित ऋणात्मक आवेश वाले आयन शामिल होते हैं, जिसमें कम से कम एक विहित संरचना में कार्बन परमाणु पर स्थानीयकृत आवेश होता है। रसायन। साधू संत:

इलेक्ट्रोफाइल के साथ बातचीत।

· रेडिकल्स के लिए ऑक्सीकरण।

मुक्त कण - कण (आमतौर पर अस्थिर), सोडा-ई एक या अधिक। बाहरी इलेक्ट्रॉन के लिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉन। सीप। एक गैर-कट्टरपंथी अणु द्वारा एक इलेक्ट्रॉन के नुकसान के परिणामस्वरूप या एक गैर-कट्टरपंथी अणु द्वारा एक इलेक्ट्रॉन की प्राप्ति के परिणामस्वरूप एक कट्टरपंथी बन सकता है।

अम्ल और क्षार (ब्रोंस्टेड, लुईस)

ब्रोंस्टेड - लोरी (1923) द्वारा एसिड और बेस का प्रोटोलिटिक (प्रोटॉन) सिद्धांत।इस सिद्धांत के अनुसार, एसिड अणु या आयन होते हैं जो किसी दिए गए प्रतिक्रिया में प्रोटॉन दाता हो सकते हैं, और आधार अणु या आयन होते हैं जो प्रोटॉन (स्वीकर्ता) स्वीकार करते हैं। अम्ल और क्षार सामूहिक रूप से प्रोटोलिथ के रूप में जाने जाते हैं।

एसिड-बेस इंटरैक्शन I yavl का सार। अम्ल से क्षार में प्रोटॉन का स्थानांतरण। इस मामले में, एसिड, एक प्रोटॉन को आधार में स्थानांतरित करने के बाद, स्वयं एक आधार बन जाता है, क्योंकि। फिर से एक प्रोटॉन संलग्न कर सकता है, और आधार, एक प्रोटोनेटेड कण का निर्माण करता है, एक एसिड बन जाता है। इस प्रकार, किसी भी एसिड-बेस इंटरैक्शन में, ब्रोंस्टेड द्वारा संयुग्मित कहे जाने वाले एसिड और बेस के दो जोड़े शामिल होते हैं।

लुईस इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत।लुईस के सिद्धांत (1923) में इलेक्ट्रॉनिक निरूपण के आधार पर अम्ल और क्षार की अवधारणा का और विस्तार किया गया। लुईस एसिड - एक अणु या आयन जिसमें खाली इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे इलेक्ट्रॉन जोड़े को स्वीकार करने में सक्षम होते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, H आयन - प्रोटॉन, धातु आयन (Ag +, Fe3 +), कुछ गैर-धातुओं के ऑक्साइड (उदाहरण के लिए, SO3, SiO2), कई लवण (AlCl3), साथ ही ऐसी चीजें जैसे बीएफ3, अल2ओ3. लुईस एसिड जिनमें हाइड्रोजन आयन नहीं होते हैं उन्हें एप्रोटिक कहा जाता है। प्रोटिक एसिड को एसिड के वर्ग का एक विशेष मामला माना जाता है। लुईस बेस एक अणु या आयन है जो इलेक्ट्रॉन जोड़ी दाता होने में सक्षम है: सभी आयन, अमोनिया और एमाइन, पानी, अल्कोहल, हैलोजन।

अल्केन्स का उपयोग करने के तरीके

मानव गतिविधि के कई क्षेत्रों में अल्केन्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हम में से कोई भी बिल्ली के आधार प्राकृतिक गैस के बिना जीवन की कल्पना नहीं कर सकता है। मीथेन है। इसका उपयोग कार्बन ब्लैक (कालिख), बिल्ली के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। टायर, प्रिंटिंग स्याही के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। अल्केन यौगिकों का उपयोग घरेलू रेफ्रिजरेटर में रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता है। एसिटिलीन, बिल्ली। मीथेन से प्राप्त, वेल्डिंग और धातुओं को काटने के लिए उपयोग किया जाता है। अल्केन्स के यौगिकों में, हैलोजन डेरिवेटिव को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जैसे क्लोरोफॉर्म, कार्बन टेट्राक्लोराइड, जो सबसे अच्छे सॉल्वैंट्स में से हैं। अल्केन्स का उपयोग मोटर ईंधन (मीथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन), बिल्ली के रूप में किया जा सकता है। थोड़ा पर्यावरण प्रदूषण। वैसलीन तेल (15 कार्बन परमाणुओं तक तरल हाइड्रोकार्बन का मिश्रण) एक स्पष्ट, गंधहीन और बेस्वाद तरल है जिसका उपयोग दवा, इत्र और सौंदर्य प्रसाधनों में किया जाता है। वैसलीन (25 कार्बन परमाणुओं तक तरल और ठोस संतृप्त हाइड्रोकार्बन का मिश्रण) का उपयोग किया जाता है दवा में प्रयुक्त मलहम तैयार करने के लिए। पैराफिन (ठोस अल्केन्स C19-C35 का मिश्रण) - एक सफेद ठोस द्रव्यमान, गंधहीन और बेस्वाद (पिघला = 50-70 ° C) - थर्मल के लिए मोमबत्तियां बनाने, माचिस और पैकेजिंग पेपर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है चिकित्सा, आदि में प्रक्रियाएं।

सपा संकरण

एक s- और एक p-कक्षकों को मिलाने पर होता है। दो समतुल्य sp-परमाणु कक्षक बनते हैं, जो 180 डिग्री के कोण पर रैखिक रूप से स्थित होते हैं और केंद्रीय परमाणु के नाभिक से अलग-अलग दिशाओं में निर्देशित होते हैं। शेष दो गैर-हाइब्रिड पी-ऑर्बिटल्स परस्पर लंबवत विमानों में स्थित हैं और π-बॉन्ड के निर्माण में भाग लेते हैं, या इलेक्ट्रॉनों के एकाकी जोड़े द्वारा कब्जा कर लिया जाता है।

Sp2 संकरण

एक s- और दो p-कक्षकों को मिलाने पर होता है। एक ही तल में स्थित कुल्हाड़ियों के साथ तीन संकर कक्षक बनते हैं और 120 डिग्री के कोण पर त्रिभुज के शीर्षों की ओर निर्देशित होते हैं। गैर-संकर पी-परमाणु कक्षीय विमान के लंबवत है और, एक नियम के रूप में, -बंधों के निर्माण में भाग लेता है

26. अल्काइन्स। ट्रिपल बॉन्ड का डबल बॉन्ड में कमी: उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण और तरल अमोनिया में सोडियम के साथ कमी, संश्लेषण में उपयोग ( जेड)- और ( इ) - अल्केन्स।

ट्रिपल बांड एक एस-बॉन्ड सी-सी और दो पी-बॉन्ड का प्रतिनिधित्व करता है। डबल से ट्रिपल बॉन्ड में जाने पर, औसत पी-बॉन्ड ऊर्जा घट जाती है। इसका मतलब है कि ट्रिपल बॉन्ड डबल बॉन्ड की तुलना में कम स्थिर है। एसिटिलीन अपने आप में एक अस्थिर यौगिक है और तत्वों में स्वतःस्फूर्त विस्फोटक अपघटन करने में सक्षम है। एसिटिलीन अणु में एक रैखिक संरचना होती है, जो कार्बन परमाणुओं की sp अवस्था के कारण होती है। अल्काइन्स में ट्रिपल बॉन्ड को एल्केन्स की तुलना में उच्च ध्रुवीकरण की विशेषता है आर सीº सी = 5.96; आरसी = सी = 4.17।

उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण विधि , कार्बनिक रसायन विज्ञान में अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के साथ, वर्तमान में व्यापक उपयोग में है। प्रौद्योगिकी में हाइड्रोजनीकरण की शुरूआत ईंधन उन्नयन प्रक्रियाओं, कार्बन ऑक्साइड से संश्लेषण, और कई कमी प्रतिक्रियाओं के व्यापक विकास के लिए एक प्रोत्साहन थी। एल्काइनों का हाइड्रोजनीकरण लगभग उन्हीं परिस्थितियों में होता है और उन्हीं उत्प्रेरकों की उपस्थिति में होता है जो एल्केन्स का हाइड्रोजनीकरण करते हैं। एसिटिलीन से एथिलीन के हाइड्रोजनीकरण में पहला कदम दूसरे चरण की तुलना में अधिक एक्ज़ोथिर्मिक है, जहां एथिलीन को ईथेन में परिवर्तित किया जाता है:

इन आँकड़ों से यह निष्कर्ष निकलता है कि ऐल्कीनों के हाइड्रोजनीकरण को सैद्धांतिक रूप से ऐल्कीन बनने की अवस्था में रोका जा सकता है। हालांकि, अधिकांश उत्प्रेरकों के साथ, एल्काइन्स सीधे अल्केन्स को हाइड्रोजनीकृत करते हैं:

तरल अमोनिया में सोडियम या लिथियम के साथ एल्काइन की कमी या अमाइन में देता है ट्रांस-alkenes:

अल्केनेस (ओलेफिन्स, एथिलीन हाइड्रोकार्बन) - चक्रीय असंतृप्त हाइड्रोकार्बन जिसमें कार्बन परमाणुओं के बीच एक दोहरा बंधन होता है, जो सामान्य सूत्र के साथ एक समरूप श्रृंखला बनाता है सी एन एच 2एन. दोहरे बंधन में कार्बन परमाणु sp² संकरण की स्थिति में होते हैं, और इनका बंधन कोण 120 °C होता है। सबसे सरल एल्कीन एथिलीन (C 2 H 4) है। नामकरण के अनुसार, प्रत्यय "-an" को "-en" के साथ बदलकर संबंधित अल्केन्स के नामों से एल्केन्स के नाम बनते हैं; दोहरे बंधन की स्थिति अरबी अंक द्वारा इंगित की जाती है। ई-आइसोमर वे ज्यामितीय समावयवी होते हैं जिनमें दोहरे बंधन के कार्बन परमाणुओं पर वरिष्ठ पदार्थ दोहरे बंधन के विपरीत दिशा में होते हैं। Z-आइसोमर वे ज्यामितीय समावयवी होते हैं जिनमें दोहरे बंधन के कार्बन परमाणुओं पर वरिष्ठ प्रतिस्थापन दोहरे बंधन के एक ही तरफ होते हैं (जर्मन शब्द "ज़ुसामेन" से - एक साथ)। पदनाम E- और Z- IUPAC नामकरण के अनुसार यौगिक के नाम से पहले रखा गया है और कोष्ठक (पदनाम) में संलग्न है सीआईएस- और ट्रान्स-कोष्ठक में संलग्न नहीं है)। उदाहरण के लिए:

अखाड़ा नामकरण

रचना का सबसे सरल सुगंधित हाइड्रोकार्बन C6HbC6Hb का एक तुच्छ नाम है बेंजीन. इस श्रृंखला के अन्य सभी हाइड्रोकार्बन को बेंजीन के स्थानापन्न डेरिवेटिव के रूप में नामित किया जा सकता है, या उनके अपने तुच्छ नाम हो सकते हैं। उसी समय, रूसी भाषा में स्थापित परंपरा के अनुसार, बेंजीन होमोलॉग के लगभग सभी तुच्छ नामों का भी अंत होता है। -ओली. उदाहरण के लिए: C6H5CH3C6H5CH3 - मिथाइलबेंजीन, या टोल्यूनि; C6H4 (CH3) 2C6H4 (CH3) 2 - डाइमिथाइलबेनज़ीन, या जाइलीन; C6H5CH(CH3)2C6H5CH(CH3)2 - isopropylbenzene, या cymene। एक अपवाद के रूप में, C6H3(CH3)3C6H3(CH3)3 या 1, 3, 5-ट्राइमेथिलबेंजीन को मेसिटिलीन कहा जाता है। आईयूपीएसी नियमों के अनुसार, सुगंधित हाइड्रोकार्बन के सभी नामों को अंत की विशेषता है -एन. तदनुसार: बेंजीन, टोल्यूनि, ज़ाइलीन, साइमीन, स्टाइरीन, आदि।

व्यवहार में, दो या दो से अधिक प्रतिस्थापित के नाम बनाने के लिए सिंगल कोर एरेनासनिम्नलिखित विकल्प अधिक सामान्यतः उपयोग किए जाते हैं:

1. नाम अखाड़ा (टोल्यूनि, स्टाइरीन, आदि) के तुच्छ नाम पर आधारित है, रूसी अक्षरों (o-, m-, p-) या लैटिन अक्षरों (o-, m-, p-) को इंगित करने के लिए उपयोग किया जाता है पार्श्व जंजीरों का स्थान, जिसका अर्थ है बेंजीन रिंग की ऑर्थो, मेटा या पैरा स्थिति। एल्काइल रेडिकल या कार्यात्मक समूहों को IUPAC नामकरण के अनुसार नामित किया गया है: मिथाइल-, एथिल-, आइसोप्रोपिल-, एमिनो-, हाइड्रोक्सो-, नाइट्रो-, आदि। अक्सर ऐसे नियमों का उपयोग अन्य वर्गों के सुगंधित यौगिकों के नाम बनाने के लिए किया जाता है - अमीनोबेंजीन, फिनोल, आदि, जिसमें विभिन्न पदार्थ होते हैं।

2. "बेंजीन" शब्द पर आधारित नाम आमतौर पर कम उपयोग किए जाते हैं, और स्थानापन्न मूलकों का स्थान संख्याओं द्वारा इंगित किया जाता है। अधिक जटिल बेंजीन डेरिवेटिव का नामकरण करते समय, जैसा कि एलिसाइक्लिक यौगिकों के मामले में होता है, एक को संभावित क्रमों में से चुना जाता है जिसमें प्रतिस्थापन संख्याओं के अंकों का योग सबसे छोटा होता है। इस मामले में, बेंजीन रिंग के परमाणुओं के क्रमांकन क्रम के लिए आम तौर पर स्वीकृत नियम नहीं हैं। जिनेवा नामकरण के अनुसार, संख्या 1 को उस स्थानापन्न परमाणु को सौंपा जाता है जिससे सबसे छोटे परमाणु भार वाले स्थानापन्न परमाणु सीधे जुड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, यदि नाभिक में -Cl और -OH हैं, तो संख्या 1 परमाणु को वहन करती है - ओह, लेकिन -NO2NO2 और -OH - परमाणु असर -NO2 की उपस्थिति में, बेंजीन होमोलॉग के प्रतिस्थापित डेरिवेटिव में, नंबरिंग की शुरुआत सबसे सरल साइड चेन द्वारा निर्धारित की जाती है। मल्टी-कोर एरेनास IUPAC नामकरण नियम उन नामों की एक सूची स्थापित करते हैं जो फ़्यूज्ड पॉलीन्यूक्लियर कार्बोसाइक्लिक सिस्टम के नामकरण, उनके सूत्रों को उन्मुख करने के नियम और परमाणु क्रमांकन क्रम के अंतर्गत आते हैं। नामकरण तुच्छ नामों (नेफ़थलीन, फेनेंथ्रीन, एन्थ्रेसीन) का उपयोग करता है जो प्रतिस्थापन के स्थान को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, नेफ़थलीन डेरिवेटिव के लिए, सिंगल-कोर एरेन्स के लिए ऊपर वर्णित दोनों नियमों का भी उपयोग किया जा सकता है:

बेंजीन अणु में बंधों की प्रकृति बेंजीन अणु में संयुग्मित बंधों की एक प्रणाली होती है। चक्रीय C6H6 बेंजीन अणु के सभी छह कार्बन परमाणु एक ही तल में स्थित होते हैं। -बंध वलय के तल में कार्बन परमाणुओं के बीच कार्य करते हैं; हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ प्रत्येक कार्बन परमाणु के लिए समान बंधन मौजूद हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु इन बंधों को बनाने के लिए तीन इलेक्ट्रॉन खर्च करता है। कार्बन परमाणुओं के चौथे वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के बादल, जो आठ के आकार के होते हैं, बेंजीन अणु के तल के लंबवत स्थित होते हैं। ऐसा प्रत्येक बादल पड़ोसी कार्बन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन बादलों के साथ समान रूप से ओवरलैप करता है। बेंजीन अणु में, तीन अलग-अलग -बॉन्ड नहीं बनते हैं, लेकिन छह इलेक्ट्रॉनों की एक एकल π-इलेक्ट्रॉन प्रणाली, सभी कार्बन परमाणुओं के लिए सामान्य होती है। बेंजीन अणु में कार्बन परमाणुओं के बीच के बंधन बिल्कुल समान होते हैं। बेंजीन में कार्बन परमाणुओं के बीच सभी बंधन समतुल्य हैं, जो बेंजीन नाभिक के विशिष्ट गुणों को निर्धारित करता है। यह बेंजीन के संरचनात्मक सूत्र द्वारा एक नियमित षट्भुज के रूप में एक चक्र के साथ सबसे सटीक रूप से परिलक्षित होता है। (चक्र कार्बन परमाणुओं के बीच बंधों की समानता का प्रतीक है।) हालांकि, केकुले सूत्र का उपयोग अक्सर किया जाता है, जो दोहरे बंधनों को दर्शाता है।

अल्कोहल के एसिड-बेस गुण। धातु अल्कोहल, उनके मूल और न्यूक्लियोफिलिक गुण। अल्कोहल से जुड़े न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं। फॉस्फेट एस्टर से जुड़े जैविक रूप से महत्वपूर्ण न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के उदाहरण।

ब्रोंस्टेड के अनुसार अल्कोहल कमजोर ओएच-एसिड और पियर्सन के अनुसार हार्ड एसिड होते हैं। ऐल्कोहॉल अम्लता में जल के समान होते हैं। अल्कोहल के अम्लीय गुण हाइड्रॉक्सिल समूह के हाइड्रोजन परमाणु को प्रोटॉन करने की क्षमता से निर्धारित होते हैं। उत्तरार्द्ध न केवल ऑक्सीजन (3.5) और हाइड्रोजन (2.1) परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर से निर्धारित होता है, बल्कि कट्टरपंथी की प्रकृति से भी निर्धारित होता है। मेथनॉल (pK a = 15.5) पानी की तुलना में थोड़ा मजबूत अम्ल है (pK a = 15.7), लेकिन अधिकांश अल्कोहल पानी की तुलना में कमजोर अम्ल होते हैं। इसका कारण स्टेरिक बाधाएं हैं जो शाखित अल्कोहल में परिणामी एल्कोक्साइड आयनों के सॉल्वैंशन को रोकती हैं। सॉल्वेशन एल्कोक्साइड आयन को स्थिर करता है और इसलिए अम्लीय गुणों को बढ़ाता है। न्यूक्लियोफिलिक केंद्र से जुड़ी प्रतिक्रियाएं. ऑक्सीजन परमाणु की उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी (पॉलिंग स्केल पर 3.5), जो कि मुख्य केंद्र है, हमें पियरसन के अनुसार अल्कोहल को कमजोर ब्रोंस्टेड एन-बेस और हार्ड बेस के रूप में मानने की अनुमति देता है। अल्कोहल केवल मजबूत प्रोटोनिक एसिड के साथ ऑक्सोनियम लवण बना सकता है और पियर्सन (बोरॉन फ्लोराइड, जिंक क्लोराइड, आदि) के अनुसार हार्ड एसिड। इस प्रकार, अल्कोहल में कमजोर अम्लीय और कमजोर बुनियादी गुण होते हैं, अर्थात हैं उभयचरपर्याप्त उच्च तापमान पर और एक अच्छे न्यूक्लियोफाइल की अनुपस्थिति में, प्रोटोनेटेड अल्कोहल प्रतिक्रिया करने में सक्षम होते हैं, अर्थात। निर्जलीकरण प्रतिक्रिया के लिए कठोर आधार होने के कारण, कम ध्रुवीकरण और ऑक्सीजन परमाणु की उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण, अल्कोहल कमजोर न्यूक्लियोफाइल होते हैं। ब्रोंस्टेड अम्ल हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु का प्रोटोनेट करते हैं।

42. अल्कोहल का इंट्रा- और इंटरमॉलिक्युलर डिहाइड्रेशन .: अल्कोहल का निर्जलीकरण दो दिशाओं में किया जा सकता है: इंट्रामोल्युलर और इंटरमॉलिक्युलर। निर्जलीकरण की दिशा अल्कोहल की प्रकृति और प्रतिक्रिया की स्थिति पर निर्भर करती है। अल्कोहल के इंट्रामोल्युलर निर्जलीकरण के दौरान, एक असंतृप्त एथिलीन हाइड्रोकार्बन का निर्माण होता है, और अंतर-आणविक निर्जलीकरण के परिणामस्वरूप, एक ईथर का निर्माण होता है। अतः, जब ऐल्कोहॉलों को सांद्र H2SO4, H3PO4, निर्जल ऑक्सालिक अम्ल, ऐलुमिनियम ऑक्साइड आदि जैसे जल-निकालने वाले पदार्थों के साथ गर्म किया जाता है, तो असंतृप्त एथिलीन यौगिक बनते हैं। निर्जलीकरण के प्रति ऐल्कोहॉलों की प्रतिक्रियाशीलता, अर्थात्, इन के निर्माण के लिए, एथिलीन यौगिकों, इस क्रम में परिवर्तन: तृतीयक अल्कोहल> माध्यमिक अल्कोहल> प्राथमिक अल्कोहल। कुछ तृतीयक अल्कोहल इतनी आसानी से निर्जलित हो जाते हैं कि उन्हें केवल तभी डिस्टिल्ड किया जा सकता है, जब प्रयोगशाला वायु, जिसमें एसिड वाष्प की ट्रेस मात्रा होती है, को रोका जाता है उनमें प्रवेश करने से।। तापमान के आधार पर केंद्रित एच 2 एसओ 4 की उपस्थिति में अल्कोहल का निर्जलीकरण, विभिन्न उत्पादों के गठन के साथ अल्कोहल और एसिड की मात्रा का अनुपात किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 105 डिग्री सेल्सियस पर एथिल अल्कोहल सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एक एसिड एस्टर बनाता है - एथिल सल्फ्यूरिक एसिड (प्रतिक्रिया 1)। अल्कोहल की अधिकता और उच्च तापमान (130-140 o C) के साथ, अंतर-आणविक निर्जलीकरण होता है, जिसका मुख्य उत्पाद डायथाइल ईथर (ईथर; प्रतिक्रिया 2) है। 160 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, एथिल सल्फ्यूरिक एसिड एथिलीन बनाने के लिए विघटित होता है (प्रतिक्रिया 3):

43. प्राथमिक और द्वितीयक ऐल्कोहॉलों का ऑक्सीकरण। 300-400 डिग्री सेल्सियस पर अल्कोहल और तांबे और अन्य उत्प्रेरक की उपस्थिति में वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण किया जाता है। केएमएनओ 4, क्रोमियम मिश्रण जैसे ऑक्सीकरण एजेंट, पहले से ही कमरे के तापमान पर अल्कोहल का ऑक्सीकरण करते हैं। अल्कोहल प्राथमिक, द्वितीयक या तृतीयक है या नहीं, इसके आधार पर ऑक्सीकरण के दौरान विभिन्न उत्पाद बनते हैं।

प्राथमिक ऐल्कोहॉल, जब ऑक्सीकृत हो जाते हैं, तो ऐल्डिहाइड उतने ही कार्बन परमाणु देते हैं जितने मूल ऐल्कोहॉल अणु में होते हैं। इन शर्तों के तहत एल्डिहाइड को कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है। आगे ऑक्सीकरण से बचने के लिए, एल्डिहाइड को प्रतिक्रिया मिश्रण से जल्दी से हटा दिया जाना चाहिए।

प्राथमिक ऐल्कोहॉल को भी बारीक विभाजित तांबे के साथ ऐल्डिहाइड में ऑक्सीकृत किया जा सकता है। 280-300 o C तक गरम किया जाता है। इन परिस्थितियों में, दो हाइड्रोजन परमाणु एक अल्कोहल अणु से अलग हो जाते हैं और एक कार्बन-ऑक्सीजन डबल बॉन्ड (>C=O) कार्बनिक पदार्थ के अणु में प्रकट होता है, जो इस मामले में बनता है। ऐल्कोहॉलों के इस रूपान्तरण को डीहाइड्रोजनीकरण कहते हैं:

ऑक्सीकरण के दौरान और साथ ही डिहाइड्रोजनीकरण के दौरान माध्यमिक अल्कोहल कीटोन्स में बदल जाते हैं:

तृतीयक अल्कोहल उनके अणुओं की कार्बन श्रृंखला के एक साथ टूटने और कार्बोक्जिलिक एसिड और कीटोन के मिश्रण के निर्माण के साथ काफी मुश्किल से ऑक्सीकृत होते हैं। इन अल्कोहल का ऐसा ऑक्सीकरण इस तथ्य के कारण होता है कि ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की शर्तों के तहत वे निर्जलित हो जाते हैं और एथिलीन हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित हो जाते हैं, जो एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट की उपस्थिति में, साइट पर अणु के टूटने से ऑक्सीकृत हो जाते हैं। डबल सी = सी बांड

सल्फोनेशन

फिनोल का सल्फोनेशन सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गर्म करके किया जाता है। प्रतिक्रिया तापमान निर्णायक रूप से परिणामी हाइड्रोक्सीबेन्जेनसल्फोनिक एसिड की संरचना को निर्धारित करता है। ऑर्थो-आइसोमर, जिसके बनने की दर . से अधिक होती है जोड़ा-आइसोमर, प्रमुख उत्पाद है यदि प्रतिक्रिया तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं है। इसे गतिज उत्पाद कहते हैं। इसके विपरीत, उच्च तापमान पर मुख्य उत्पाद है जोड़ा-आइसोमर, जिसके गठन की दर कम होती है, लेकिन इसमें उच्च थर्मोडायनामिक स्थिरता होती है गर्म होने पर इलेक्ट्रोफिलिक सुगंधित सल्फोनेशन की प्रतिक्रिया भी प्रतिवर्ती होती है ऑर्थो-ऑक्सीबेनजेनसल्फोनिक एसिड, 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर सल्फ्यूरिक एसिड के साथ, मिलता है जोड़ा-आइसोमर प्रतिक्रिया के थर्मोडायनामिक नियंत्रण का एक उत्पाद है। alkylationहाइड्रॉक्सी समूह में फिनोल के क्षारीकरण के विपरीत, जो एक क्षारीय माध्यम में होता है, फिनोल के सुगंधित वलय में अल्काइल प्रतिस्थापन का परिचय उत्प्रेरक - खनिज एसिड या की उपस्थिति में हेलोकेन्स, अल्कोहल या एल्केन्स की क्रिया के तहत होता है। लुईस एसिड (फ्रीडल-शिल्प प्रतिक्रिया)। पिरक अम्ल।नाभिक में तीन नाइट्रो समूहों की उपस्थिति से फिनोल समूह की अम्लता तेजी से बढ़ जाती है। पिक्रिक एसिड, फिनोल के विपरीत, पहले से ही काफी मजबूत एसिड है। तीन नाइट्रो समूहों की उपस्थिति पिक्रिक एसिड को विस्फोटक बनाती है, इसका उपयोग मेलिनाइट तैयार करने के लिए किया जाता है। मोनोनिट्रोफेनॉल प्राप्त करने के लिए, पतला नाइट्रिक एसिड का उपयोग करना और कम तापमान पर प्रतिक्रिया करना आवश्यक है: ओ- और पी-नाइट्रोफेनोल्स का मिश्रण ओ-आइसोमर की प्रबलता के साथ प्राप्त होता है। यह मिश्रण इस तथ्य के कारण आसानी से अलग हो जाता है कि केवल ओ-आइसोमर जल वाष्प के साथ अस्थिर है। ओ-नाइट्रोफेनॉल की उच्च अस्थिरता को इंट्रामोल्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड के गठन द्वारा समझाया गया है, जबकि पी-नाइट्रोफेनॉल के मामले में एक इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्ड होता है।

47. क्षार धातु फेनोलेट्स का कार्बोक्सिलेशन। चिरायता का तेजाब।फेनोलिक एसिड कार्बन (IV) ऑक्साइड के साथ क्षार धातु फेनोलेट्स की प्रतिक्रिया से प्राप्त होते हैं।सैलिसिलिक (ओ-हाइड्रॉक्सीबेन्जोइक) एसिड सबसे महत्वपूर्ण फेनोलिक एसिड में से एक है। इसका उपयोग ड्रग्स (सोडियम सैलिसिलेट, एसिटाइलसैलिसिलिक एसिड, फिनाइल सैलिसिलेट, मिथाइल सैलिसिलेट) प्राप्त करने के लिए किया जाता है, रंगों के संश्लेषण में, सुगंधित पदार्थों (एस्टर) के उत्पादन में, Coumarin, आदि प्राप्त करने के लिए। सैलिसिलिक एसिड के उत्पादन के चरण: 1 ) निर्जल सोडियम फेनोलेट प्राप्त करना:

2) सोडियम फेनोलेट कार्बन (IV) ऑक्साइड का कार्बोक्सिलेशन:

फिनोल एक उप-उत्पाद के रूप में आसुत है; 3) कच्चे सोडियम सैलिसिलेट का अपघटन:

विरल रूप से घुलनशील सैलिसिलिक एसिड अवक्षेपित होता है;

4) सैलिसिलिक एसिड का पृथक्करण और शुद्धिकरण। परिणामी तकनीकी सैलिसिलिक एसिड में 99% तक शुद्ध उत्पाद होता है। औषधीय पदार्थों की तैयारी के लिए अभिप्रेत सैलिसिलिक एसिड को उच्च बनाने की क्रिया द्वारा शुद्ध किया जाना चाहिए।

48. फिनोल का ऑक्सीकरण।फिनोल कोर में बढ़ा हुआ इलेक्ट्रॉन घनत्व इसे ऑक्सीकरण एजेंटों के प्रभावों के प्रति संवेदनशील बनाता है। ऑक्सीकरण एजेंट की प्रकृति और प्रतिक्रिया की स्थिति के आधार पर, विभिन्न फिनोल ऑक्सीकरण उत्पाद बनते हैं। 1) जब फिनोल को हाइड्रोजन पेरोक्साइड की उपस्थिति में ऑक्सीकरण किया जाता है का

लोहे के उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में, पायरोकेटेकोल के मध्यवर्ती गठन के माध्यम से ऑर्थो-बेंजोक्विनोन प्राप्त किया जाता है:

2) क्रोमियम मिश्रण (के 2 सीआर 2 ओ 7 + एच 2 एसओ 4) जैसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, ब्रोमेट्स (केबीआरओ 3, एच 2 एसओ 4) हाइड्रोक्विनोन के मध्यवर्ती गठन के माध्यम से फिनोल को पैरा-बेंजोक्विनोन में ऑक्सीकरण करते हैं:

3) ऑक्सीकरण एजेंटों की अधिक जोरदार कार्रवाई के साथ, बेंजीन की अंगूठी नष्ट हो जाती है। ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति के कारण, हवा में संग्रहीत होने पर फिनोल रंगीन हो सकते हैं।

49. क्विनोन और उनकी जैविक भूमिका।क्विनोन दो दोहरे बंधनों के साथ छह-सदस्यीय चक्रीय डाइकेटोन हैं। इनमें से, हाइड्रोक्विनोन या एनिलिन के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त पैराक्विनोन सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व है। पैराक्विनोन हाइड्रोक्विनोन के संश्लेषण में प्रारंभिक उत्पाद है। क्विनोन की विशेषता वाले दोहरे बंधनों की व्यवस्था कई यौगिकों के रंग को निर्धारित करती है। नेफ्थोक्विनोन नेफ़थलीन डेरिवेटिव होते हैं जिनमें क्विनोइड न्यूक्लियस होता है। सबसे महत्वपूर्ण 1,4-नेफ्थोक्विनोन है, जो नेफ़थलीन के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इसके कई गुणों में, 1,4-नेफ्थोक्विनोन पी-बेंजोक्विनोन के समान है। यह पीली सुइयों के रूप में क्रिस्टलीकृत होता है, अस्थिर होता है, और इसमें तेज, परेशान करने वाली गंध होती है। 1,4-नेफ्थोक्विनोन का मूल विटामिन के, या एंटीहेमोरेजिक विटामिन (जो रक्तस्राव को रोकता है) का आधार है। विटामिन के 2-मिथाइल-3-विक-1,4-नैफ्थोक्विनोन है। हरी जड़ी-बूटियों, पत्तियों और सब्जियों में विटामिन K पाया जाता है। प्रतिनिधित्व करना। एक पीला तेल, अघुलनशील। पानी में; उच्च निर्वात में आसुत। कुछ क्विनोन डेरिवेटिव जैविक ऑक्सीकरण की मध्यवर्ती प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एन्थ्राक्विनोन एक क्विनोइड न्यूक्लियस युक्त एन्थ्रेसीन डेरिवेटिव हैं। एन्थ्राक्विनोन नाइट्रिक एसिड या क्रोमियम मिश्रण के साथ एन्थ्रेसीन को ऑक्सीकरण करके आसानी से प्राप्त किया जा सकता है। इस मामले में, अणु में दो कीटो समूह बनते हैं, और मध्य रिंग एक क्विनोन की संरचना प्राप्त कर लेता है। एन्थ्राक्विनोन एक पीला क्रिस्टलीय पदार्थ है, पारंपरिक क्विनोन के विपरीत, यह कई रासायनिक प्रभावों के लिए काफी प्रतिरोधी है, विशेष रूप से ऑक्सीकरण के लिए। एन्थ्राहाइड्रोक्विनोन एन्थ्राक्विनोन को एन्थ्रेसीन में कम करने में एक मध्यवर्ती है। एन्थ्राहाइड्रोक्विनोन मुक्त रूप में भूरे रंग के क्रिस्टल होते हैं। दो फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल होने से, एंथ्राहाइड्रोक्विनोन क्षार में घुल जाता है; परिणामी फेनोलेट-प्रकार के पदार्थ में एक चमकदार लाल रंग होता है। एन्थ्राक्विनोन ब्रोमिनेटेड, नाइट्रेटेड और सल्फोनेटेड होने में सक्षम है। एलिज़रीन एक 1,2-डाइऑक्साइन्थ्राक्विनोन है। इमोडिन्स। चिकित्सा पद्धति में, मुसब्बर, एक प्रकार का फल, हिरन का सींग, सेना के पत्तों आदि से तैयारी (टिंचर, काढ़े, आदि) अक्सर जुलाब के रूप में उपयोग किए जाते हैं। इन पौधों के सक्रिय पदार्थ, जैसा कि यह निकला, एन्थ्राक्विनोन डेरिवेटिव हैं, अर्थात्, प्रतिस्थापित di- और ट्राइहाइड्रॉक्सी-एंथ्राक्विनोन, आंशिक रूप से मुक्त रूप में पौधों में निहित, आंशिक रूप से एस्टर और ग्लाइकोसाइड के रूप में। Di- और ट्राइहाइड्रॉक्सीएनथ्राक्विनोन के इन डेरिवेटिव को अक्सर इमोडिन के समूह में जोड़ा जाता है। इमोडिन का एक उदाहरण फ्रैंगुलोमोडिन है, जो 3-मिथाइल-1,6,8-ट्राइहाइड्रॉक्सीएनथ्राक्विनोन है। हिरन का सींग में फ्रेंगुलोएमोडिन पाया जाता है

50. फेनोलिक एंटीऑक्सिडेंट का विचार। प्रकृति में फेनोलिक यौगिक। विटामिन ई। फ्लेवोनोइड्स।एंटीऑक्सिडेंट (एओ) या एंटीऑक्सिडेंट आमतौर पर विभिन्न रासायनिक प्रकृति के यौगिक कहलाते हैं, जो आणविक ऑक्सीजन द्वारा कार्बनिक पदार्थों के मुक्त-कट्टरपंथी ऑक्सीकरण को रोकने या समाप्त करने में सक्षम होते हैं। कई वर्षों से, एंटीऑक्सिडेंट का व्यापक रूप से सेवा जीवन का विस्तार करने और बहुलक और ईंधन और स्नेहक सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करने, खाद्य उत्पादों, वसा में घुलनशील विटामिन, फ़ीड और सौंदर्य प्रसाधनों के ऑक्सीडेटिव गिरावट को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है। इन क्षेत्रों में एओ का उपयोग एक बड़ा आर्थिक प्रभाव देता है और आपको महत्वपूर्ण कच्चे माल को बचाने की अनुमति देता है। सिंथेटिक एओ के बीच, अल्काइलेटेड फिनोल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो उनके उत्पादन की सापेक्ष सादगी और मूल्यवान गुणों के एक सेट के कारण होता है: उच्च दक्षता, कम विषाक्तता, कार्रवाई की सार्वभौमिकता, और एक विस्तृत श्रृंखला में उनके गुणों को बदलने की क्षमता। अलग-अलग पदार्थ। फेनोलिक एंटीऑक्सिडेंट (PAO) का अर्थ Ar (OH) n प्रकार के किसी भी यौगिक से है, जिसमें एक या अधिक हाइड्रॉक्सिल समूह एक सुगंधित नाभिक से जुड़े होते हैं, और AO अणु में कई Ar (OH) n टुकड़े हो सकते हैं। फेनोलिक यौगिक मानव शरीर में कई शारीरिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, हर्बल तैयारियों की संरचना में, ये पदार्थ (जैसे कि क्यूमरिन, जिनके गुण अभी भी खराब समझे जाते हैं, रुटिन, फ्लेवोनोइड्स) अधिवृक्क प्रांतस्था की गतिविधि को उत्तेजित करते हैं, जिसके कारण अधिवृक्क ग्रंथियां हार्मोन को अधिक सक्रिय रूप से स्रावित करना शुरू कर देती हैं। ग्लुकोकोर्तिकोइद समूह (अधिवृक्क ग्रंथियों द्वारा स्रावित एक प्रकार का हार्मोन)। उनके पास जैविक गुणों की एक विस्तृत विविधता है। उदाहरण के लिए, बियरबेरी, नाशपाती, लिंगोनबेरी की पत्तियों के फेनोलिक यौगिक एंटीसेप्टिक्स के रूप में कार्य करते हैं।

फेनोलिक एसिड सुगंधित हाइड्रोकार्बन के व्युत्पन्न होते हैं, जिसके अणु में बेंजीन रिंग के एच परमाणुओं को कार्बो (-COOH) या हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। फेनोलिक यौगिकों का लंबे समय से दवा में उपयोग किया जाता है, उनका उपयोग किया जाता है न्यूरोसिस और कोरोनरी अपर्याप्तता का उपचार। फेनोलिक यौगिकों में मूत्रवर्धक, शामक, पित्तशामक और हेमोस्टेटिक प्रभाव होते हैं। फ्लेवोनोइड्स, बायोफ्लेवोनोइड्स फिनोल हैं, ये पीले-लाल पौधे के रंगद्रव्य हैं। उनमें से कई भोजन और औषधीय पौधों में हैं। बायोफ्लेवोनोइड्स केशिकाओं को मजबूत करते हैं, ऑन्कोप्रोटेक्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, शरीर से भारी धातु के लवण और रेडियोन्यूक्लाइड को हटाने में भाग लेते हैं। बायोफ्लेवोनोइड्स के समूह में विशेष पदार्थ शामिल हैं जो पी-विटामिन गतिविधि और बायोफ्लेवोनोइड्स के अन्य गुणों को भी प्रदर्शित करते हैं, जिन्हें एंथोसायनिन कहा जाता है। रासायनिक संरचना के अनुसार, एंथोसायनिन फ्लेवोन ग्लाइकोसाइड हैं। टैनिन बहुलक फेनोलिक यौगिक हैं। चिकित्सा में, उन्हें कसैले, विरोधी भड़काऊ गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है। सबसे प्रसिद्ध टैनिन टैनिन है। इसे मौखिक रूप से नहीं लिया जाना चाहिए: यह अपच का कारण होगा। कैटेचिन (उन्हें बायोफ्लेवोनोइड्स भी कहा जाता है) फ्लेवोनोल्स और एंथोसायनिन के डेरिवेटिव हैं . Coumarins सुगंधित पदार्थ होते हैं जिनमें ताजी घास की गंध होती है। Coumarins थक्कारोधी हैं, अर्थात, वे तेजी से रक्त के थक्के को रोकते हैं, जैसे कि Coumarin व्युत्पन्न डाइकुमरोल। यह एक एंटीविटामिन K है और इसका उपयोग घनास्त्रता और थ्रोम्बोफ्लिबिटिस की रोकथाम और उपचार के लिए किया जाता है।

51. ईथर। नामकरण, वर्गीकरण। एसिड द्वारा टूटना। ईथर- कार्बनिक पदार्थ जिनमें अणुओं में ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े हाइड्रोकार्बन रेडिकल होते हैं। इसे इस प्रकार लिखा जा सकता है: R - O - R ', जहाँ R और R "समान या भिन्न मूलक हैं। ईथर को ऐल्कोहॉल का व्युत्पन्न माना जाता है। इन यौगिकों के यौगिक नाम हैं। इस स्थिति में, मूलकों का नाम है प्रयुक्त (बढ़ते आणविक भार के क्रम में) और, वास्तव में, शब्द "ईथर" (CH3OCH3 डाइमिथाइल ईथर, C2H5OCH3 मिथाइल एथिल ईथर, और इसी तरह)

ईथर नामकरणतुच्छ नामकरण के अनुसार, "ईथर" शब्द को जोड़ते हुए, ईथर का नाम ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े रेडिकल्स के नाम पर रखा गया है।

IUPAC नामकरण के अनुसार, ईथर को एल्कोक्सीऐल्केन माना जाता है। रूट शब्द सबसे लंबे एल्काइल समूह द्वारा निर्धारित किया जाता है।

ईथर थोड़े प्रतिक्रियाशील पदार्थों में से होते हैं और कई अभिकर्मकों के संबंध में स्थिर होते हैं, लेकिन वे ऑक्सीजन के प्रति संवेदनशील होते हैं और आसानी से विस्फोटक हाइड्रोपरॉक्साइड बनाते हैं, जो लापरवाही से संभालने पर विस्फोट का कारण बनते हैं।

1 . ईथर का अम्ल विदर

सांद्र के साथ 120-150 तक गर्म करने पर ईथर विभाजित हो जाते हैं। जलीय 48% HBr या HI। समान रूप से कठोर परिस्थितियों में, फिनोल के ईथर साफ हो जाते हैं।

हालांकि, तृतीयक एल्काइल समूह वाले एस्टर बहुत आसानी से टूट जाते हैं।

ईथर के एसिड क्लेवाज को एक संतृप्त कार्बन परमाणु पर न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के रूप में माना जाना चाहिए। ऑक्सीजन से जुड़े एल्काइल समूहों की प्रकृति के आधार पर, या तो S N 1 या S N 2 तंत्र को महसूस किया जाता है। यदि एस्टर में प्राथमिक या द्वितीयक एल्काइल समूह होते हैं, तो एक S N 2 तंत्र होता है जिसमें ब्रोमाइड या आयोडाइड आयन कम प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु पर ईथर के प्रोटोनेटेड रूप पर हमला करता है। इस मामले में, दरार अत्यधिक प्रतिगामी है और, एक नियम के रूप में, दो संभावित अल्कोहल (माध्यमिक) और एक प्राथमिक एल्काइल हैलाइड में से केवल एक बनता है।

पानी में क्लोराइड और फ्लोराइड आयन हाइड्रोजन बांड द्वारा दृढ़ता से घुल जाते हैं और एस एन 2 तंत्र द्वारा ईथर के एसिड क्लेवाज के लिए अपर्याप्त न्यूक्लियोफिलिसिटी होते हैं।

तृतीयक एल्काइल, बेंजाइल, या एलिल समूहों वाले ईथर एक मध्यवर्ती के रूप में कार्बोकेशन बनाने के लिए एसएन 1 तंत्र द्वारा प्रतिक्रिया करते हैं। ये प्रतिक्रियाएं हल्की परिस्थितियों में आगे बढ़ती हैं, और ट्राइफ्लोरोएसेटिक एसिड को एसिड एजेंट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

प्रारंभिक रूप से, बीसीएल 3 या बीबीआर 3 अधिक सुविधाजनक एस्टर क्लेवाज अभिकर्मक हैं। इन मामलों में, विभाजन पहले से ही -20 सी के बारे में होता है। यह विशेष रूप से अन्य कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति में या कार्बन कंकाल का आइसोमेराइजेशन संभव होने पर आवश्यक होता है।

हाइड्रोपरऑक्साइड का निर्माण, उनका पता लगाना और अपघटन।

हाइड्रोपरॉक्साइड हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण के पहले आणविक उत्पाद हैं। उनके गठन के दौरान श्रृंखला कड़ी का रूप है:

एक हाइड्रोकार्बन के साथ एक पेरोक्साइड कट्टरपंथी की बातचीत परिणामी हाइड्रोपरॉक्साइड और बाद के ऑक्सीकरण उत्पादों की संरचना को निर्धारित करती है। इस मामले में, हाइड्रोजन परमाणुओं की प्रतिक्रियाशीलता में परिवर्तन का क्रम, जो आम तौर पर कट्टरपंथी प्रतिक्रियाओं के लिए होता है, मनाया जाता है, जो मध्यवर्ती कट्टरपंथी की सापेक्ष स्थिरता से निर्धारित होता है। नतीजतन, सुगंधित नाभिक के संबंध में साइड चेन की -स्थिति अल्केन्स के ऑक्सीकरण के दौरान अणु के हमले का प्रमुख स्थल बन जाती है, और ओलेफिन के लिए एल्काइल स्थिति। इसके अलावा, सभी वर्गों के हाइड्रोकार्बन के लिए, विभिन्न कार्बन परमाणुओं (तृतीयक माध्यमिक  प्राथमिक) पर स्थित हाइड्रोजन परमाणुओं को बदलने की क्षमता को बदलने में एक प्रसिद्ध अनुक्रम मान्य है।

हाइड्रोपरऑक्साइड उन अस्थिर यौगिकों में से हैं जो ऑक्सीकरण के दौरान अन्य उत्पादों में परिवर्तित हो जाते हैं। हाइड्रोपरऑक्साइड, जब ऊंचे तापमान या ऑक्सीकरण उत्प्रेरक की क्रिया के तहत विघटित होते हैं, तो अल्कोहल और कार्बोनिल यौगिक देते हैं। इस अपघटन में एक आणविक तंत्र हो सकता है, हालांकि, विकसित ऑक्सीकरण प्रक्रिया में, उत्पाद मुख्य रूप से एक श्रृंखला के रूप में बनते हैं। अल्कोहल प्राप्त करते समय, श्रृंखला कड़ी इस प्रकार है:

केटोन्स माध्यमिक हाइड्रोपरऑक्साइड से रेडिकल-हाइड्रोपरोक्साइड चरण के माध्यम से बनते हैं:

श्रृंखला परिवर्तन के दौरान तृतीयक हाइड्रोपरॉक्साइड, कार्बन परमाणुओं की समान संख्या के साथ अल्कोहल के अलावा, कार्बन-कार्बन बंधन के विनाश के कारण कम संख्या में कार्बन परमाणुओं के साथ अल्कोहल और कीटोन भी देते हैं:

आर्यलामाइन के गुणों की विशेषताएं। एरिलामाइन और उनके डेरिवेटिव के बेंजीन नाभिक में इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन की प्रतिक्रियाएं। डायज़ोटाइज़ेशन प्रतिक्रियाएं, एरिल्डियाज़ोनियम लवण। नाइट्रोजन विकास के साथ और बिना एरिल्डियाज़ोनियम लवण की प्रतिक्रियाएं।

आर्यलामिनोस नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ी प्रतिक्रियाओं और सुगंधित नाभिक के कार्बन परमाणुओं को शामिल करने वाली प्रतिक्रियाओं की विशेषता है। मौलिकता। ऐरोमैटिक ऐमीनों का एक मूल गुण होता है। हालांकि, वे फैटी एमाइन से कमजोर हैं और अमोनिया से भी कमजोर हैं। क्षारकता में कमी नाइट्रोजन परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी के एरोमैटिक नाभिक के n:-इलेक्ट्रॉन प्रणाली के साथ संयुग्मन के कारण होती है। ऐनिलीन H2COg के साथ लवण नहीं बनाता है।बेंजीन रिंग में मौजूद पदार्थों का आर्यलामाइन की क्षारीयता पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले पदार्थ मौलिकता बढ़ाते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन-निकालने वाले पदार्थ इसे कम करते हैं। प्राथमिक से तृतीयक में संक्रमण पर ऐरोमैटिक ऐमीनों की क्षारीयता कम हो जाती है।

बेंजीन रिंग में इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन।

बेंजीन रिंग में इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में, प्रारंभिक यौगिक के सुगंधित चरित्र को बनाए रखते हुए, एक हाइड्रोजन परमाणु को इलेक्ट्रोफिलिक अभिकर्मक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

ऐरेनेडियाजोनियम लवण प्राथमिक ऐरोमैटिक ऐमीनों के नाइट्रस अम्ल के साथ परस्पर क्रिया से बनते हैं। उद्योग में, सभी रंगों और रंगों के विभिन्न प्रकार के एज़ो डाई प्राप्त करने के लिए एरेन्डियाज़ोनियम लवण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस कारण से, कार्बनिक रसायन विज्ञान में डायज़ोटाइज़ेशन सबसे महत्वपूर्ण और सबसे अच्छी तरह से अध्ययन की जाने वाली प्रतिक्रियाओं में से एक है।

प्राथमिक ऐरोमैटिक ऐमीनों के डायज़ोटाइज़ेशन को निम्नलिखित समग्र समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है:

ArNH 2 + NaNO 2 + 2 HClArN + \u003d N Cl - + NaCl + 2 H 2 O

नाइट्रोजन की रिहाई के साथ प्रतिक्रियाएं। डाइऐज़ोनियम लवणों के अम्लीय विलयनों को उबालने पर नाइट्रोजन मुक्त होती है तथा फीनॉल प्राप्त होते हैं। नाइट्रोजन मुक्त किए बिना डायज़ोनियम लवण का रूपांतरण। इस समूह की प्रतिक्रियाएं डायज़ो यौगिकों से एज़ो यौगिकों (एज़ोबेंजीन के व्युत्पन्न) में संक्रमण को संभव बनाती हैं। इस वर्ग के कार्बनिक पदार्थ उद्योग के उन वर्गों में से एक का आधार बनते हैं जो कोयला टार से निकाले गए उत्पादों से सिंथेटिक रंगों का उत्पादन करते हैं। सभी एज़ो रंग डायज़ोनियम लवण की तथाकथित युग्मन प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किए जाते हैं।

59. कार्बोनिल यौगिक। कार्बोनिल यौगिकों का वर्गीकरण, नामकरण और समावयवता।कार्बनिक यौगिक जिनके अणु में एक कार्बोनिल समूह\u003e C \u003d O होता है, उन्हें कार्बोनिल यौगिक या ऑक्सो यौगिक कहा जाता है। कार्बोनिल यौगिकों को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जाता है - एल्डिहाइड और कीटोन।

लुईस एसिड और बेस की ताकत तटस्थता उत्पाद एबी के गठन के संतुलन स्थिरांक के द्वारा निर्धारित की जाती है:

ब्रोंस्टेड एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में, बेस हमेशा एक प्रोटॉन के साथ समन्वय करते हैं। यदि किसी दिए गए अणु या आयन को लाखों संभावित लुईस एसिड में से एक के साथ समन्वयित किया जाता है, तो यह अणु या आयन पहले से ही लुईस बेस माना जाता है। इस प्रकार, ब्रोंस्टेड बेसिकिटी को लुईस बेसिकिटी के एक विशेष मामले के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिसमें बेस एक प्रोटॉन के साथ एक बंधन बनाते हैं।

लुईस एसिड को वर्गों में विभाजित किया जा सकता है, जिसके आधार पर आधार एसिड के किस परमाणु से समन्वयित होता है। उदाहरण के लिए, BF3 को बोरॉन एसिड (B-एसिड) माना जा सकता है क्योंकि प्रतिक्रियाशील आधार बोरॉन के साथ एक बंधन बनाता है। जब टर्ट-ब्यूटाइल धनायन क्लोराइड आयन के साथ समन्वय करके टर्ट-ब्यूटाइल क्लोराइड देता है, तो इसे सी-एसिड माना जा सकता है। अधिकांश प्रतिक्रियाओं में नाइट्रोनियम आयन (NO2+) एन-एसिड के रूप में कार्य करता है, और इसी तरह।

समीकरण (3.2) में संतुलन स्थिरांक द्वारा निर्धारित आधार बी की ताकत स्वाभाविक रूप से एसिड ए की प्रकृति पर निर्भर करती है। यह इस तथ्य के कारण है कि अंतःक्रियात्मक ऊर्जा आधार के एचओएमओ स्तरों की सापेक्ष स्थिति पर निर्भर करती है। और एसिड का LUMO (सेक। 2.3.4, अध्याय 2), और इन स्तरों की स्थिति दिए गए तत्व की इलेक्ट्रोनगेटिविटी से संबंधित है। तो, सी-एसिड (कार्बोकेशन) के साथ प्रतिक्रिया में आधार शक्ति को कार्बन बेसिकिटी कहा जाता है, बीएफ 3 - बोरॉन बेसिकिटी आदि के साथ प्रतिक्रिया में। यह उम्मीद की जानी चाहिए कि किसी दिए गए आधार के लिए, उदाहरण के लिए, कार्बन पर मूलभूतता सभी सी-एसिड के लिए स्थिर नहीं होगी; समीकरण (3.2) में के, शायद कुछ हद तक, लेकिन फिर भी कार्बोकेशन में बदलाव के साथ बदलना चाहिए जिसके साथ आधार समन्वय करता है। इसलिए, CH3+, C6H5+, (C6H5)3C+, CH3-C+=O, आदि में मूलभूतता के बीच अंतर करना भी आवश्यक है।

अम्लों की तरह, लुईस (और ब्रोंस्टेड) ​​क्षारकों को C- (जैसे, CN-), N-, या O-क्षारों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान के लिए, सबसे महत्वपूर्ण सी-एसिड हैं, अर्थात। कार्बोकेशन, और सी-बेस, यानी। कार्बनियन ये आम तौर पर अस्थिर प्रजातियां कई प्रतिक्रियाओं में मध्यवर्ती के रूप में बनती हैं और इस पर और बाद के अध्यायों में विस्तार से चर्चा की जाएगी।

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