सबसे सरल कार्बनिक यौगिक संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। इनमें एल्केन्स, एल्काइन्स, एल्केन्स के वर्ग के पदार्थ शामिल हैं।
उनके सूत्रों में एक निश्चित क्रम और मात्रा में हाइड्रोजन और कार्बन परमाणु शामिल हैं। वे अक्सर प्रकृति में पाए जाते हैं।
एल्किन्स का निर्धारण
उनका दूसरा नाम ओलेफिन या एथिलीन हाइड्रोकार्बन है। अठारहवीं शताब्दी में जब एक तैलीय तरल, एथिलीन क्लोराइड की खोज की गई थी, तब यौगिकों के इस वर्ग को यही कहा जाता था।
Alkenes हाइड्रोजन और कार्बन तत्वों से युक्त पदार्थ हैं। वे एसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन से संबंधित हैं। उनके अणु में दो कार्बन परमाणुओं को एक दूसरे से जोड़ने वाला एक एकल दोहरा (असंतृप्त) बंधन होता है।
Alkene फ़ार्मुले
यौगिकों के प्रत्येक वर्ग का अपना रासायनिक पदनाम होता है। उनमें, आवधिक प्रणाली के तत्वों के प्रतीक प्रत्येक पदार्थ के बंधों की संरचना और संरचना को दर्शाते हैं।
एल्किन्स का सामान्य सूत्र इस प्रकार दर्शाया गया है: CH2n, जहां संख्या n 2 से अधिक या उसके बराबर है। इसे डीकोड करते समय, यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक कार्बन परमाणु के लिए दो हाइड्रोजन परमाणु हैं।
सजातीय श्रृंखला से एल्केन्स के आणविक सूत्र निम्नलिखित संरचनाओं द्वारा दर्शाए जाते हैं: C2H4, C3 एच6, सी4एच8, सी 5एच10, सी6एच12, सी7एच14, सी8एच16, सी 9 एच18, सी10एच20। यह देखा जा सकता है कि प्रत्येक बाद के हाइड्रोकार्बन में एक और कार्बन और 2 और हाइड्रोजन होते हैं।
एक अणु में परमाणुओं के बीच रासायनिक यौगिकों के स्थान और क्रम का एक ग्राफिक पदनाम होता है, जो एल्केन्स के संरचनात्मक सूत्र को दर्शाता है। संयोजकता रेखाओं की सहायता से हाइड्रोजन के साथ कार्बन के आबंध को दर्शाया जाता है।
एल्कीन के संरचनात्मक सूत्र को विस्तारित रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है, जब सभी रासायनिक तत्व और बांड दिखाए जाते हैं। ओलेफिन की अधिक संक्षिप्त अभिव्यक्ति के साथ, वैलेंस डैश की सहायता से कार्बन और हाइड्रोजन का संयोजन नहीं दिखाया गया है।
कंकाल सूत्र सरलतम संरचना को दर्शाता है। एक टूटी हुई रेखा अणु के आधार को दर्शाती है, जिसमें कार्बन परमाणुओं को इसके शीर्ष और सिरों द्वारा दर्शाया जाता है, और हाइड्रोजन को लिंक द्वारा दर्शाया जाता है।
ओलेफिन नाम कैसे बनते हैं
व्यवस्थित नामकरण के आधार पर ऐल्कीनों के सूत्र और उनके नाम संतृप्त हाइड्रोकार्बन से संबंधित ऐल्केनों की संरचना से बने होते हैं। ऐसा करने के लिए, बाद वाले के नाम पर, प्रत्यय -an को -ilen या -en से बदल दिया जाता है। से ब्यूटिलीन का बनना एक उदाहरण हैब्यूटेन, और पेंटीन से पेंटेन।
कार्बन परमाणुओं के सापेक्ष दोहरे बंधन की स्थिति को इंगित करने के लिए, नाम के अंत में अरबी अंक इंगित करें।
अल्केन्स का नाम डबल बॉन्ड वाली सबसे लंबी श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन के नाम पर रखा गया है। श्रृंखला की संख्या की शुरुआत के लिए, आमतौर पर अंत चुना जाता है, जो कार्बन परमाणुओं के असंतृप्त यौगिक के सबसे करीब होता है।
यदि एल्केन्स के संरचनात्मक सूत्र में शाखाएँ हैं, तो रेडिकल्स के नाम और उनकी संख्या को इंगित करें, और वे कार्बन श्रृंखला में स्थान के अनुरूप संख्याओं से पहले हैं। फिर हाइड्रोकार्बन के नाम का ही अनुसरण करता है। संख्याओं के बाद आमतौर पर एक हाइफ़न होता है।
असीमित कट्टरपंथी शाखाएं हैं। उनके नाम तुच्छ हो सकते हैं या व्यवस्थित नामकरण के नियमों के अनुसार बन सकते हैं।
उदाहरण के लिए, HHC=CH- को एथेनिल या विनाइल कहा जाता है।
आइसोमर्स
ऐल्कीनों के आण्विक सूत्र समावयवता का संकेत नहीं दे सकते। हालांकि, पदार्थों के इस वर्ग के लिए, एथिलीन अणु के अपवाद के साथ, स्थानिक संशोधन अंतर्निहित है।
एथिलीन हाइड्रोकार्बन के आइसोमर्स कार्बन कंकाल द्वारा, असंतृप्त बंधन, इंटरक्लास या स्थानिक की स्थिति से हो सकते हैं।
एल्कीन का सामान्य सूत्र श्रृंखला में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या निर्धारित करता है, लेकिन यह दोहरे बंधन की उपस्थिति और स्थान नहीं दिखाता है। C3H6 (प्रोपलीन) के इंटरक्लास आइसोमर के रूप में एक उदाहरण साइक्लोप्रोपेन है। अन्य प्रकार के समावयवता C4H8 or. में दिखाई देते हैंब्यूटेन।
असंतृप्त बंधन के विभिन्न पदों को ब्यूटेन -1 या ब्यूटेन -2 में देखा जाता है, पहले मामले में, डबल यौगिक पहले कार्बन परमाणु के पास स्थित होता है, और दूसरे में - श्रृंखला के बीच में। कार्बन कंकाल में आइसोमेरिज्म को मिथाइलप्रोपीन) और आइसोब्यूटिलीन ((CH3)2C=CH2) के उदाहरण का उपयोग करके माना जा सकता है।
स्थानिक संशोधन ब्यूटेन-2 में ट्रांस- और सीआईएस-स्थिति में निहित है। पहले मामले में, साइड रेडिकल एक डबल बॉन्ड के साथ मुख्य कार्बन श्रृंखला के ऊपर और नीचे स्थित होते हैं, दूसरे आइसोमर में, प्रतिस्थापन एक ही तरफ होते हैं।
ओलेफिन लक्षण वर्णन
ऐल्कीनों का सामान्य सूत्र इस वर्ग के सभी प्रतिनिधियों की भौतिक अवस्था का निर्धारण करता है। एथिलीन से शुरू होकर ब्यूटिलीन पर समाप्त (C2 से C4 तक), पदार्थ गैसीय रूप में मौजूद होते हैं। तो रंगहीन एथीन में एक मीठी गंध होती है, पानी में कम घुलनशीलता, आणविक भार हवा की तुलना में कम होता है।
तरल रूप में C5 से C17 तक समजातीय श्रेणी के हाइड्रोकार्बन प्रस्तुत किए जाते हैं। मुख्य श्रृंखला में 18 कार्बन परमाणु वाले एल्कीन से शुरू होकर, भौतिक अवस्था का ठोस रूप में संक्रमण होता है।
सभी ओलेफिन को जलीय माध्यम में खराब घुलनशीलता माना जाता है, लेकिन बेंजीन या गैसोलीन जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अच्छी घुलनशीलता। इनका आणविक भार पानी से कम होता है। कार्बन श्रृंखला में वृद्धि से इन यौगिकों के पिघलने और उबलने के दौरान तापमान संकेतकों में वृद्धि होती है।
ओलेफिन्स के गुण
alkenes का संरचनात्मक सूत्रदो कार्बन परमाणुओं के - और σ-यौगिक के दोहरे बंधन के कंकाल में उपस्थिति को दर्शाता है। अणु की यह संरचना इसके रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है। -आबंध को बहुत मजबूत नहीं माना जाता है, जो इसे दो नए -बंधों के निर्माण के साथ नष्ट करना संभव बनाता है, जो परमाणुओं के एक जोड़े के योग के परिणामस्वरूप प्राप्त होते हैं। असंतृप्त हाइड्रोकार्बन इलेक्ट्रॉन दाता होते हैं। वे इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं।
सभी एल्केन्स का एक महत्वपूर्ण रासायनिक गुण हैलोजन की प्रक्रिया है जिसमें डाइहैलोजन डेरिवेटिव के समान यौगिकों की रिहाई होती है। हलोजन परमाणु कार्बन से दोहरे बंधन के माध्यम से जुड़ने में सक्षम हैं। एक उदाहरण प्रोपलीन का ब्रोमिनेशन है जिसमें 1, 2-डाइब्रोमोप्रोपेन का निर्माण होता है:
H2C=CH–CH3 + Br2 → BrCH 2-सीएचबीआर-सीएच3.
ब्रोमीन जल में ऐल्कीनों के साथ रंग उदासीनीकरण की इस प्रक्रिया को दोहरे बंधन की उपस्थिति का गुणात्मक प्रमाण माना जाता है।
महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं में प्लैटिनम, पैलेडियम या निकल जैसी उत्प्रेरक धातुओं की क्रिया के तहत हाइड्रोजन अणु के साथ ओलिफिन का हाइड्रोजनीकरण शामिल है। परिणाम एक संतृप्त बंधन के साथ हाइड्रोकार्बन है। ब्यूटेन हाइड्रोजनीकरण अभिक्रिया में ऐल्केन, ऐल्कीन के सूत्र नीचे दिए गए हैं:
CH3–CH2–CH=CH2 + एच 2 Ni→ CH3–CH2–CH 2–CH3.
ओलेफिन्स में हाइड्रोजन हैलाइड अणु जोड़ने की प्रक्रियामार्कोवनिकोव द्वारा खोजे गए नियम के अनुसार आगे बढ़ते हुए, हाइड्रोहैलोजनेशन कहा जाता है। 2-ब्रोमोप्रोपेन बनाने के लिए प्रोपलीन का हाइड्रोब्रोमिनेशन एक उदाहरण है। इसमें हाइड्रोजन कार्बन के साथ दोहरे बंधन में जुड़ती है, जिसे सबसे अधिक हाइड्रोजनीकृत माना जाता है:
CH3–CH=CH2 + HBr → CH3–BrCH– सीएच3.
एसिड की क्रिया के तहत एल्केन्स द्वारा पानी जोड़ने की प्रतिक्रिया को जलयोजन कहा जाता है। परिणाम अल्कोहल प्रोपेनॉल-2 का एक अणु है:
CH3–HC=CH2 + H2O → CH 3-ओएचसीएच-सीएच3.
सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एल्केन्स के संपर्क में आने पर सल्फोनेशन की प्रक्रिया होती है:
CH3-HC=CH2 + HO−OSO−OH → CH3 –CH3CH–O−SO2−OH.
प्रतिक्रिया अम्लीय एस्टर के निर्माण के साथ आगे बढ़ती है, उदाहरण के लिए, आइसोप्रोपिलसल्फ्यूरिक एसिड।
पानी और कार्बन डाइऑक्साइड गैस बनाने के लिए ऑक्सीजन की क्रिया के तहत उनके दहन के दौरान अल्केन्स ऑक्सीकरण के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं:
2CH3-HC=CH2 + 9O2 → 6CO 2 + 6H2ओ.
ओलेफिनिक यौगिकों और तनु पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के रूप में परस्पर क्रिया से ग्लाइकोल या डाइहाइड्रिक अल्कोहल का निर्माण होता है। यह प्रतिक्रिया भी ऑक्सीडेटिव है, एथिलीन ग्लाइकॉल का उत्पादन करती है और घोल को फीका कर देती है:
3H2C=CH2 + 4H2O+ 2KMnO 4 → 3OHCH–CHOH+ 2MnO2 +2KOH।
एल्कीन अणु मुक्त मूलक के साथ पोलीमराइजेशन प्रक्रिया में शामिल हो सकते हैंया धनायन-आयन तंत्र। पहले मामले में, पेरोक्साइड के प्रभाव में, पॉलीइथाइलीन जैसा बहुलक प्राप्त होता है।
दूसरी क्रियाविधि के अनुसार, अम्ल धनायनित उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, और एक त्रिविम चयनात्मक बहुलक की रिहाई के साथ कार्बनिक पदार्थ आयनिक उत्प्रेरक होते हैं।
अल्केन्स क्या होते हैं
इन्हें पैराफिन या सैचुरेटेड एसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन भी कहा जाता है। उनके पास एक रैखिक या शाखित संरचना होती है, जिसमें केवल संतृप्त सरल बंधन होते हैं। इस वर्ग की समजातीय श्रृंखला के सभी प्रतिनिधियों का सामान्य सूत्र C H2n+2 है।
इनमें केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। ऐल्कीनों का सामान्य सूत्र संतृप्त हाइड्रोकार्बनों के पदनाम से बनता है।
अल्केन्स के नाम और उनकी विशेषताएं
इस वर्ग का सबसे सरल प्रतिनिधि मीथेन है। इसके बाद एथेन, प्रोपेन और ब्यूटेन जैसे पदार्थ आते हैं। उनका नाम ग्रीक में अंक की जड़ पर आधारित है, जिसमें प्रत्यय -एक जोड़ा जाता है। एल्केन्स के नाम IUPAC नामकरण में सूचीबद्ध हैं।
एल्कीन, ऐल्कीनेस, ऐल्केन के सामान्य सूत्र में केवल दो प्रकार के परमाणु शामिल होते हैं। इनमें कार्बन और हाइड्रोजन तत्व शामिल हैं। तीनों वर्गों में कार्बन परमाणुओं की संख्या समान है, अंतर केवल हाइड्रोजन की संख्या में देखा जाता है, जिसे विभाजित या जोड़ा जा सकता है। असंतृप्त यौगिक संतृप्त हाइड्रोकार्बन से प्राप्त होते हैं। अणु में पैराफिन के प्रतिनिधियों में ओलेफिन की तुलना में 2 अधिक हाइड्रोजन परमाणु होते हैं, जो पुष्टि करता हैअल्केन्स, एल्केन्स का सामान्य सूत्र। दोहरे बंधन की उपस्थिति के कारण एल्केन संरचना को असंतृप्त माना जाता है।
अगर हम अल्केन्स में हाइड्रोजन और कार्बन परमाणुओं की संख्या को सहसंबंधित करते हैं, तो हाइड्रोकार्बन के अन्य वर्गों की तुलना में मान अधिकतम होगा।
मीथेन से ब्यूटेन तक (C1 से C4), पदार्थ गैसीय रूप में मौजूद हैं।
तरल रूप में C5 से C16 तक समजातीय श्रेणी के हाइड्रोकार्बन प्रस्तुत किए जाते हैं। मुख्य श्रृंखला में 17 कार्बन परमाणु वाले एल्केन से शुरू होकर, भौतिक अवस्था का ठोस रूप में संक्रमण होता है।
वे कार्बन कंकाल में समरूपता और अणु के ऑप्टिकल संशोधनों की विशेषता हैं।
पैराफिन में, कार्बन संयोजकता को -प्रकार के बंधन के गठन के साथ पड़ोसी कार्बन या हाइड्रोजेन द्वारा पूरी तरह से कब्जा कर लिया गया माना जाता है। रासायनिक दृष्टि से, यह उनके कमजोर गुणों का कारण बनता है, यही कारण है कि अल्केन्स को संतृप्त या संतृप्त हाइड्रोकार्बन कहा जाता है, आत्मीयता से रहित।
वे अणु के कट्टरपंथी हलोजन, सल्फोक्लोरिनेशन या नाइट्रेशन से जुड़ी प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं।
पैराफिन उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण, दहन या अपघटन की प्रक्रिया से गुजरते हैं। प्रतिक्रिया त्वरक की कार्रवाई के तहत, हाइड्रोजन परमाणुओं का उन्मूलन या अल्केन्स का निर्जलीकरण होता है।
अल्काइन्स क्या होते हैं
उन्हें एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन भी कहा जाता है, जिनका कार्बन श्रृंखला में ट्रिपल बॉन्ड होता है। एल्काइन्स की संरचना सामान्य द्वारा वर्णित हैसूत्र C H2n–2। यह दर्शाता है कि, अल्केन्स के विपरीत, एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन में चार हाइड्रोजन परमाणुओं की कमी होती है। उन्हें दो -यौगिकों द्वारा गठित एक ट्रिपल बॉन्ड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।
ऐसी संरचना इस वर्ग के रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है। ऐल्कीन और एल्काइन्स का संरचनात्मक सूत्र स्पष्ट रूप से उनके अणुओं की असंतृप्ति को दर्शाता है, साथ ही साथ एक डबल (H2C꞊CH2) की उपस्थिति को भी दर्शाता है।) और एक ट्रिपल (HC≡CH) संबंध।
अल्काइन्स के नाम और उनकी विशेषताएं
सबसे सरल प्रतिनिधि एसिटिलीन या HC≡CH है। इसे एथिन भी कहा जाता है। यह एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन के नाम से आता है, जिसमें प्रत्यय -an हटा दिया जाता है और -in जोड़ा जाता है। दीर्घ ऐल्काइनों के नामों में संख्या त्रिआबंध के स्थान को इंगित करती है।
संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन की संरचना को जानकर, यह निर्धारित करना संभव है कि किस अक्षर के तहत एल्काइन्स का सामान्य सूत्र इंगित किया गया है: a) CnH2n; ग) सीएनएच2एन+2; ग) सीएनएच2एन-2; घ) सीएनएच2एन-6। सही उत्तर तीसरा विकल्प है।
एसिटिलीन से ब्यूटेन तक (C2 से C4 तक), पदार्थ गैसीय प्रकृति के होते हैं।
तरल रूप में C5 से C17 तक समजातीय अंतराल के हाइड्रोकार्बन होते हैं। एल्काइन से शुरू होकर, जिसमें मुख्य श्रृंखला में 18 कार्बन परमाणु होते हैं, भौतिक अवस्था का ठोस रूप में संक्रमण होता है।
उन्हें कार्बन कंकाल में समरूपता, ट्रिपल बॉन्ड की स्थिति में, साथ ही अणु के इंटरक्लास संशोधनों की विशेषता है।
पोएसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन की रासायनिक विशेषताएं एल्केन्स के समान होती हैं।
यदि अल्काइन्स में एक टर्मिनल ट्रिपल बॉन्ड होता है, तो वे एल्केनाइड लवण के निर्माण के साथ एक एसिड के रूप में कार्य करते हैं, उदाहरण के लिए, NaC≡Cna। दो -आबंधों की उपस्थिति सोडियम एसिटाइलडीन अणु को एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल बनाती है जो प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करती है।
एसिटिलीन डाईक्लोरोएसिटिलीन प्राप्त करने के लिए कॉपर क्लोराइड की उपस्थिति में क्लोरीनीकरण से गुजरती है, डायसेटिलीन अणुओं की रिहाई के साथ हेलोअल्काइन्स की क्रिया के तहत संक्षेपण।
Alkynes इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, जिसका सिद्धांत हैलोजन, हाइड्रोहैलोजनेशन, हाइड्रेशन और कार्बोनिलेशन को रेखांकित करता है। हालाँकि, ऐसी प्रक्रियाएँ दोहरे बंधन वाले अल्केन्स की तुलना में अधिक कमजोर रूप से आगे बढ़ती हैं।
एसिटिलेनिक हाइड्रोकार्बन के लिए, अल्कोहल, प्राथमिक अमीन या हाइड्रोजन सल्फाइड के न्यूक्लियोफिलिक प्रकार के अणु की अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं संभव हैं।
