डाइकारबॉक्सिलिक एसिड: विवरण, रासायनिक गुण, तैयारी और अनुप्रयोग

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

डाइकारबॉक्सिलिक एसिड दो कार्यात्मक मोनोवैलेंट कार्बोक्सिल समूहों वाले पदार्थ हैं - COOH, जिसका कार्य इन पदार्थों के मूल गुणों को निर्धारित करना है।

उनका सामान्य सूत्र HOOC-R-COOH है। और यहाँ, "R" किसी भी कार्बनिक 2-वैलेंट रेडिकल को संदर्भित करता है, जो अणु के कार्यात्मक समूह से जुड़े परमाणु हैं। हालाँकि, आप इसके बारे में अधिक जान सकते हैं।

भौतिक गुण

डाइकारबॉक्सिलिक यौगिक ठोस होते हैं। निम्नलिखित भौतिक गुणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• पानी में उत्कृष्ट रूप से घुलनशील। उसी समय, हाइड्रोजन इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड बनते हैं।
• H₂O में घुलनशीलता की सीमा C₆-C₇ में है। और यह समझ में आता है, क्योंकि अणुओं में कार्बोक्सिल ध्रुवीय समूह की सामग्री महत्वपूर्ण है।
• सॉल्वैंट्स में खराब घुलनशीलजैविक उत्पत्ति।
• अल्कोहल और क्लोराइड की तुलना में बहुत अधिक तापमान पर पिघलाया जाता है। यह उनके हाइड्रोजन बांड की उच्च शक्ति के कारण है।
• यदि कार्बोक्जिलिक यौगिकों को गर्मी के अधीन किया जाता है, तो वे विभिन्न पदार्थों की रिहाई के साथ विघटित होना शुरू हो जाएंगे।

रासायनिक गुण

वे कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए बिल्कुल मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड के समान हैं। क्यों? क्योंकि इनका एक कार्बोक्सिल समूह भी होता है। बदले में, इसमें दो तत्व होते हैं:

• कार्बोनिल। >सी=ओ. समूह \u003d सी \u003d हे कार्बनिक यौगिक (जिनमें कार्बन शामिल है)।
• हाइड्रॉक्सिल। -क्या वो। कार्बनिक और अकार्बनिक प्रकार के यौगिकों का ओएच समूह। ऑक्सीजन और हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच का बंधन सहसंयोजक है।

कार्बोनिल और हाइड्रॉक्सिल का परस्पर प्रभाव होता है। विचाराधीन यौगिकों के अम्लीय गुण वास्तव में क्या निर्धारित करते हैं? तथ्य यह है कि ओ-एच बंधन का ध्रुवीकरण कार्बोनिल ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव का कारण बनता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि जलीय घोल में कार्बोक्सिल समूह के पदार्थ आयनों में विघटित (अपघटित) हो जाते हैं। यह इस तरह दिखता है: R-COOH=R-COO^- + H⁺। वैसे, एसिड के उच्च क्वथनांक और पानी में घुलने की उनकी क्षमता हाइड्रोजन इंटरमॉलिक्युलर बॉन्ड के बनने के कारण होती है।

अलगाव

यह डाइकारबॉक्सिलिक एसिड के गुणों में से एक है, जो किसी पदार्थ के विघटन पर आयनों में खुद को प्रकट करता है। दो चरणों में होता है:

• NOOS-X-COOH → NOOS-X-COO^-+N⁺। पहले चरण के लिएडाइकारबॉक्सिलिक एसिड मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड से ज्यादा मजबूत होते हैं। कारण1 एक सांख्यिकीय कारक है। अणु में 2 कार्बोक्सिल समूह होते हैं। कारण संख्या 2 - उनका पारस्परिक प्रभाव। जो ज्यादातर मामलों में होता है, क्योंकि समूह या तो कई बंधनों की एक श्रृंखला से जुड़े होते हैं, या दूर नहीं होते हैं।
• HOOS-X-SOO^- → ^-OOS-X-SOO -^+N+^{। लेकिन दूसरे चरण में, इस समूह के एसिड मोनोकारबॉक्सिलिक की तुलना में कमजोर हो जाते हैं। शायद एथेंडियोइक (ऑक्सालिक) को छोड़कर। हाइड्रोजन केशन को अलग करना अधिक कठिन है। इसके लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। H}+ ^{-1 की तुलना में -2 आवेश वाले ऋणायन से अलग होना अधिक कठिन है।}

डाइकारबॉक्सिलिक एसिड का विघटन केवल जलीय घोल में होता है, हालांकि अन्य मामलों में यह रासायनिक प्रक्रिया पिघलने के दौरान भी संभव है।

अन्य प्रतिक्रियाएं

विचाराधीन यौगिक लवण बना सकते हैं। और साधारण नहीं, मोनोकारबॉक्सिलिक की तरह, लेकिन खट्टा। उन्हें दो प्रकार के धनायनों की संरचना में उपस्थिति की विशेषता है - धातु (कुछ प्रतिक्रियाओं में, उनके बजाय, अमोनियम आयन) और हाइड्रोजन। उनके पास एसिड अवशेषों का एक गुणा चार्ज आयन भी होता है - एक नकारात्मक चार्ज परमाणु।

इन लवणों का नाम इस तथ्य के कारण है कि हाइड्रोलिसिस के दौरान ये माध्यम की अम्ल प्रतिक्रिया देते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये यौगिक हाइड्रोजन कण और धातु आयनों के साथ अवशेषों में अलग हो जाते हैं।

साथ ही, डाइकारबॉक्सिलिक एसिड के रासायनिक गुण एसिड हैलाइड बनाने की उनकी क्षमता को निर्धारित करते हैं। इन यौगिकों में, हाइड्रॉक्सिल समूह को एक हलोजन, एक जोरदार ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

विशेषताएं

यह सुनिश्चित करना असंभव नहीं है कि केलेट्स का निर्माण भी डाइकारबॉक्सिलिक एसिड के गुणों से संबंधित है। ये जटिल यौगिक हैं जिनमें एक जटिल एजेंट (केंद्रीय आयन) के साथ चक्रीय समूह होते हैं।

चेलेट्स का उपयोग विभिन्न प्रकार के तत्वों को अलग करने, विश्लेषणात्मक रूप से निर्धारित करने और ध्यान केंद्रित करने के लिए किया जाता है। और कृषि और चिकित्सा में, उनका उपयोग मैंगनीज, लोहा, तांबा आदि जैसे सूक्ष्म पोषक तत्वों को भोजन में शामिल करने के लिए किया जाता है।

कुछ और डाइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्रीय एनहाइड्राइड बनाते हैं - यौगिक R¹CO-O-COR², जो क्षमता वाले एसिलेटिंग एजेंट हैं न्यूक्लियोफाइल, इलेक्ट्रॉन-समृद्ध रसायनों के साथ प्रतिक्रिया करें।

और डाइकारबॉक्सिलिक एसिड की अंतिम विशेषता उनके पॉलिमर (उच्च आणविक भार पदार्थ) का निर्माण है। यह अन्य बहुक्रियाशील यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप होता है।

प्राप्त करने के तरीके

उनमें से कई हैं, और उनमें से प्रत्येक का उद्देश्य एक निश्चित प्रकार के डाइकारबॉक्सिलिक एसिड का संश्लेषण है। लेकिन कुछ सामान्य तरीके हैं:

• कीटोन्स का ऑक्सीकरण - कार्बोनिल समूह वाले कार्बनिक यौगिक=CO.
• नाइट्राइल का हाइड्रोलिसिस। यही है, पानी के साथ R-C≡N सूत्र के साथ कार्बनिक यौगिकों का अपघटन। नाइट्राइल आमतौर पर उत्कृष्ट घुलनशीलता वाले ठोस या तरल पदार्थ होते हैं।
• डायोल का कार्बोनिलेशन - दो हाइड्रॉक्सिल समूहों वाले पदार्थ। प्रतिक्रिया में C=O कार्बोनिल समूहों का परिचय शामिल हैकार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके, एक अत्यधिक जहरीली गैस जो हवा से हल्की होती है और जिसमें कोई गंध या स्वाद नहीं होता है।
• डायोल का ऑक्सीकरण।

इनमें से किसी भी तरीके से डाइकारबॉक्सिलिक एसिड का उत्पादन होगा। प्रकृति में उनमें से बहुत सारे हैं। उनमें से अधिकांश के नाम सभी जानते हैं, इसलिए उनके बारे में भी संक्षेप में बात करना उचित है।

एसिड के प्रकार

पहली बात यह है कि इन सभी के दो नाम हैं:

• व्यवस्थित। इसे एल्केन (एसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन) के नाम से प्रत्यय "-dioic" के साथ दिया जाता है।
• तुच्छ। उस प्राकृतिक उत्पाद के नाम से दिया गया है जिससे अम्ल प्राप्त होता है।

और अब सीधे कनेक्शन के बारे में। तो, यहाँ कुछ सबसे प्रसिद्ध अम्ल हैं:

• ऑक्सालिक/एथेन्डियम। नोस-कून। कैरम्बोला, रूबर्ब, सॉरेल में निहित। कैल्शियम और पोटेशियम ऑक्सालेट्स (लवण और एस्टर) के रूप में भी मौजूद है।
• मेलन/प्रोपेंडियम। एनओओएस-सीएच₂-कूह। चुकंदर के रस में पाया जाता है।
• एम्बर/ब्यूटेन। हूस-(सीएच₂)₂-कूह। यह रंगहीन क्रिस्टल जैसा दिखता है, जो शराब और पानी में पूरी तरह से घुलनशील है। एम्बर और अधिकांश पौधों में पाया जाता है। इस प्रकार के डाइकारबॉक्सिलिक एसिड के लवण और एस्टर को सक्सेनेट कहा जाता है।
• ग्लुटेरिक/पेंटांडियोइक। हूक-(सीएच₂)₃-कूह। नाइट्रिक एसिड के साथ एक चक्रीय कीटोन के ऑक्सीकरण और वैनेडियम ऑक्साइड की भागीदारी से प्राप्त होता है।
• एडिपिक/हेक्सांडियोइक। NOOS(CH₂)₄COOH। प्राप्त करनादो चरणों में साइक्लोहेक्सेन के ऑक्सीकरण के माध्यम से।

उपरोक्त के अलावा, हेप्टेनडियोइक एसिड, नॉननेडियोइक, डिकैंडोइक, अनकेनेडियोइक, डोडेकेनेडियोइक, ट्राइडेकैंडोइक, हेक्साडेकैंडोइक, हेनीकोसैंडियोइक और कई अन्य भी हैं।

सुगंधित डाइकारबॉक्सिलिक एसिड

उनके बारे में भी कुछ शब्द कहे जाने चाहिए। Phthalic एसिड इस समूह के सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि हैं। वे औद्योगिक रूप से महत्वपूर्ण उत्पाद नहीं हैं, लेकिन वे रुचि के हैं। चूंकि वे phthalic एनहाइड्राइड के उत्पादन के परिणामस्वरूप बनते हैं - एक पदार्थ जिसके साथ रंजक, रेजिन और दवाओं के कुछ घटकों को संश्लेषित किया जाता है।

टेराफ्लिक एसिड भी होता है। यह अल्कोहल के साथ परस्पर क्रिया करता है, एस्टर देता है - ऑक्सो एसिड का डेरिवेटिव। यह उद्योग में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। टेराफ्लिक एसिड की मदद से संतृप्त पॉलीएस्टर प्राप्त होते हैं। और उनका उपयोग खाद्य कंटेनर, वीडियो के लिए फिल्म, फोटो, ऑडियो रिकॉर्डिंग, पेय के लिए बोतलें आदि के उत्पादन में किया जाता है।

ध्यान दें और आइसोफैलिक एरोमैटिक एसिड पर ध्यान दें। यह एक कॉमोनोमर के रूप में प्रयोग किया जाता है - एक कम आणविक भार पदार्थ जो पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप एक बहुलक बनाता है। इस संपत्ति का उपयोग रबर और प्लास्टिक के उत्पादन में किया जाता है। इसका उपयोग इन्सुलेट सामग्री बनाने के लिए भी किया जाता है।

आवेदन

इसके बारे में एक अंतिम शब्द। यदि हम डिबासिक कार्बोक्जिलिक एसिड के उपयोग के बारे में बात करते हैं, तो यह ध्यान देने योग्य है कि:

• वे कच्चे माल का उपयोग कर रहे हैंजो एसिड हैलाइड, कीटोन, विनाइल ईथर और अन्य महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों का उत्पादन करते हैं।
• एस्टर के उत्पादन में कुछ एसिड शामिल होते हैं, जिनका उपयोग आगे इत्र, कपड़ा उद्योग, चमड़ा व्यवसाय में किया जाता है।
• उनमें से कुछ परिरक्षकों और विलायकों में पाए जाते हैं।
• कैप्रोन का उत्पादन, एक सिंथेटिक पॉलियामाइड फाइबर, उनके बिना अपरिहार्य है।
• कुछ अम्लों का उपयोग पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट नामक थर्मोप्लास्टिक के निर्माण में भी किया जाता है।

हालांकि, ये कुछ ही क्षेत्र हैं। ऐसे कई अन्य क्षेत्र हैं जिनमें विशिष्ट प्रकार के डिबासिक एसिड का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सालिक का उपयोग उद्योग में एक चुभन के रूप में किया जाता है। या धातु कोटिंग्स के लिए एक अवक्षेपक के रूप में। सुबेरिक दवाओं के संश्लेषण में शामिल है। एज़ेलिक का उपयोग तेल प्रतिरोधी विद्युत डोरियों, होसेस और पाइपलाइनों के उत्पादन में उपयोग किए जाने वाले पॉलीएस्टर बनाने के लिए किया जाता है। इसलिए, यदि आप इसके बारे में सोचते हैं, तो बहुत कम ऐसे क्षेत्र हैं जहां डिबासिक एसिड का उपयोग नहीं होगा।