समीकरणों की प्रतिक्रियाएँ आयनिक तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती हैं। कार्बनिक रसायन विज्ञान में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रकार। बुनियादी प्रतिक्रिया तंत्र

प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

चार मुख्य प्रकार की प्रतिक्रियाएँ होती हैं जिनमें कार्बनिक यौगिक भाग लेते हैं: प्रतिस्थापन (विस्थापन), जोड़, उन्मूलन (उन्मूलन), पुनर्व्यवस्था।

3.1 प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

पहले प्रकार की प्रतिक्रियाओं में, प्रतिस्थापन आमतौर पर कार्बन परमाणु पर होता है, लेकिन प्रतिस्थापित परमाणु हाइड्रोजन परमाणु या कोई अन्य परमाणु या परमाणुओं का समूह हो सकता है। इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन में, हाइड्रोजन परमाणु को अक्सर प्रतिस्थापित किया जाता है; एक उदाहरण क्लासिक है सुगंधित प्रतिस्थापन:

न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के साथ, अक्सर हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है, बल्कि अन्य परमाणुओं को, उदाहरण के लिए:

एनसी - + आर−बीआर → एनसी−आर +बीआर -

3.2 अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ

प्रक्रिया शुरू करने वाली प्रजातियों के प्रकार के आधार पर अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रोफिलिक, न्यूक्लियोफिलिक या रेडिकल भी हो सकती हैं। साधारण कार्बन-कार्बन दोहरे बंधनों से जुड़ाव आमतौर पर इलेक्ट्रोफाइल या रेडिकल द्वारा प्रेरित होता है। उदाहरण के लिए, HBr का योग

H+ प्रोटॉन या Br· रेडिकल द्वारा दोहरे बंधन के हमले से शुरू हो सकता है।

3.3 उन्मूलन प्रतिक्रियाएं

उन्मूलन प्रतिक्रियाएं मूलतः योग प्रतिक्रियाओं के विपरीत होती हैं; ऐसी प्रतिक्रिया का सबसे आम प्रकार एक हाइड्रोजन परमाणु और पड़ोसी कार्बन परमाणुओं से एक अन्य परमाणु या समूह का उन्मूलन है जिससे एल्कीन बनता है:

3.4 पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रियाएँ

पुनर्व्यवस्था मध्यवर्ती के माध्यम से भी हो सकती है जो धनायन, आयन या रेडिकल हैं; अक्सर ये प्रतिक्रियाएँ कार्बोकेशन या अन्य इलेक्ट्रॉन-कमी वाले कणों के निर्माण के साथ होती हैं। पुनर्व्यवस्था में कार्बन कंकाल की महत्वपूर्ण पुनर्व्यवस्था शामिल हो सकती है। ऐसी प्रतिक्रियाओं में वास्तविक पुनर्व्यवस्था चरण के बाद अक्सर प्रतिस्थापन, जोड़ या उन्मूलन चरण होते हैं, जिससे एक स्थिर अंतिम उत्पाद का निर्माण होता है।

किसी रासायनिक प्रतिक्रिया के चरणों में विस्तृत विवरण को तंत्र कहा जाता है। इलेक्ट्रॉनिक दृष्टिकोण से, रासायनिक प्रतिक्रिया के तंत्र को अणुओं में सहसंयोजक बंधनों को तोड़ने की विधि और राज्यों के अनुक्रम के रूप में समझा जाता है जिसके माध्यम से प्रतिक्रियाशील पदार्थ प्रतिक्रिया उत्पाद बनने से पहले गुजरते हैं।

4.1 मुक्त मूलक प्रतिक्रियाएँ

मुक्त मूलक प्रतिक्रियाएं हैं रासायनिक प्रक्रियाएँ, जिसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाले अणु भाग लेते हैं। मुक्त मूलक प्रतिक्रियाओं के कुछ पहलू अन्य प्रकार की प्रतिक्रियाओं की तुलना में अद्वितीय हैं। मुख्य अंतर यह है कि कई मुक्त मूलक प्रतिक्रियाएं श्रृंखलाबद्ध प्रतिक्रियाएं होती हैं। इसका मतलब यह है कि एक ऐसा तंत्र है जिसके द्वारा एक ही प्रतिक्रियाशील प्रजाति के निर्माण द्वारा शुरू की गई दोहराई जाने वाली प्रक्रिया के माध्यम से कई अणु एक उत्पाद में परिवर्तित हो जाते हैं। विशिष्ट उदाहरणनिम्नलिखित काल्पनिक तंत्र द्वारा चित्रित:

वह चरण जिस पर प्रतिक्रिया मध्यवर्ती उत्पन्न होती है इस मामले मेंअ· दीक्षा को कहते हैं। यह अवस्था तब होती है जब उच्च तापमान, गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में, यूवी या पेरोक्साइड के प्रभाव में। अगले चार समीकरणों में यह उदाहरणदो प्रतिक्रियाओं का क्रम दोहराया जाता है; वे श्रृंखला के विकास चरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। श्रृंखला प्रतिक्रियाओं की विशेषता श्रृंखला की लंबाई से होती है, जो प्रति आरंभ चरण में विकास चरणों की संख्या से मेल खाती है। दूसरा चरण यौगिक के एक साथ संश्लेषण और एक नए रेडिकल के गठन के साथ होता है, जो परिवर्तनों की श्रृंखला को जारी रखता है। अंतिम चरण श्रृंखला समाप्ति चरण है, जिसमें कोई भी प्रतिक्रिया शामिल होती है जिसमें श्रृंखला प्रगति के लिए आवश्यक प्रतिक्रिया मध्यवर्ती में से एक नष्ट हो जाता है। श्रृंखला समाप्ति के जितने अधिक चरण होंगे, श्रृंखला की लंबाई उतनी ही कम हो जाएगी।

मुक्त मूलक प्रतिक्रियाएं होती हैं: 1) प्रकाश में, उच्च तापमान पर या अन्य पदार्थों के अपघटन के दौरान बनने वाले मूलकों की उपस्थिति में; 2) उन पदार्थों द्वारा बाधित जो मुक्त कणों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं; 3) गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स या वाष्प चरण में होते हैं; 4) अक्सर प्रतिक्रिया की शुरुआत से पहले एक ऑटोकैटलिटिक और प्रेरण अवधि होती है; 5) गतिकी दृष्टि से वे श्रृंखलाबद्ध हैं।

रेडिकल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं एल्केन्स की विशेषता होती हैं, और रेडिकल जोड़ प्रतिक्रियाएं एल्केन्स और एल्काइन्स की विशेषता होती हैं।

सीएच 4 + सीएल 2 → सीएच 3 सीएल + एचसीएल

सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 + एचबीआर → सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच 2 ब्र

सीएच 3 -सी≡सीएच + एचसीएल → सीएच 3 -सीएच=सीएचसीएल

मुक्त कणों का एक दूसरे के साथ संबंध और श्रृंखला समाप्ति मुख्य रूप से रिएक्टर की दीवारों पर होती है।

4.2 आयनिक प्रतिक्रियाएँ

जिन प्रतिक्रियाओं में यह घटित होता है विषमलैंगिकबंधनों के टूटने और आयनिक प्रकार के मध्यवर्ती कणों के निर्माण को आयनिक प्रतिक्रियाएँ कहा जाता है।

आयनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं: 1) उत्प्रेरक की उपस्थिति में (एसिड या क्षार और प्रकाश या मुक्त कणों से प्रभावित नहीं होते हैं, विशेष रूप से पेरोक्साइड के अपघटन से उत्पन्न होने वाले); 2) मुक्त कण मैला ढोने वालों से प्रभावित नहीं हैं; 3) प्रतिक्रिया की गति विलायक की प्रकृति से प्रभावित होती है; 4) वाष्प चरण में शायद ही कभी होता है; 5) गतिज रूप से, वे मुख्य रूप से पहले या दूसरे क्रम की प्रतिक्रियाएँ हैं।

अणु पर कार्य करने वाले अभिकर्मक की प्रकृति के अनुसार, आयन प्रतिक्रियाएँमें विभाजित हैं इलेक्ट्रोफिलिकऔर न्युक्लेओफ़िलिक. न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं एल्काइल और एरिल हैलाइड्स की विशेषता हैं,

सीएच 3 सीएल + एच 2 ओ → सीएच 3 ओएच + एचसीएल

सी 6 एच 5 -सीएल + एच 2 ओ → सी 6 एच 5 -ओएच + एचसीएल

सी 2 एच 5 ओएच + एचसीएल → सी 2 एच 5 सीएल + एच 2 ओ

सी 2 एच 5 एनएच 2 + सीएच 3 सीएल → सीएच 3 -एनएच-सी 2 एच 5 + एचसीएल

इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन - उत्प्रेरक की उपस्थिति में अल्केन्स के लिए

सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच 2 -सीएच 2 -सीएच 3 → सीएच 3 -सीएच(सीएच 3)-सीएच 2 -सीएच 3

और अखाड़े.

सी 6 एच 6 + एचएनओ 3 + एच 2 एसओ 4 → सी 6 एच 5 -एनओ 2 + एच 2 ओ

इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रियाएँ ऐल्कीनों की विशेषता होती हैं

सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 + बीआर 2 → सीएच 3 -सीएचबीआर-सीएच 2 ब्र

और एल्काइन्स,

सीएच≡सीएच + सीएल 2 → सीएचसीएल=सीएचसीएल

न्यूक्लियोफिलिक जोड़ - एल्केनीज़ के लिए।

CH 3 -C≡CH + C 2 H 5 OH + NaOH → CH 3 -C(OC 2 H 5) = CH 2

>> रसायन विज्ञान: प्रकार रासायनिक प्रतिक्रिएंवी कार्बनिक रसायन विज्ञान

प्रतिक्रियाओं कार्बनिक पदार्थऔपचारिक रूप से चार मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रतिस्थापन, जोड़, उन्मूलन (उन्मूलन) और पुनर्व्यवस्था (आइसोमेराइजेशन)। यह स्पष्ट है कि विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाएँ कार्बनिक यौगिकप्रस्तावित वर्गीकरण (उदाहरण के लिए, दहन प्रतिक्रियाएं) के ढांचे में कम नहीं किया जा सकता है। हालाँकि, इस तरह के वर्गीकरण से पाठ्यक्रम से पहले से ही परिचित लोगों के साथ सादृश्य स्थापित करने में मदद मिलेगी अकार्बनिक रसायन शास्त्रअकार्बनिक पदार्थों के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण।

आमतौर पर, किसी प्रतिक्रिया में शामिल मुख्य कार्बनिक यौगिक को सब्सट्रेट कहा जाता है, और प्रतिक्रिया के अन्य घटक को पारंपरिक रूप से अभिकारक माना जाता है।

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

वे अभिक्रियाएँ जिनके परिणामस्वरूप मूल अणु (सब्सट्रेट) में एक परमाणु या परमाणुओं के समूह को अन्य परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है, प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ कहलाती हैं।

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में सीमित करना और शामिल है सुगंधित यौगिक, जैसे, उदाहरण के लिए, अल्केन्स, साइक्लोअल्केन्स या एरेन्स।

आइए हम ऐसी प्रतिक्रियाओं के उदाहरण दें।

पाठ सामग्री पाठ नोट्सफ़्रेम पाठ प्रस्तुति त्वरण विधियों इंटरैक्टिव तकनीकों का समर्थन करना अभ्यास कार्य और अभ्यास स्व-परीक्षण कार्यशालाएँ, प्रशिक्षण, मामले, प्रश्न, होमवर्क चर्चा प्रश्न, छात्रों से अलंकारिक प्रश्न रेखांकन ऑडियो, वीडियो क्लिप और मल्टीमीडियातस्वीरें, चित्र, ग्राफिक्स, टेबल, आरेख, हास्य, उपाख्यान, चुटकुले, कॉमिक्स, दृष्टान्त, कहावतें, वर्ग पहेली, उद्धरण ऐड-ऑन एब्सट्रैक्टजिज्ञासु क्रिब्स पाठ्यपुस्तकों के लिए आलेख ट्रिक्स, अन्य शब्दों का बुनियादी और अतिरिक्त शब्दकोश पाठ्यपुस्तकों और पाठों में सुधार करनापाठ्यपुस्तक में त्रुटियों को सुधारनापाठ्यपुस्तक के एक अंश को अद्यतन करना; पाठ में नवीनता के तत्व; पुराने ज्ञान को नये ज्ञान से बदलना; केवल शिक्षकों के लिए उत्तम पाठ कैलेंडर योजनाएक साल के लिए दिशा निर्देशोंचर्चा कार्यक्रम एकीकृत पाठ

प्रारंभिक और अंतिम पदार्थों की संख्या के अनुसार प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण: 1. जोड़ 2. उन्मूलन (उन्मूलन) 3. प्रतिस्थापन

बंधन तोड़ने की क्रियाविधि के अनुसार प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण: 1. होमोलिटिक (कट्टरपंथी) रेडिकल 2. हेटेरोलिटिक (आयनिक) आयन

प्रतिक्रिया तंत्र तंत्र – विस्तृत विवरणचरणों द्वारा रासायनिक प्रतिक्रिया, मध्यवर्ती उत्पादों और कणों का संकेत। प्रतिक्रिया योजना: प्रतिक्रिया तंत्र:

अभिकर्मकों के प्रकार के आधार पर प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण 1. रेडिकल एक रेडिकल एक रासायनिक रूप से सक्रिय कण है जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। 2. इलेक्ट्रोफिलिक इलेक्ट्रोफाइल एक इलेक्ट्रॉन-कमी वाला कण या अणु है जिसमें एक इलेक्ट्रॉन-कमी वाला परमाणु होता है। 3. न्यूक्लियोफिलिक न्यूक्लियोफाइल एक आयन या तटस्थ अणु है जिसमें एक परमाणु एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के साथ होता है।

कार्बनिक पदार्थों में रासायनिक बंध के प्रकार मुख्य प्रकार का बंध सहसंयोजक (कम सामान्य आयनिक) सिग्मा बंध (σ-): पाई बंध (-) होता है

अल्केन्स - स्निग्ध (वसायुक्त) हाइड्रोकार्बन "अलीफाटोस" - तेल, वसा (ग्रीक)। सी.एन. एच 2 एन+2 संतृप्त हाइड्रोकार्बन

समजात श्रृंखला: सीएच 4 - मीथेन सी 2 एच 6 - इथेन सी 3 एच 8 - प्रोपेन सी 4 एच 10 - ब्यूटेन सी 5 एच 12 - पेंटेन, आदि। सी 6 एच 14 - हेक्सेन सी 7 एच 16 - हेप्टेन सी 8 एच 18 - ऑक्टेन सी 9 एच 20 - नॉनेन सी 10 एच 22 - डिकैन और सी 390 एच 782 - नॉनकॉन्टैट्रिक्टन (1985)

मीथेन अणु का परमाणु-कक्षीय मॉडल मीथेन अणु में, कार्बन परमाणु में अब S- और P-कक्षक नहीं हैं! इसके 4 हाइब्रिड एसपी 3 ऑर्बिटल्स, ऊर्जा और आकार में समान, हाइड्रोजन परमाणु के एस ऑर्बिटल्स के साथ 4 बंधन बनाते हैं। एच एच 4 बांड

नाइट्रेशन प्रतिक्रिया कोनोवलोव दिमित्री पेत्रोविच (1856 -1928) 1880। "रासायनिक मृतकों" को पुनर्जीवित करने का पहला सफल प्रयास, जिन्हें अल्केन्स माना जाता था। मुझे अल्केन्स के नाइट्रेशन के लिए स्थितियाँ मिलीं। चावल। स्रोत: http://images. Yandex. आरयू.

रासायनिक गुण I. सी-एच बांड के टूटने के साथ प्रतिक्रियाएं (प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं): 1. हैलोजनेशन 2. नाइट्रेशन 3. सल्फोक्लोरिनेशन II। सी-सी बांड के टूटने के साथ प्रतिक्रियाएं: 1. दहन 2. टूटना 3. आइसोमेराइजेशन

एक रसायनज्ञ कैसे खोजें? यदि आप किसी रसायनज्ञ को ढूंढना चाहते हैं, तो पूछें कि कीट और गैर-आयनीकृत क्या हैं। और अगर वह फर वाले जानवरों और श्रम के संगठन के बारे में बात करना शुरू कर दे, तो शांति से चले जाएं। विज्ञान कथा लेखक, विज्ञान को लोकप्रिय बनाने वाले इसहाक असिमोव (1920-1992) चित्र। स्रोत: http://images. Yandex. आरयू.

1. हैलोजनीकरण प्रतिक्रिया क्लोरीनीकरण: आरएच + सीएल 2 एचवी आरसीएल + एचसीएल ब्रोमिनेशन: आरएच + बीआर 2 एचवी आरबीआर + एचबीआर उदाहरण के लिए, मीथेन का क्लोरीनीकरण: सीएच 4 + सीएल 2 सीएच 3 सीएल + एचसीएल

मुक्त कण तंत्र के चरण प्रतिक्रिया योजना: सीएच 4 + सीएल 2 सीएच 3 सीएल + एचसीएल प्रतिक्रिया तंत्र: I. श्रृंखला दीक्षा - मुक्त कणों की पीढ़ी का चरण। सीएल सीएल 2 सीएल रेडिकल एक सक्रिय कण है, जो प्रतिक्रिया का आरंभकर्ता है। – – मंच को ताप या प्रकाश के रूप में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इसके बाद के चरण बिना गर्म किए, अंधेरे में हो सकते हैं।

मुक्त मूलक तंत्र के चरण II. शृंखला विकास मुख्य चरण है। सीएच 4 + सीएल एचसीएल + सीएच 3 + सीएल 2 सीएच 3 सीएल + सीएल चरण में कई उपचरण शामिल हो सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक पर एक नया रेडिकल बनता है, लेकिन एच नहीं!!! दूसरे, मुख्य चरण में, मुख्य उत्पाद आवश्यक रूप से बनता है!

मुक्त मूलक तंत्र के चरण III. श्रृंखला समाप्ति - कट्टरपंथियों का पुनर्संयोजन। सीएल + सीएल सीएल 2 सीएल + सीएच 3 सीएच 3 सीएल सीएच 3 + सीएच 3 सीएच 3 -सीएच 3 कोई भी दो मूलांक संयोजित होते हैं।

प्रतिस्थापन की चयनात्मकता चयनात्मकता - चयनात्मकता। रेजियोसेलेक्टिविटी प्रतिक्रियाओं के एक निश्चित क्षेत्र में चयनात्मकता है। उदाहरण के लिए, हैलोजनेशन चयनात्मकता: 45% 3% निष्कर्ष? 55% 97%

हैलोजनीकरण की चयनात्मकता निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करती है: प्रतिक्रिया की स्थिति। पर कम तामपानअधिक चयनात्मक है. हैलोजन की प्रकृति. हैलोजन जितना अधिक सक्रिय होगा, प्रतिक्रिया उतनी ही कम चयनात्मक होगी। एफ 2 बहुत तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है, सी-सी बांड के विनाश के साथ। I 2 इन परिस्थितियों में अल्केन्स के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। अल्केन संरचना.

प्रतिस्थापन चयनात्मकता पर अल्केन संरचना का प्रभाव। यदि किसी अल्केन में कार्बन परमाणु असमान हैं, तो उनमें से प्रत्येक का प्रतिस्थापन होता है अलग-अलग गति से. रिश्तेदार प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया की दर प्राथमिक. एच परमाणु माध्यमिक परमाणु एच टर्ट। एच परमाणु क्लोरीनीकरण 1 3, 9 5, 1 ब्रोमिनेशन 1 82 1600 निष्कर्ष?

तृतीयक हाइड्रोजन परमाणु को हटाने के लिए द्वितीयक और प्राथमिक परमाणु को हटाने की तुलना में कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है! अल्केन सूत्र होमोलिसिस का परिणाम ईडी, केजे/मोल सीएच 4 सीएच 3 + एच 435 सीएच 3 - सीएच 3 सी 2 एच 5 + एच 410 सीएच 3 सीएच 2 सीएच 3 (सीएच 3)2 सीएच + एच 395 (सीएच 3)3 सीएच (सीएच 3)3 सी + एच 377

प्रतिक्रियाओं की दिशा कोई भी प्रतिक्रिया मुख्य रूप से अधिक स्थिर मध्यवर्ती कण के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ती है!

मूलक प्रतिक्रियाओं में मध्यवर्ती कण एक मुक्त मूलक है। सबसे स्थिर रेडिकल सबसे आसानी से बनता है! रेडिकल्स की स्थिरता श्रृंखला: आर 3 सी > आर 2 सीएच > आरसीएच 2 > सीएच 3 अल्काइल समूह एक इलेक्ट्रॉन-दान प्रभाव प्रदर्शित करते हैं, जिसके कारण वे रेडिकल को स्थिर करते हैं

सल्फोक्लोरिनेशन प्रतिक्रिया प्रतिक्रिया योजना: आरएच + सीएल 2 + एसओ 2 आरएसओ 2 सीएल + एचसीएल प्रतिक्रिया तंत्र: 1. सीएल सीएल 2 सीएल 2. आरएच + सीएल आर + एचसीएल आर + एसओ 2 आरएसओ 2 + सीएल 2 आरएसओ 2 सीएल + सीएल, आदि .डी. 3. 2 सीएल सीएल 2 आदि।

कोनोवलोव की प्रतिक्रिया डी.पी. कोनोवलोव के अनुसार नाइट्रेशन एक तनु की क्रिया द्वारा किया जाता है नाइट्रिक एसिड 140o के तापमान पर. सी. प्रतिक्रिया योजना: आरएच + एचएनओ 3 आरएनओ 2 + एच 2 ओ

कोनोवलोव प्रतिक्रिया तंत्र HNO 3 N 2 O 4 1. N 2 O 4 2 NO 2 2. RH + NO 2 R + HNO 2 R + HNO 3 RNO 2 + OH RH + OH R + H 2 O, आदि 3 .सर्किट तोड़ना।

एल्कीन एक C=C आबंध, Cn वाले असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। H 2 n С=С – ऐल्कीनों का क्रियात्मक समूह

ऐल्कीनों के रासायनिक गुण सामान्य विशेषताएँएल्कीन यौगिकों का एक प्रतिक्रियाशील वर्ग है। वे कई प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं, जिनमें से अधिकांश कमजोर पाई बंधन को तोड़ने से होती हैं। ई सी-सी (σ-) ~ 350 केजे/मोल ई सी=सी (-) ~ 260 केजे/मोल

चारित्रिक प्रतिक्रियाएँजुड़ना सबसे ज्यादा है विशेषता प्रकारप्रतिक्रियाएं. दोहरा बंधन एक इलेक्ट्रॉन दाता है, इसलिए इसमें जोड़ने की प्रवृत्ति होती है: ई - इलेक्ट्रोफाइल, धनायन या रेडिकल

इलेक्ट्रोफिलिक योग प्रतिक्रियाओं के उदाहरण 1. हैलोजन का योग - सभी हैलोजन नहीं जोड़ते हैं, लेकिन केवल क्लोरीन और ब्रोमीन जोड़ते हैं! - एक तटस्थ हैलोजन अणु का ध्रुवीकरण एक ध्रुवीय विलायक की कार्रवाई के तहत या एक एल्केन के दोहरे बंधन की कार्रवाई के तहत हो सकता है। लाल-भूरा ब्रोमीन घोल रंगहीन हो जाता है

इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाएं होती हैं कमरे का तापमान, प्रकाश की आवश्यकता नहीं है. तंत्र आयनिक है. प्रतिक्रिया योजना: XY = सीएल 2, बीआर 2, एचसीएल, एचबीआर, हाय, एच 2 ओ

सिग्मा कॉम्प्लेक्स एक कार्बोकेशन है - कार्बन परमाणु पर सकारात्मक चार्ज वाला एक कण। यदि अन्य आयन प्रतिक्रिया माध्यम में मौजूद हैं, तो वे कार्बोकेशन में भी शामिल हो सकते हैं।

उदाहरण के लिए, पानी में घुले ब्रोमीन का मिश्रण। यह गुणात्मक प्रतिक्रियादोहरे C=C बंधन पर ब्रोमीन घोल का रंग फीका पड़ने और दो उत्पादों का निर्माण होता है:

असममित ऐल्कीनों का योग, योग की रेजियोसेलेक्टिविटी! मार्कोवनिकोव का नियम (1869): एसिड और पानी असममित एल्केन्स में इस तरह जुड़ते हैं कि हाइड्रोजन अधिक हाइड्रोजनीकृत कार्बन परमाणु से जुड़ जाता है।

मार्कोवनिकोव व्लादिमीर वासिलिविच (1837 - 1904) कज़ान विश्वविद्यालय से स्नातक। 1869 से - रसायन विज्ञान विभाग के प्रोफेसर। संस्थापक वैज्ञानिक विद्यालय. चावल। स्रोत: http://images. Yandex. आरयू.

मार्कोवनिकोव के नियम की व्याख्या प्रतिक्रिया सबसे स्थिर मध्यवर्ती कण - एक कार्बोकेशन के गठन के माध्यम से आगे बढ़ती है। प्राथमिक माध्यमिक, अधिक स्थिर

कार्बोकेशन की स्थिरता श्रृंखला: तृतीयक माध्यमिक प्राथमिक मिथाइल मार्कोवनिकोव का नियम आधुनिक सूत्रीकरण: किसी एल्कीन में एक प्रोटॉन जोड़ने से अधिक स्थिर कार्बोधनायन बनता है।

एंटी-मार्कोवनिकोव जोड़ CF 3 -CH=CH 2 + HBr CF 3 -CH 2 Br औपचारिक रूप से, प्रतिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम के विरुद्ध जाती है। सीएफ 3 - इलेक्ट्रॉन-निकासी प्रतिस्थापन अन्य इलेक्ट्रॉन-निकासी एजेंट: NO 2, SO 3 H, COOH, हैलोजन, आदि।

एंटी-मार्कोवनिकोव जोड़ अधिक स्थिर अस्थिर सीएफ 3 - इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता, कार्बोकेशन को अस्थिर करता है प्रतिक्रिया केवल औपचारिक रूप से मार्कोवनिकोव नियम के खिलाफ जाती है। वास्तव में, यह इसका पालन करता है, क्योंकि यह अधिक स्थिर कार्बोकेशन से गुजरता है।

खराश पेरोक्साइड प्रभाव X CH 3 -CH=CH 2 + HBr CH 3 -CH 2 Br सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 + बीआर सीएच 3 -सीएच -सीएच 2 बीआर अधिक स्थिर रेडिकल सीएच 3 -सीएच -सीएच 2 बीआर + एचबीआर सीएच 3 -सीएच 2 बीआर + ब्र, आदि। 3. कोई भी दो रेडिकल आपस में जुड़ते हैं। .

इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ 3. जलयोजन - पानी का जोड़ - प्रतिक्रिया एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती है, अक्सर सल्फ्यूरिक एसिड। - प्रतिक्रिया मार्कोवनिकोव के नियम का पालन करती है। अल्कोहल प्राप्त करने का सस्ता तरीका

परीक्षा के दौरान, शिक्षाविद इवान अलेक्सेविच काब्लुकोव ने छात्र से यह बताने के लिए कहा कि प्रयोगशाला में हाइड्रोजन का उत्पादन कैसे होता है। "पारा से," वह जवाब देता है। "आपका क्या मतलब है "पारा से बना"? ! वे आम तौर पर कहते हैं "जस्ता से बना", लेकिन पारे से बना कुछ मौलिक है। प्रतिक्रिया लिखें।" छात्र लिखता है: Hg = H + g और कहता है: “बुध गर्म है; यह H और g में विघटित हो जाता है। H हाइड्रोजन है, यह हल्का है और इसलिए उड़ जाता है, लेकिन g गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है, भारी है, रहता है।” काब्लुकोव कहते हैं, "ऐसे उत्तर के लिए आपको ए देना चाहिए।" - आइए एक रिकॉर्ड बुक लें। मैं पहले "पाँच" को भी गर्म करूँगा। "तीन" उड़ जाता है, लेकिन "दो" बच जाता है।"

प्रयोगशाला में दो रसायनज्ञ:- वास्या, इस गिलास में अपना हाथ डालो। - मैंने इसे गिरा दिया। - क्या तुम्हें कुछ महसूस होता है? - नहीं। - तो दूसरे गिलास में सल्फ्यूरिक एसिड है।

सुगंधित हाइड्रोकार्बन सुगंधित – सुगंधित? ? सुगंधित यौगिक बेंजीन और ऐसे पदार्थ हैं जो रासायनिक व्यवहार में इसके समान होते हैं!

कई प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं विभिन्न प्रकार के यौगिकों के उत्पादन का रास्ता खोलती हैं जिनका आर्थिक अनुप्रयोग होता है। बहुत बड़ी भूमिकारासायनिक विज्ञान और उद्योग में इसे इलेक्ट्रोफिलिक और न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन को सौंपा गया है। कार्बनिक संश्लेषण में, इन प्रक्रियाओं में कई विशेषताएं हैं जिन पर ध्यान दिया जाना चाहिए।

विभिन्न प्रकार की रासायनिक घटनाएँ। प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

पदार्थों के परिवर्तन से जुड़े रासायनिक परिवर्तन कई विशेषताओं से भिन्न होते हैं। अंतिम परिणाम भिन्न हो सकते हैं तापीय प्रभाव; कुछ प्रक्रियाएं पूरी हो जाती हैं, दूसरों में पदार्थों में परिवर्तन होता है, अक्सर ऑक्सीकरण की डिग्री में वृद्धि या कमी के साथ। रासायनिक घटनाओं को उनके अंतिम परिणाम के अनुसार वर्गीकृत करते समय, अभिकर्मकों और उत्पादों के बीच गुणात्मक और मात्रात्मक अंतर पर ध्यान दिया जाता है। इन विशेषताओं के आधार पर, 7 प्रकार के रासायनिक परिवर्तनों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिसमें प्रतिस्थापन भी शामिल है, जो योजना का अनुसरण करता है: ए-बी + सी ए-सी + बी। रासायनिक घटनाओं के एक पूरे वर्ग का एक सरलीकृत संकेतन यह विचार देता है कि शुरुआती पदार्थों में से एक है तथाकथित "हमला" एक कण है जो एक अभिकर्मक में एक परमाणु, आयन या कार्यात्मक समूह को प्रतिस्थापित करता है। प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया सीमित करने की विशेषता है और

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ दोहरे विनिमय के रूप में हो सकती हैं: ए-बी + सी-ई ए-सी + बी-ई। उप-प्रजातियों में से एक, उदाहरण के लिए, लोहे द्वारा किसी घोल से तांबे का विस्थापन है कॉपर सल्फेट: CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu. "आक्रमणकारी" कण परमाणु, आयन या कार्यात्मक समूह हो सकते हैं

होमोलिटिक प्रतिस्थापन (कट्टरपंथी, एसआर)

सहसंयोजक बंधनों को तोड़ने के कट्टरपंथी तंत्र के साथ, विभिन्न तत्वों के लिए सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़ी को अणु के "टुकड़ों" के बीच आनुपातिक रूप से वितरित किया जाता है। फ्री रेडिकल्स बनते हैं. ये अस्थिर कण हैं, जिनका स्थिरीकरण बाद के परिवर्तनों के परिणामस्वरूप होता है। उदाहरण के लिए, मीथेन से ईथेन का उत्पादन करते समय, मुक्त कण दिखाई देते हैं जो प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं: सीएच 4 सीएच 3। + .एन; सीएच 3. + .CH 3 → C2H5; एन. + .एन → एन2. उपरोक्त प्रतिस्थापन तंत्र के अनुसार होमोलिटिक बंधन दरार एक श्रृंखला प्रकृति का है। मीथेन में, H परमाणुओं को क्रमिक रूप से क्लोरीन द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। ब्रोमीन के साथ प्रतिक्रिया समान रूप से होती है, लेकिन आयोडीन अल्केन्स में सीधे हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित करने में असमर्थ है, फ्लोरीन उनके साथ बहुत तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है;

हेटरोलाइटिक बंधन तोड़ने की विधि

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के आयनिक तंत्र के साथ, इलेक्ट्रॉनों को नवगठित कणों के बीच असमान रूप से वितरित किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों की बॉन्डिंग जोड़ी पूरी तरह से "टुकड़ों" में से एक में जाती है, अक्सर बॉन्ड पार्टनर के पास, जिसकी ओर ध्रुवीय अणु में नकारात्मक घनत्व स्थानांतरित हो गया था। प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में मिथाइल अल्कोहल सीएच 3 ओएच का निर्माण शामिल है। ब्रोमोमेथेन CH3Br में, अणु का दरार विषमलैंगिक होता है, और आवेशित कण स्थिर होते हैं। मिथाइल एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है, और ब्रोमीन एक नकारात्मक चार्ज प्राप्त करता है: सीएच 3 बीआर → सीएच 3 + + बीआर -; NaOH → Na + + OH - ; सीएच 3 + + ओएच - → सीएच 3 ओएच; Na + + Br - ↔ NaBr.

इलेक्ट्रोफाइल और न्यूक्लियोफाइल

जिन कणों में इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है और वे उन्हें स्वीकार कर सकते हैं उन्हें "इलेक्ट्रोफाइल" कहा जाता है। इनमें हैलोऐल्केन में हैलोजन से जुड़े कार्बन परमाणु शामिल हैं। न्यूक्लियोफाइल्स ने इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ा दिया है; सहसंयोजक बंधन बनाते समय वे इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी "दान" करते हैं। प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में, नकारात्मक चार्ज से समृद्ध न्यूक्लियोफाइल पर इलेक्ट्रॉन-भूखे इलेक्ट्रोफाइल द्वारा हमला किया जाता है। यह घटना एक परमाणु या अन्य कण - एक छोड़ने वाले समूह - की गति से जुड़ी है। एक अन्य प्रकार की प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया एक न्यूक्लियोफाइल द्वारा इलेक्ट्रोफाइल का हमला है। कभी-कभी दो प्रक्रियाओं के बीच अंतर करना और एक प्रकार या दूसरे को प्रतिस्थापन का श्रेय देना मुश्किल होता है, क्योंकि यह सटीक रूप से इंगित करना मुश्किल होता है कि कौन सा अणु सब्सट्रेट है और कौन सा अभिकर्मक है। आमतौर पर ऐसे मामलों में निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाता है:

• छोड़ने वाले समूह की प्रकृति;
• न्यूक्लियोफाइल प्रतिक्रियाशीलता;
• विलायक की प्रकृति;
• एल्काइल भाग की संरचना.

न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन (एसएन)

किसी कार्बनिक अणु में अंतःक्रिया प्रक्रिया के दौरान ध्रुवीकरण में वृद्धि देखी जाती है। समीकरणों में, आंशिक धनात्मक या ऋणात्मक आवेश को अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है ग्रीक वर्णमाला. बॉन्ड ध्रुवीकरण इसके टूटने की प्रकृति और अणु के "टुकड़ों" के आगे के व्यवहार का न्याय करना संभव बनाता है। उदाहरण के लिए, आयोडोमेथेन में कार्बन परमाणु का आंशिक धनात्मक आवेश होता है और यह एक इलेक्ट्रोफिलिक केंद्र होता है। यह जल द्विध्रुव के उस हिस्से को आकर्षित करता है जहां ऑक्सीजन, जिसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिकता होती है, स्थित होती है। जब एक इलेक्ट्रोफाइल एक न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मक के साथ संपर्क करता है, तो मेथनॉल बनता है: सीएच 3 आई + एच 2 ओ → सीएच 3 ओएच + एचआई। न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं एक नकारात्मक चार्ज आयन या अणु की एक मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ भागीदारी के साथ होती हैं जो निर्माण में शामिल नहीं है रासायनिक बंध. एसएन 2 प्रतिक्रियाओं में आयोडोमेथेन की सक्रिय भागीदारी को न्यूक्लियोफिलिक हमले के प्रति इसके खुलेपन और आयोडीन की गतिशीलता द्वारा समझाया गया है।

इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन (एसई)

एक कार्बनिक अणु में एक न्यूक्लियोफिलिक केंद्र हो सकता है, जो इलेक्ट्रॉन घनत्व की अधिकता की विशेषता है। यह ऋणात्मक आवेश रहित इलेक्ट्रोफिलिक अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करता है। ऐसे कणों में मुक्त कक्षा वाले परमाणु और कम इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले क्षेत्र वाले अणु शामिल होते हैं। बी कार्बन, जिसमें "-" चार्ज होता है, पानी के द्विध्रुव के सकारात्मक भाग के साथ बातचीत करता है - हाइड्रोजन के साथ: सीएच 3 ना + एच 2 ओ → सीएच 4 + NaOH। इस इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया का उत्पाद मीथेन है। हेटरोलिटिक प्रतिक्रियाओं में, कार्बनिक अणुओं के विपरीत रूप से चार्ज किए गए केंद्र परस्पर क्रिया करते हैं, जो उन्हें रसायन विज्ञान में आयनों के समान बनाता है अकार्बनिक पदार्थ. इसे नजरअंदाज नहीं किया जाना चाहिए कि कार्बनिक यौगिकों का परिवर्तन शायद ही कभी वास्तविक धनायनों और आयनों के निर्माण के साथ होता है।

मोनोमोलेक्यूलर और द्विआणविक प्रतिक्रियाएं

न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन मोनोमोलेक्युलर (SN1) है। इस तंत्र के माध्यम से हाइड्रोलिसिस होता है। महत्वपूर्ण उत्पादकार्बनिक संश्लेषण - तृतीयक ब्यूटाइल क्लोराइड। पहला चरण धीमा है और कार्बोनियम धनायन और क्लोराइड आयन में क्रमिक पृथक्करण से जुड़ा है। दूसरा चरण तेजी से आगे बढ़ता है, पानी के साथ कार्बोनियम आयन की प्रतिक्रिया होती है। एल्केन में हैलोजन को हाइड्रॉक्सी समूह से बदलना और प्राथमिक अल्कोहल प्राप्त करना: (सीएच 3) 3 सी-सीएल → (सीएच 3) 3 सी + + सीएल -; (सीएच 3) 3 सी + + एच 2 ओ → (सीएच 3) 3 सी-ओएच + एच +। प्राथमिक और द्वितीयक एल्काइल हैलाइडों के एक-चरण हाइड्रोलिसिस को कार्बन-हैलोजन बंधन के एक साथ विनाश और सी-ओएच जोड़ी के गठन की विशेषता है। यह एक न्यूक्लियोफिलिक द्विआणविक प्रतिस्थापन (SN2) तंत्र है।

हेटरोलिटिक प्रतिस्थापन का तंत्र

प्रतिस्थापन तंत्र इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण और मध्यवर्ती परिसरों के निर्माण से जुड़ा है। जितनी तेजी से प्रतिक्रिया होती है, उतनी ही आसानी से इसके विशिष्ट मध्यवर्ती उत्पाद उत्पन्न होते हैं। अक्सर यह प्रक्रिया एक साथ कई दिशाओं में चलती है। लाभ आम तौर पर उस पथ को मिलता है जो उन कणों का उपयोग करता है जिनके निर्माण के लिए कम से कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, एक दोहरे बंधन की उपस्थिति से सीएच 3 + आयन की तुलना में एलिलिक धनायन CH2=CH-CH2 + की उपस्थिति की संभावना बढ़ जाती है। इसका कारण मल्टीपल बॉन्ड के इलेक्ट्रॉन घनत्व में निहित है, जो पूरे अणु में फैले सकारात्मक चार्ज के डेलोकलाइज़ेशन को प्रभावित करता है।

बेंजीन प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं

इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन द्वारा विशेषता वाला समूह एरेन्स है। बेंजीन रिंग इलेक्ट्रोफिलिक हमले के लिए एक सुविधाजनक लक्ष्य है। प्रक्रिया दूसरे अभिकर्मक में बंधन ध्रुवीकरण के साथ शुरू होती है, जिसके परिणामस्वरूप बेंजीन रिंग के इलेक्ट्रॉन बादल से सटे एक इलेक्ट्रोफाइल का निर्माण होता है। परिणामस्वरूप, एक संक्रमण परिसर प्रकट होता है। इलेक्ट्रोफिलिक कण और कार्बन परमाणुओं में से एक के बीच अभी तक पूर्ण संबंध नहीं है, यह "सुगंधित छह" इलेक्ट्रॉनों के संपूर्ण नकारात्मक चार्ज की ओर आकर्षित होता है। प्रक्रिया के तीसरे चरण में, इलेक्ट्रोफाइल और रिंग का एक कार्बन परमाणु बंध जाता है आम जोड़ाइलेक्ट्रॉन (सहसंयोजक बंधन)। लेकिन इस मामले में, "सुगंधित छह" नष्ट हो जाता है, जो एक स्थिर, स्थिर ऊर्जा स्थिति प्राप्त करने के दृष्टिकोण से प्रतिकूल है। एक घटना देखी गई है जिसे "प्रोटॉन इजेक्शन" कहा जा सकता है। एच+ को समाप्त कर दिया गया है, और एरेन्स की विशेषता वाली एक स्थिर संचार प्रणाली बहाल की गई है। उपोत्पादइसमें बेंजीन रिंग से एक हाइड्रोजन धनायन और दूसरे अभिकर्मक से एक आयन होता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान से प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के उदाहरण

अल्केन्स को विशेष रूप से प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया की विशेषता होती है। साइक्लोअल्केन्स और एरेन्स के लिए इलेक्ट्रोफिलिक और न्यूक्लियोफिलिक परिवर्तनों के उदाहरण दिए जा सकते हैं। कार्बनिक पदार्थों के अणुओं में समान प्रतिक्रियाएँ सामान्य परिस्थितियों में होती हैं, लेकिन अधिक बार गर्म होने पर और उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती हैं। सामान्य और अच्छी तरह से अध्ययन की गई प्रक्रियाओं में सुगंधित रिंग में इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन शामिल है। इस प्रकार की सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएँ:

1. H 2 SO 4 की उपस्थिति में बेंजीन का नाइट्रेशन योजना के अनुसार होता है: C 6 H 6 → C 6 H 5 -NO 2।
2. बेंजीन का उत्प्रेरक हैलोजन, विशेष रूप से क्लोरीनीकरण, समीकरण के अनुसार: सी 6 एच 6 + सीएल 2 → सी 6 एच 5 सीएल + एचसीएल।
3. सुगंधित प्रक्रिया "धूम्रपान" सल्फ्यूरिक एसिड के साथ आगे बढ़ती है, बेंजीनसल्फोनिक एसिड बनते हैं।
4. एल्काइलेशन बेंजीन रिंग से एक हाइड्रोजन परमाणु का एक एल्काइल के साथ प्रतिस्थापन है।
5. एसाइलेशन-कीटोन्स का निर्माण।
6. फॉर्माइलेशन सीएचओ समूह के साथ हाइड्रोजन का प्रतिस्थापन और एल्डिहाइड का निर्माण है।

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में अल्केन्स और साइक्लोअल्केन्स में प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं जिनमें हैलोजन एक सुलभ सी-एच बंधन पर हमला करते हैं। डेरिवेटिव के निर्माण में संतृप्त हाइड्रोकार्बन और साइक्लोपैराफिन में एक, दो या सभी हाइड्रोजन परमाणुओं का प्रतिस्थापन शामिल हो सकता है। बहुत से हैलोऐल्केन छोटे होते हैं आणविक वजनअधिक के उत्पादन में उपयोग किया जाता है जटिल पदार्थविभिन्न वर्गों से संबंधित. प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के तंत्र के अध्ययन में प्राप्त प्रगति ने अल्केन्स, साइक्लोपैराफिन, एरेन्स और हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन पर आधारित संश्लेषण के विकास को एक शक्तिशाली प्रोत्साहन दिया है।

कार्बनिक पदार्थों की प्रतिक्रियाओं को औपचारिक रूप से चार मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: प्रतिस्थापन, जोड़, उन्मूलन (उन्मूलन) और पुनर्व्यवस्था (आइसोमेराइजेशन). यह स्पष्ट है कि कार्बनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाओं की संपूर्ण विविधता को प्रस्तावित वर्गीकरण (उदाहरण के लिए, दहन प्रतिक्रियाएं) में कम नहीं किया जा सकता है। हालाँकि, इस तरह के वर्गीकरण से उन अकार्बनिक पदार्थों के बीच होने वाली प्रतिक्रियाओं के साथ सादृश्य स्थापित करने में मदद मिलेगी जिनसे आप पहले से परिचित हैं।

आमतौर पर प्रतिक्रिया में शामिल मुख्य कार्बनिक यौगिक को कहा जाता है सब्सट्रेट, और अन्य प्रतिक्रिया घटक को पारंपरिक रूप से माना जाता है अभिकर्मक.

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ- ये ऐसी प्रतिक्रियाएं हैं जिनके परिणामस्वरूप मूल अणु (सब्सट्रेट) में एक परमाणु या परमाणुओं के समूह को अन्य परमाणुओं या परमाणुओं के समूहों के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है।

प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में संतृप्त और सुगंधित यौगिक जैसे अल्केन्स, साइक्लोअल्केन्स या एरेन्स शामिल होते हैं। आइए हम ऐसी प्रतिक्रियाओं के उदाहरण दें।

प्रकाश के प्रभाव में, मीथेन अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं को हैलोजन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, क्लोरीन परमाणुओं द्वारा:

हाइड्रोजन को हैलोजन से बदलने का एक अन्य उदाहरण बेंजीन का ब्रोमोबेंजीन में रूपांतरण है:

इस प्रतिक्रिया का समीकरण अलग तरीके से लिखा जा सकता है:

लेखन के इस रूप के साथ, अभिकर्मकों, उत्प्रेरक और प्रतिक्रिया की स्थिति को तीर के ऊपर लिखा जाता है, और अकार्बनिक प्रतिक्रिया उत्पादों को इसके नीचे लिखा जाता है।

प्रतिक्रियाओं के फलस्वरूप कार्बनिक पदार्थों में प्रतिस्थापन सरल एवं जटिल नहीं बनते पदार्थ, जैसे अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, और दो जटिल पदार्थ.

अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ

अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ- ये वे प्रतिक्रियाएं हैं जिनके परिणामस्वरूप प्रतिक्रियाशील पदार्थों के दो या दो से अधिक अणु मिलकर एक हो जाते हैं।

असंतृप्त यौगिक जैसे एल्कीन या एल्काइन योगात्मक अभिक्रिया से गुजरते हैं। इस पर निर्भर करते हुए कि कौन सा अणु अभिकर्मक के रूप में कार्य करता है, हाइड्रोजनीकरण (या कमी), हैलोजनीकरण, हाइड्रोहैलोजनेशन, जलयोजन और अन्य अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं प्रतिष्ठित हैं। उनमें से प्रत्येक को कुछ शर्तों की आवश्यकता होती है।

1.हाइड्रोजनीकरण- एकाधिक बंधन के माध्यम से हाइड्रोजन अणु के जुड़ने की प्रतिक्रिया:

2. हाइड्रोहैलोजनीकरण- हाइड्रोजन हैलाइड योग प्रतिक्रिया (हाइड्रोक्लोरिनेशन):

3. हैलोजनीकरण- हलोजन जोड़ प्रतिक्रिया:

4.बहुलकीकरण- एक विशेष प्रकार की अतिरिक्त प्रतिक्रिया जिसमें छोटे आणविक भार वाले पदार्थ के अणु एक दूसरे के साथ मिलकर बहुत अधिक आणविक भार वाले पदार्थ के अणु बनाते हैं - मैक्रोमोलेक्यूल्स।

पॉलिमराइजेशन प्रतिक्रियाएं एक कम आणविक भार वाले पदार्थ (मोनोमर) के कई अणुओं को एक पॉलिमर के बड़े अणुओं (मैक्रोमोलेक्यूल्स) में संयोजित करने की प्रक्रिया हैं।

पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया का एक उदाहरण पराबैंगनी विकिरण और एक रेडिकल पोलीमराइज़ेशन सर्जक आर की कार्रवाई के तहत एथिलीन (एथीन) से पॉलीथीन का उत्पादन है।

कार्बनिक यौगिकों का सबसे विशिष्ट सहसंयोजक बंधन तब बनता है जब परमाणु कक्षाएँ ओवरलैप होती हैं और साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े का निर्माण होता है। इसके परिणामस्वरूप, दो परमाणुओं का एक उभयनिष्ठ कक्ष बनता है, जिसमें एक उभयनिष्ठ इलेक्ट्रॉन युग्म स्थित होता है। जब कोई बंधन टूटता है, तो इन साझा इलेक्ट्रॉनों का भाग्य भिन्न हो सकता है।

प्रतिक्रियाशील कणों के प्रकार

एक परमाणु से संबंधित अयुग्मित इलेक्ट्रॉन वाला एक कक्षक दूसरे परमाणु के एक कक्षक के साथ ओवरलैप कर सकता है जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन भी होता है। इस मामले में, विनिमय तंत्र के अनुसार एक सहसंयोजक बंधन बनता है:

सहसंयोजक बंधन के निर्माण के लिए विनिमय तंत्र का एहसास तब होता है जब विभिन्न परमाणुओं से संबंधित अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों से एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म बनता है।

विनिमय तंत्र द्वारा सहसंयोजक बंधन के गठन के विपरीत प्रक्रिया बंधन का दरार है, जिसमें प्रत्येक परमाणु () से एक इलेक्ट्रॉन खो जाता है। इसके परिणामस्वरूप, दो अनावेशित कण बनते हैं, जिनमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं:

ऐसे कणों को मुक्त कण कहा जाता है।

मुक्त कण- परमाणु या परमाणुओं के समूह जिनमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।

मुक्त मूलक प्रतिक्रियाएँ- ये ऐसी प्रतिक्रियाएं हैं जो मुक्त कणों के प्रभाव में और उनकी भागीदारी के साथ होती हैं।

अकार्बनिक रसायन विज्ञान के दौरान, ये ऑक्सीजन, हैलोजन और दहन प्रतिक्रियाओं के साथ हाइड्रोजन की प्रतिक्रियाएं हैं। इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं को उच्च गति, रिलीज की विशेषता है बड़ी मात्रागर्मी।

एक सहसंयोजक बंधन दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा भी बनाया जा सकता है। एक परमाणु (या आयन) की कक्षाओं में से एक जिसमें इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी होती है, दूसरे परमाणु (या धनायन) की खाली कक्षा के साथ ओवरलैप होती है जिसमें एक खाली कक्षा होती है, और एक सहसंयोजक बंधन बनता है, उदाहरण के लिए:

सहसंयोजक बंधन के टूटने से सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित कणों का निर्माण होता है (); चूँकि इस मामले में एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म के दोनों इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के साथ रहते हैं, दूसरे परमाणु में एक अपूर्ण कक्षक होता है:

आइए एसिड के इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण पर विचार करें:

कोई आसानी से अनुमान लगा सकता है कि एक कण जिसमें एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म R:-, यानी एक नकारात्मक चार्ज आयन है, सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए परमाणुओं या उन परमाणुओं की ओर आकर्षित होगा जिन पर एक परमाणु है। कम से कमआंशिक या प्रभावी सकारात्मक चार्ज.
इलेक्ट्रॉनों के एकाकी जोड़े वाले कण कहलाते हैं न्यूक्लियोफिलिक एजेंट (नाभिक- "नाभिक", परमाणु का एक धनात्मक आवेश वाला भाग), अर्थात, नाभिक का "मित्र", एक धनात्मक आवेश।

न्यूक्लियोफाइल(न्यू) - आयन या अणु जिनमें इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी होती है जो अणुओं के उन हिस्सों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं जिनमें प्रभावी सकारात्मक चार्ज होता है।

न्यूक्लियोफाइल के उदाहरण: सीएल - (क्लोराइड आयन), ओएच - (हाइड्रॉक्साइड आयन), सीएच 3 ओ - (मेथॉक्साइड आयन), सीएच 3 सीओओ - (एसीटेट आयन)।

इसके विपरीत, जिन कणों में एक अधूरा कक्ष होता है, वे इसे भरने की प्रवृत्ति रखते हैं और इसलिए, अणुओं के उन हिस्सों की ओर आकर्षित होंगे जिनमें बढ़े हुए इलेक्ट्रॉन घनत्व, एक नकारात्मक चार्ज और एक अकेला इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। वे इलेक्ट्रोफाइल, इलेक्ट्रॉन के "मित्र", नकारात्मक चार्ज, या बढ़े हुए इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले कण हैं।

इलेक्ट्रोफाइल- ऐसे धनायन या अणु जिनमें एक खाली इलेक्ट्रॉन कक्षक होता है, वे इसे इलेक्ट्रॉनों से भरने की प्रवृत्ति रखते हैं, क्योंकि इससे अधिक अनुकूल परिणाम मिलते हैं इलेक्ट्रोनिक विन्यासपरमाणु.

कोई भी कण अपूर्ण कक्षक वाला इलेक्ट्रोफाइल नहीं है। उदाहरण के लिए, क्षार धातु धनायनों का विन्यास होता है अक्रिय गैसेंऔर इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने का प्रयास न करें, क्योंकि उनमें इलेक्ट्रॉन कम होते हैं इलेक्ट्रान बन्धुता।
इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एक अपूर्ण कक्षक की उपस्थिति के बावजूद, समान कणइलेक्ट्रोफाइल नहीं होंगे.

बुनियादी प्रतिक्रिया तंत्र

तीन मुख्य प्रकार के प्रतिक्रियाशील कणों की पहचान की गई है - मुक्त कण, इलेक्ट्रोफाइल, न्यूक्लियोफाइल - और तीन संबंधित प्रकार के प्रतिक्रिया तंत्र:

• कट्टरपंथी मुक्त;
• इलेक्ट्रोफिलिक;
• जीरोओफिलिक.

प्रतिक्रियाशील कणों के प्रकार के अनुसार प्रतिक्रियाओं को वर्गीकृत करने के अलावा, कार्बनिक रसायन विज्ञान में अणुओं की संरचना को बदलने के सिद्धांत के अनुसार चार प्रकार की प्रतिक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है: जोड़, प्रतिस्थापन, अलगाव, या उन्मूलन (अंग्रेजी से)। को हटाना- हटाना, अलग करना) और पुनर्व्यवस्था करना। चूँकि जोड़ और प्रतिस्थापन तीनों प्रकार की प्रतिक्रियाशील प्रजातियों के प्रभाव में हो सकता है, इसलिए कई को अलग किया जा सकता है मुख्यप्रतिक्रियाओं के तंत्र.

इसके अलावा, हम न्यूक्लियोफिलिक कणों - आधारों के प्रभाव में होने वाली उन्मूलन प्रतिक्रियाओं पर विचार करेंगे।
6. निकाल देना:

एल्केन्स (असंतृप्त हाइड्रोकार्बन) की एक विशिष्ट विशेषता अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं से गुजरने की उनकी क्षमता है। इनमें से अधिकांश प्रतिक्रियाएँ इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ तंत्र द्वारा आगे बढ़ती हैं।

हाइड्रोहैलोजनीकरण (हैलोजन का योग)। हाइड्रोजन):

जब किसी एल्कीन में हाइड्रोजन हैलाइड मिलाया जाता है हाइड्रोजन अधिक हाइड्रोजनीकृत में जुड़ जाता है कार्बन परमाणु, अर्थात वह परमाणु जिस पर अधिक परमाणु हों हाइड्रोजन, और हैलोजन - कम हाइड्रोजनीकृत करने के लिए.