कार्बनिक रसायन विज्ञान एक विज्ञान है जो अन्य तत्वों के साथ कार्बन के यौगिकों का अध्ययन करता है, जिन्हें कार्बनिक यौगिक कहा जाता है, साथ ही उनके परिवर्तनों के नियमों का भी अध्ययन करता है। "कार्बनिक रसायन विज्ञान" नाम विज्ञान के विकास के प्रारंभिक चरण में उत्पन्न हुआ, जब अध्ययन का विषय पौधे और पशु मूल के कार्बन यौगिकों तक सीमित था। सभी कार्बन यौगिकों को कार्बनिक नहीं कहा जा सकता। उदाहरण के लिए, सीओ 2, एचसीएन, सीएस 2 को पारंपरिक रूप से अकार्बनिक के रूप में वर्गीकृत किया गया है। परंपरागत रूप से, हम मान सकते हैं कि कार्बनिक यौगिकों का प्रोटोटाइप मीथेन CH4 है।

आज तक, ज्ञात कार्बनिक पदार्थों की संख्या 10 मिलियन से अधिक है और हर साल 200-300 हजार तक बढ़ जाती है, इन यौगिकों की विविधता कार्बन परमाणुओं की सरल और कई बांडों द्वारा एक दूसरे से जुड़ने, यौगिक बनाने की अद्वितीय क्षमता से निर्धारित होती है। एक श्रृंखला, चक्र, ढाँचे आदि में जुड़े परमाणुओं की लगभग असीमित संख्या के साथ, आवर्त सारणी के लगभग सभी तत्वों के साथ मजबूत बंधन बनते हैं, साथ ही आइसोमेरिज्म की घटना - ऐसे पदार्थों का अस्तित्व जो संरचना में समान हैं, लेकिन संरचना और गुणों में भिन्न।

कार्बनिक यौगिकों की एक बड़ी संख्या संगठन का मूल्य निर्धारित करती है। रसायन विज्ञान आधुनिक रसायन विज्ञान की सबसे बड़ी शाखा के रूप में। हमारे चारों ओर की दुनिया मुख्य रूप से org से बनी है। कनेक्शन; भोजन, ईंधन, कपड़े, दवाइयाँ, पेंट, डिटर्जेंट, सामग्री जिसके बिना परिवहन का निर्माण, पुस्तक मुद्रण, अंतरिक्ष में प्रवेश आदि असंभव है। संगठन की सबसे महत्वपूर्ण भूमिका. यौगिक महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं में भूमिका निभाते हैं। अणुओं के आकार के अनुसार org. पदार्थों को कम आणविक भार (कई दसियों से कई सैकड़ों तक दाढ़ द्रव्यमान के साथ, शायद ही कभी एक हजार तक) और उच्च आणविक भार (मैक्रोमोलेक्यूलर; 10 4 -10 6 या अधिक के क्रम के दाढ़ द्रव्यमान के साथ) में विभाजित किया जाता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान न केवल पौधों और जानवरों के जीवों से प्राप्त यौगिकों का अध्ययन करता है, बल्कि मुख्य रूप से प्रयोगशाला या औद्योगिक कार्बनिक संश्लेषण के माध्यम से कृत्रिम रूप से बनाए गए यौगिकों का भी अध्ययन करता है। इसके अलावा, अध्ययन की वस्तुएँ कंप्यूटर ऑर्ग हैं। रसायन विज्ञान ऐसे यौगिक हैं जो न केवल जीवित जीवों में मौजूद नहीं हैं, बल्कि जो, जाहिरा तौर पर, कृत्रिम रूप से प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं (उदाहरण के लिए, मीथेन का एक काल्पनिक एनालॉग, जिसमें प्राकृतिक टेट्राहेड्रल संरचना नहीं है, लेकिन एक सपाट वर्ग का आकार है)।

ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

कार्बनिक रसायन विज्ञान की उत्पत्ति प्राचीन काल में हुई थी (तब भी वे अल्कोहलिक और एसिटिक एसिड किण्वन, इंडिगो और एलिज़ारिन रंगाई के बारे में जानते थे)। हालाँकि, मध्य युग (कीमिया की अवधि) में केवल कुछ ही व्यक्तिगत संगठन थे। पदार्थ. इस अवधि के सभी अनुसंधान मुख्य रूप से संचालन तक ही सीमित थे, जिनकी मदद से, जैसा कि उस समय सोचा गया था, अकेले सरल पदार्थदूसरों में बदला जा सकता है. 16वीं सदी से. (आईट्रोकेमिस्ट्री की अवधि) अनुसंधान का उद्देश्य मुख्य रूप से विभिन्न औषधीय पदार्थों को अलग करना और उपयोग करना था: पौधों से कई आवश्यक तेल अलग किए गए थे, डायथाइल ईथर तैयार किया गया था, लकड़ी (मिथाइल) अल्कोहल और एसिटिक एसिड लकड़ी के सूखे आसवन द्वारा प्राप्त किए गए थे , टार्टरिक एसिड टार्टर से प्राप्त किया गया था, सीसा चीनी के आसवन द्वारा - एसिटिक एसिड, एम्बर के आसवन द्वारा - स्यूसिनिक।

विलयन रासायनिक यौगिकएक ही रसायन में पौधे और पशु की उत्पत्ति। विज्ञान संगठन. रसायन विज्ञान जे. बर्ज़ेलियस द्वारा किया गया था, जिन्होंने बर्ज़ेलियस के अनुसार, कार्बनिक पदार्थ के शब्द और अवधारणा को पेश किया था, जो केवल "महत्वपूर्ण बल" की उपस्थिति में एक जीवित जीव में संभव है;

इस गलत धारणा का खंडन एफ. वोहलर (1828) ने किया, जिन्होंने अमोनियम साइनेट (एक अकार्बनिक पदार्थ) से यूरिया (एक कार्बनिक पदार्थ) प्राप्त किया, ए. कोल्बे, जिन्होंने एसिटिक एसिड को संश्लेषित किया, एम. बर्थेलॉट, जिन्होंने एच2एस से मीथेन प्राप्त किया और सीएस 2, ए. एम. बटलरोव, जिन्होंने फॉर्मेल्डिहाइड से शर्करा पदार्थों को संश्लेषित किया। पहले हाफ में. XIX सदी व्यापक प्रयोगात्मक सामग्री जमा की गई और पहला सामान्यीकरण किया गया, जिसने संगठन के तेजी से विकास को निर्धारित किया। रसायन विज्ञान: ऑर्ग का विश्लेषण करने के तरीके विकसित किए गए हैं। यौगिक (बर्ज़ेलियस, जे. लिबिग, जे. डुमास, एम. शेवरुल), रेडिकल्स का सिद्धांत परमाणुओं के समूह के रूप में बनाया गया था (वोहलर, जे. गे-लुसाक, लिबिग, डुमास) जो मूल अणु से अंतिम तक अपरिवर्तित होते हैं प्रतिक्रिया के दौरान एक; प्रकारों का सिद्धांत (सी. जेरार्ड, 1853), किस संगठन में। यौगिकों का निर्माण अकार्बनिक पदार्थों - "प्रकारों" से उनमें परमाणुओं को ऑर्ग से प्रतिस्थापित करके किया गया था। टुकड़े टुकड़े; आइसोमेरिज्म (बर्ज़ेलियस) की अवधारणा पेश की गई थी।

इसी समय, संश्लेषण का गहन विकास जारी है। पहले बनाए जा रहे हैं औद्योगिक उत्पादनकार्बनिक यौगिक (ए. हॉफमैन, डब्ल्यू. पर्किन सीनियर - सिंथेटिक रंग: माउविन, फुकसिन, सायनिन और एज़ो रंग)। एन.एन. ज़िनिन (1842) द्वारा खोजी गई एनिलिन संश्लेषण की विधि में सुधार ने एनिलिन डाई उद्योग के निर्माण के आधार के रूप में कार्य किया।

रसायनों के बीच अटूट संबंध का विचार। और शारीरिक इसकी संरचना के साथ एक अणु के गुण, इस संरचना की विशिष्टता का विचार सबसे पहले बटलरोव (1861) द्वारा व्यक्त किया गया था, जिन्होंने रसायन विज्ञान का शास्त्रीय सिद्धांत बनाया था। संरचना (अणुओं में परमाणु उनकी संयोजकता के अनुसार जुड़े होते हैं, यौगिक के रासायनिक और भौतिक गुण उनकी संरचना में शामिल परमाणुओं की प्रकृति और संख्या, साथ ही बंधन के प्रकार और सीधे असंबद्ध परमाणुओं के पारस्परिक प्रभाव से निर्धारित होते हैं)। सिद्धांत रसायन. संरचना ने कार्बनिक रसायन विज्ञान के और तेजी से विकास को निर्धारित किया: 1865 में केकुले ने बेंजीन के लिए सूत्र प्रस्तावित किया, और बाद में बंधन दोलन का विचार व्यक्त किया; वी.वी. मार्कोवनिकोव और ए.एम. ज़ैतसेव ने कई नियम बनाए जो पहली बार रसायन विज्ञान की दिशा से जुड़े। रसायनों के साथ प्रतिक्रिया प्रतिक्रियाशील पदार्थ की संरचना.

बायर, के. लार, एल. क्लेसेन, एल. नॉर के कार्यों के बारे में विचार विकसित हुए टॉटोमेरिज़्म -मोबाइल समरूपता. इन सभी सैद्धांतिक विचारों ने सिंथेटिक रसायन विज्ञान के शक्तिशाली विकास में योगदान दिया। के कोन. XIX सदी हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, एल्डिहाइड और कीटोन, कार्बोक्जिलिक एसिड, हैलोजन और नाइट्रो डेरिवेटिव, नाइट्रोजन और सल्फर युक्त संरचनाएं, सुगंधित प्रकृति के हेटरोसायकल के सभी सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि प्राप्त किए गए थे। डायन, एसिटिलीन और एलेन की तैयारी के तरीके विकसित किए गए हैं (ए.ई. फेवोर्स्की)। कई संघनन प्रतिक्रियाओं की खोज की गई (एस. वर्ट्ज़, ए.पी. बोरोडिन, डब्ल्यू. पर्किन, क्लेसेन, ए. माइकल, एस. फ़्रीडेल, जे. क्राफ्ट्स, ई. नोवेनगेल, आदि)। ई. जी. फिशर द्वारा कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और प्यूरीन के अध्ययन में, ऑर्ग में एंजाइमों के उपयोग में असाधारण सफलताएँ प्राप्त की गईं। संश्लेषण (1894), उन्होंने पॉलीपेप्टाइड्स का संश्लेषण भी किया। सुगंधित पदार्थों के उद्योग का आधार टेरपेन्स के रसायन विज्ञान पर ओ. वैलाच का कार्य है। आर. विलस्टेटर के अग्रणी कार्य हमारे समय के लिए भी उत्कृष्ट हैं। मौलिक योगदानसंगठन के विकास में. संश्लेषण की शुरुआत वी. ग्रिग्नार्ड (1900-20) और एन.डी. द्वारा की गई थी। ज़ेलिंस्की (1910) - ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों के संश्लेषण और हाइड्रोकार्बन के उत्प्रेरक परिवर्तनों की खोज के लिए एक असाधारण उपयोगी विधि का निर्माण; बाद वाले ने पेट्रोलियम रसायन विज्ञान के विकास में उत्कृष्ट भूमिका निभाई। मुक्त कणों का रसायन विज्ञान एम. गोम्बर्ग (1900) के काम से शुरू हुआ, जिन्होंने ट्राइफेनिलमिथाइल रेडिकल की खोज की, और ए. ई. चिचिबाबिन, जी. वीलैंड और एस. गोल्डस्मिड्ट के काम से इसे जारी रखा गया।

कार्बनिक यौगिकों की संरचना

कार्बनिक यौगिकों की विशेषता गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन C-C और ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन C-O, C-N, C-Hal, C-धातु, आदि हैं। इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं - ऑक्टेट्स और डबलेट्स की महत्वपूर्ण भूमिका के बारे में जी. लुईस और डब्ल्यू. कोसेल (1916) द्वारा विकसित मान्यताओं के आधार पर सहसंयोजक बंधनों के गठन की व्याख्या की गई थी। अणु स्थिर होता है यदि C, N, O, Hall जैसे तत्वों के संयोजकता कोश में 8 इलेक्ट्रॉन (ऑक्टेट नियम) होते हैं, और हाइड्रोजन के संयोजकता कोश में 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं। रसायन. एक बंधन विभिन्न परमाणुओं (सरल बंधन) से इलेक्ट्रॉनों की एक साझा जोड़ी द्वारा बनता है। दोहरे और तिहरे बंधन ऐसे दो और तीन युग्मों से बनते हैं। विद्युत ऋणात्मक परमाणु (एफ, ओ, एन) कार्बन के साथ बंधने के लिए अपने सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का उपयोग नहीं करते हैं; "अप्रयुक्त" इलेक्ट्रॉन एकाकी (मुक्त) इलेक्ट्रॉन जोड़े बनाते हैं। संगठन में सहसंयोजक बंधों की ध्रुवता और ध्रुवीकरणशीलता। लुईस-कोसेल इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत में यौगिकों को कम विद्युत ऋणात्मक से अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु में इलेक्ट्रॉन जोड़े के विस्थापन द्वारा समझाया गया है, जो आगमनात्मक प्रभाव और मेसोमेरिक प्रभाव में व्यक्त किया गया है।

रसायन विज्ञान का शास्त्रीय सिद्धांत. संरचनाएं और प्रारंभ में इलेक्ट्रॉनिक अभ्यावेदन संरचनात्मक सूत्रों की भाषा में कई यौगिकों की संरचना का संतोषजनक वर्णन करने में असमर्थ थे, उदाहरण के लिए, सुगंधित। आधुनिक सिद्धांतसंगठन में संचार. कनेक्शन मुख्य रूप से ऑर्बिटल्स की अवधारणा पर आधारित है और आणविक ऑर्बिटल विधियों का उपयोग करता है। क्वांटम रासायनिक विधियों को गहनता से विकसित किया जा रहा है, जिनकी निष्पक्षता इस तथ्य से निर्धारित होती है कि वे क्वांटम यांत्रिकी के तंत्र पर आधारित हैं, जो कि माइक्रोवर्ल्ड की घटनाओं का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त है।

कार्बनिक यौगिकों का उद्भव

प्रकृति में अधिकांश कार्बनिक यौगिक कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के प्रभाव में प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनते हैं सौर विकिरण, हरे पौधों में क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित। हालाँकि, org. जीवन के उद्भव से पहले पृथ्वी पर यौगिक मौजूद रहे होंगे, जो उनके बिना प्रकट नहीं हो सकते थे। लगभग 2 अरब वर्ष पहले पृथ्वी के प्राथमिक वायुमंडल में गुण कम करने वाले गुण थे, क्योंकि इसमें ऑक्सीजन नहीं थी, लेकिन मुख्य रूप से हाइड्रोजन और पानी, साथ ही सीओ, नाइट्रोजन, अमोनिया और मीथेन शामिल थे।

मजबूत स्थिति में रेडियोधर्मी विकिरणपृथ्वी के खनिजों और वायुमंडल में तीव्र वायुमंडलीय निर्वहन, अमीनो एसिड का अजैविक संश्लेषण निम्नलिखित योजना के अनुसार आगे बढ़ा:

सीएच 4 + एच 2 ओ + एनएच 3 → अमीनो एसिड

ऐसी प्रतिक्रिया की संभावना अब प्रयोगशाला प्रयोगों से सिद्ध हो गई है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान वह विज्ञान है जो कार्बन यौगिकों का अध्ययन करता है जिन्हें कहा जाता हैकार्बनिक पदार्थ. इस सम्बन्ध में कार्बनिक रसायन भी कहा जाता है कार्बन यौगिकों का रसायन।

कार्बनिक रसायन को एक अलग विज्ञान में विभाजित करने के सबसे महत्वपूर्ण कारण इस प्रकार हैं।

1. अकार्बनिक यौगिकों की तुलना में असंख्य कार्बनिक यौगिक।

ज्ञात कार्बनिक यौगिकों की संख्या (लगभग 6 मिलियन) मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के अन्य सभी तत्वों के यौगिकों की संख्या से काफी अधिक है।वर्तमान में, लगभग 700 हजार अकार्बनिक यौगिक ज्ञात हैं, लगभग 150 हजार नए कार्बनिक यौगिक अब एक वर्ष में प्राप्त होते हैं। यह न केवल इस तथ्य से समझाया गया है कि रसायनज्ञ विशेष रूप से कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण और अध्ययन में गहनता से शामिल हैं, बल्कि कार्बन तत्व की श्रृंखलाओं और चक्रों में जुड़े लगभग असीमित संख्या में कार्बन परमाणुओं वाले यौगिकों का उत्पादन करने की विशेष क्षमता से भी समझाया गया है।

2. कार्बनिक पदार्थ अपने अत्यंत विविध व्यावहारिक अनुप्रयोगों के कारण असाधारण महत्व के हैं और क्योंकि वे जीवों की जीवन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

3. अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक यौगिकों के गुणों और प्रतिक्रियाशीलता में महत्वपूर्ण अंतर हैं, परिणामस्वरूप, कार्बनिक यौगिकों के अध्ययन के लिए कई विशिष्ट तरीकों को विकसित करने की आवश्यकता पड़ी।

कार्बनिक रसायन विज्ञान का विषय कार्बनिक यौगिकों के सबसे महत्वपूर्ण वर्गों की तैयारी, संरचना, संरचना और अनुप्रयोग के क्षेत्रों के तरीकों का अध्ययन है।

2. कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास का संक्षिप्त ऐतिहासिक अवलोकन

एक विज्ञान के रूप में कार्बनिक रसायन विज्ञान ने 19वीं शताब्दी की शुरुआत में आकार लिया, लेकिन कार्बनिक पदार्थों से मनुष्य का परिचय और व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए उनका उपयोग प्राचीन काल में शुरू हुआ। पहला ज्ञात एसिड सिरका, या एसिटिक एसिड का एक जलीय घोल था। प्राचीन लोग अंगूर के रस के किण्वन को जानते थे, वे आसवन की एक आदिम विधि जानते थे और तारपीन प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग करते थे;

गॉल्स और जर्मन साबुन बनाना जानते थे; मिस्र, गॉल और जर्मनी में वे बीयर बनाना जानते थे।

मध्य युग में (लगभग 16वीं शताब्दी तक) रासायनिक ज्ञान के विकास की अवधि को कीमिया का काल कहा जाता था।

हालाँकि, अकार्बनिक पदार्थों का अध्ययन कार्बनिक पदार्थों के अध्ययन की तुलना में कहीं अधिक सफल रहा। उत्तरार्द्ध के बारे में जानकारी लगभग उतनी ही सीमित है जितनी कि अधिक प्राचीन शताब्दियों में थी। आसवन विधियों में सुधार के कारण कुछ प्रगति हुई। इस तरह, विशेष रूप से, कई आवश्यक तेलों को अलग किया गया और मजबूत वाइन अल्कोहल प्राप्त किया गया, जिसे उन पदार्थों में से एक माना जाता था जिनके साथ दार्शनिक का पत्थर तैयार किया जा सकता था।

18वीं सदी का अंत कार्बनिक पदार्थों के अध्ययन में उल्लेखनीय सफलताएँ मिलीं, और कार्बनिक पदार्थों का अध्ययन विशुद्ध वैज्ञानिक दृष्टिकोण से किया जाने लगा। इस अवधि के दौरान, कई महत्वपूर्ण कार्बनिक अम्ल (ऑक्सालिक, साइट्रिक, मैलिक, गैलिक) को पौधों से अलग किया गया और उनका वर्णन किया गया, और यह स्थापित किया गया कि तेल और वसा में एक सामान्य घटक के रूप में "तेलों की मीठी शुरुआत" (ग्लिसरीन) होती है। वगैरह।

धीरे-धीरे, कार्बनिक पदार्थों - पशु जीवों के अपशिष्ट उत्पादों - पर शोध विकसित होने लगा।

उदाहरण के लिए, यूरिया और यूरिक एसिड को मानव मूत्र से अलग किया गया था, और हिप्पुरिक एसिड को गाय और घोड़े के मूत्र से अलग किया गया था।

महत्वपूर्ण तथ्यात्मक सामग्री का संचय कार्बनिक पदार्थों के गहन अध्ययन के लिए एक मजबूत प्रेरणा थी।

कार्बनिक पदार्थों और कार्बनिक रसायन विज्ञान की अवधारणाओं को सबसे पहले स्वीडिश वैज्ञानिक बर्ज़ेलियस (1827) ने पेश किया था। कई संस्करणों से गुज़री रसायन विज्ञान की पाठ्यपुस्तक में, बर्ज़ेलियस ने यह विश्वास व्यक्त किया कि "जीवित प्रकृति में तत्व निर्जीव प्रकृति की तुलना में अलग-अलग कानूनों का पालन करते हैं" और कार्बनिक पदार्थ सामान्य भौतिक और रासायनिक बलों के प्रभाव में नहीं बन सकते हैं, बल्कि एक विशेष की आवश्यकता होती है उनके गठन के लिए "महत्वपूर्ण शक्ति" उन्होंने कार्बनिक रसायन विज्ञान को "पौधे और पशु पदार्थों, या महत्वपूर्ण बल के प्रभाव में बनने वाले पदार्थों का रसायन" के रूप में परिभाषित किया। कार्बनिक रसायन विज्ञान के बाद के विकास ने इन विचारों को गलत साबित कर दिया। 1828 में, वोहलर ने दिखाया कि एक अकार्बनिक पदार्थ - अमोनियम साइनेट - गर्म होने पर, पशु जीव के अपशिष्ट उत्पाद - यूरिया में बदल जाता है। 1845 में, कोल्बे ने प्रारंभिक सामग्री के रूप में चारकोल, सल्फर, क्लोरीन और पानी का उपयोग करके एक विशिष्ट कार्बनिक पदार्थ - एसिटिक एसिड को संश्लेषित किया। तुलनात्मक रूप से

1854 में, बर्थेलॉट वसा वर्ग से संबंधित पदार्थों को संश्लेषित करने में कामयाब रहे।

1861 में, ए.एम. बटलरोव ने, पैराफॉर्मल्डिहाइड पर चूने के पानी की क्रिया द्वारा, सबसे पहले मिथाइलेनिटेन का संश्लेषण किया, जो कि संबंधित पदार्थ है। चीनी वर्ग, जो जीवों की जीवन प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए जाने जाते हैं।

इन सभी वैज्ञानिक खोजों ने जीवनवाद - "जीवन शक्ति" के आदर्शवादी सिद्धांत - के पतन का कारण बना।

सब कुछ मालूम है जटिल पदार्थमोटे तौर पर कार्बनिक और अकार्बनिक में विभाजित किया जा सकता है।

अकार्बनिक पदार्थों की संरचना में आवर्त सारणी का कोई भी तत्व शामिल हो सकता है। अकार्बनिक पदार्थों के मुख्य वर्ग ऑक्साइड, अम्ल, क्षार और लवण हैं। इन पदार्थों के गुणों पर पहले दो खंडों में चर्चा की गई थी।

कार्बनिक पदार्थों की संरचना में आवश्यक रूप से एक कार्बन परमाणु शामिल होता है, जो अधिकांश कार्बनिक यौगिकों में श्रृंखला बनाता है। इन श्रृंखलाओं की अलग-अलग लंबाई और अलग-अलग संरचनाएं होती हैं, इसलिए सैद्धांतिक रूप से इसमें अनगिनत कार्बनिक यौगिक हो सकते हैं।

किसी भी कार्बनिक यौगिक का आधार एक हाइड्रोकार्बन श्रृंखला है, जिसे कार्यात्मक समूहों के साथ जोड़ा जा सकता है।

किसी कार्बनिक यौगिक के गुणों का वर्णन योजना के अनुसार किया गया है:

• परिभाषा;
• सजातीय श्रृंखला;
• समरूपता;
• नामकरण (नाम);
• आणविक संरचना (हाइड्रोकार्बन श्रृंखला और कार्यात्मक समूह);
• संरचना से जुड़े गुण
  • कार्यात्मक समूह;
  • हाइड्रोकार्बन रेडिकल;
• विशेष गुण;
• प्राप्ति एवं उपयोग.

अगला पाठ पढ़ने के बाद, इस आरेख का उपयोग करके किसी भी उदाहरण का उपयोग करके उन यौगिकों का वर्णन करने का प्रयास करें जिनका आप अध्ययन कर रहे हैं। और सब कुछ ठीक हो जाएगा!

कार्बनिक पदार्थ लंबे समय से लोगों को ज्ञात हैं। प्राचीन काल में भी लोग चीनी, पशु और वनस्पति वसा, रंग और सुगंधित पदार्थों का उपयोग करते थे। इन सभी पदार्थों को जीवन से पृथक कर दिया गया जीवों. इसलिए, ऐसे यौगिकों को कहा जाने लगा जैविक, और रसायन विज्ञान का वह भाग जो जीवित जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप बनने वाले पदार्थों का अध्ययन करता था, "कहा जाता था" कार्बनिक रसायन विज्ञान" यह परिभाषा स्वीडिश वैज्ञानिक बर्ज़ेलियस* ने 1827 में दी थी।

* बर्ज़ेलियस जेन्स जैकब(08/20/1779–08/7/1848) - स्वीडिश रसायनज्ञ। रसायन विज्ञान के कई बुनियादी नियमों का परीक्षण और प्रमाणन किया गया परमाणु द्रव्यमान 45 रासायनिक तत्वों ने रासायनिक तत्वों के आधुनिक पदनाम (1814) और पहले रासायनिक सूत्रों की शुरुआत की, "आइसोमेरिज्म", "कैटलिसिस" और "एलोट्रॉपी" की अवधारणाएं विकसित कीं।

कार्बनिक पदार्थों के पहले शोधकर्ताओं ने पहले ही इन यौगिकों की विशेषताओं को नोट कर लिया है। पहले तो, जलाने पर वे सभी बन जाते हैं कार्बन डाईऑक्साइडऔर पानी, जिसका अर्थ है कि उन सभी में कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। दूसरे, इन कनेक्शनों में और भी अधिक थे जटिल संरचनाखनिज (अकार्बनिक) पदार्थों की तुलना में। तीसरे, इन यौगिकों को प्राप्त करने और शुद्ध करने के तरीकों के संबंध में गंभीर कठिनाइयाँ उत्पन्न हुईं। यह भी माना जाता था कि कार्बनिक यौगिकों को "महत्वपूर्ण शक्ति" की भागीदारी के बिना प्राप्त नहीं किया जा सकता है, जो केवल जीवित जीवों में निहित है, यानी, ऐसा लगता है, कार्बनिक यौगिकों को कृत्रिम रूप से प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

और अंततः, समान आणविक संरचना वाले, लेकिन गुणों में भिन्न यौगिकों की खोज की गई। यह घटना अकार्बनिक पदार्थों के लिए विशिष्ट नहीं थी। यदि किसी अकार्बनिक पदार्थ की संरचना ज्ञात हो तो उसके गुण भी ज्ञात हो जाते हैं।

सवाल। H2SO4 में क्या गुण हैं? Ca(OH)2?

और कार्बनिक रसायनज्ञों ने पाया कि सी 2 एच 6 ओ संरचना वाला एक पदार्थ, कुछ शोधकर्ताओं के लिए, एक काफी अक्रिय गैस है, जबकि अन्य के लिए यह एक तरल है जो विभिन्न प्रतिक्रियाओं में सक्रिय रूप से भाग लेता है। इसे कैसे समझाया जाए?

19वीं शताब्दी के मध्य तक, कई सिद्धांत बनाए गए थे, जिनके लेखकों ने कार्बनिक यौगिकों की इन और अन्य विशेषताओं को समझाने की कोशिश की थी। इनमें से एक सिद्धांत था बटलरोव का रासायनिक संरचना का सिद्धांत*.

*बटलरोव अलेक्जेंडर मिखाइलोविच(09/15/1928–08/17/1886) - रूसी रसायनज्ञ। उन्होंने कार्बनिक पदार्थों की रासायनिक संरचना का सिद्धांत बनाया, जो आधुनिक रसायन विज्ञान का आधार है। उन्होंने कई कार्बनिक यौगिकों के समरूपता की भविष्यवाणी की और टॉटोमेरिज्म के सिद्धांत की नींव रखी।

इसके कुछ प्रावधानों को 1861 में स्पीयर में एक सम्मेलन में ए. एम. बटलरोव द्वारा रेखांकित किया गया था, अन्य को बाद में ए. एम. बटलरोव के वैज्ञानिक कार्यों में तैयार किया गया था। आम तौर पर, मुख्य प्रावधानयह सिद्धांतोंआधुनिक प्रस्तुति में इसे निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है।

1. अणुओं में परमाणुओं को उनकी संयोजकता के अनुसार एक सख्त क्रम में व्यवस्थित किया जाता है।

2. कार्बनिक अणुओं में कार्बन परमाणु की संयोजकता सदैव बराबर होती है चार.

3. किसी अणु में परमाणुओं के कनेक्शन के क्रम और परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन की प्रकृति को कहा जाता है रासायनिक संरचना.

4. गुणकार्बनिक यौगिक निर्भर करनान केवल अणु में कौन से परमाणु और कितनी मात्रा में शामिल हैं, बल्कि इस पर भी रासायनिक संरचना से:

• पदार्थों मिश्रितइमारतें हैं अलगगुण;
• पदार्थों समानइमारतें हैं समानगुण।

5. कार्बनिक यौगिकों के गुणों का अध्ययन करके, कोई किसी दिए गए पदार्थ की संरचना के बारे में निष्कर्ष निकाल सकता है और एक रासायनिक सूत्र के साथ इस संरचना का वर्णन कर सकता है।

6. एक अणु में परमाणु एक दूसरे को प्रभावित करते हैं और यह प्रभाव पदार्थ के गुणों को प्रभावित करता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान का अध्ययन करते समय, आपको इन प्रावधानों को अधिक बार याद रखने की आवश्यकता है और किसी भी पदार्थ के गुणों का वर्णन करने से पहले, आपको इसका संकेत देना चाहिए संरचनाएक रासायनिक सूत्र का उपयोग करना, जो एक अणु में परमाणुओं के कनेक्शन का क्रम दिखाएगा - ग्राफिक सूत्र.

कार्बनिक यौगिकों की संरचना की विशेषताएं

कार्बनिक रसायन विज्ञान सबसे सरल (कार्बोनिक और हाइड्रोसायनिक एसिड और उनके लवण) को छोड़कर, अणुओं की संरचना और कार्बन यौगिकों के गुणों का अध्ययन करता है।

अकार्बनिक यौगिकों की संरचना में वर्तमान में ज्ञात 114 रासायनिक तत्वों में से कोई भी शामिल हो सकता है। अब 0.5 मिलियन से अधिक ज्ञात हैं अकार्बनिकपदार्थ.

कार्बनिक अणुओं में आमतौर पर 6 रासायनिक तत्वों के परमाणु होते हैं: सी, एच, ओ, एन, पी, एस. फिर भी, अब और अधिक ज्ञात हो गया है 20 मिलियन जैविककनेक्शन.

इतने सारे कार्बनिक पदार्थ क्यों हैं?

चूँकि किसी भी कार्बनिक यौगिक में एक कार्बन परमाणु होता है, आइए कार्बन परमाणु की संरचनात्मक विशेषताओं पर विचार करके इस प्रश्न का उत्तर खोजने का प्रयास करें।

कार्बन मेंडेलीव की रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के दूसरे आवर्त, समूह IV का एक रासायनिक तत्व है, इसलिए, इसके परमाणु की संरचना को निम्नानुसार चित्रित किया जा सकता है:

इस प्रकार, कार्बन परमाणु के बाहरी स्तर पर है चारइलेक्ट्रॉन. गैर-धातु होने के कारण, एक कार्बन परमाणु बाहरी स्तर के पूरा होने तक चार इलेक्ट्रॉन छोड़ भी सकता है और चार इलेक्ट्रॉन स्वीकार भी कर सकता है। चारइलेक्ट्रॉन. इसीलिए:

• कार्बनिक यौगिकों में कार्बन परमाणु सदैव होता है चतुष्कोणीय;
• कार्बन परमाणु एक दूसरे के साथ मिलकर बनने में सक्षम होते हैं चेनविभिन्न लंबाई और संरचनाएं;
• कार्बन परमाणु एक सहसंयोजक बंधन का उपयोग करके एक दूसरे से और अन्य परमाणुओं से जुड़े होते हैं, जो सूत्र में एक डैश द्वारा इंगित किया जाता है; चूँकि एक कार्बन परमाणु की संयोजकता चार होती है, एक कार्बन परमाणु की रेखाओं (रासायनिक बंधों) की कुल संख्या भी चार होती है।

कार्बन श्रृंखलाओं में अलग-अलग संख्या में कार्बन परमाणु हो सकते हैं: एक से लेकर कई हजार तक। इसके अलावा, जंजीरों में अलग-अलग संरचनाएं हो सकती हैं:

कार्बन परमाणुओं के बीच विभिन्न प्रकार के रासायनिक बंधन हो सकते हैं:

इसलिए, केवल चार (!) कार्बन परमाणु विभिन्न संरचनाओं के 10 से अधिक यौगिक बना सकते हैं, भले ही ऐसे यौगिकों में केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणु हों। उदाहरण के लिए, इन यौगिकों में निम्नलिखित "कार्बन कंकाल" होंगे:

और दूसरे।

कार्य 17.1.स्वयं चार कार्बन परमाणुओं से भिन्न संरचना वाले कार्बन परमाणुओं की 2-3 श्रृंखलाएँ बनाने का प्रयास करें।

निष्कर्ष

कार्बन परमाणुओं की विभिन्न संरचना और संरचना वाली कार्बन श्रृंखलाएँ बनाने की क्षमता कार्बनिक यौगिकों की विविधता का मुख्य कारण है।

कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण

चूँकि बहुत सारे कार्बनिक यौगिक हैं, इसलिए उन्हें विभिन्न मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

• कार्बन श्रृंखला की संरचना द्वारा- रैखिक, शाखित, चक्रीय कनेक्शन;
• रासायनिक बंधन के प्रकार से- संतृप्त, असंतृप्त और सुगंधित यौगिक;
• रचना द्वारा- हाइड्रोकार्बन, ऑक्सीजन युक्त यौगिक, नाइट्रोजन युक्त यौगिक और अन्य।

यह ट्यूटोरियल विभिन्न वर्गों के यौगिकों के गुणों की जांच करेगा, इसलिए परिभाषाएं और उदाहरण बाद में दिए जाएंगे।

कार्बनिक यौगिकों के सूत्र

कार्बनिक यौगिकों के सूत्रों को विभिन्न तरीकों से दर्शाया जा सकता है। अणु की संरचना परिलक्षित होती है आणविक (अनुभवजन्य) सूत्र:

परन्तु यह सूत्र अणु में परमाणुओं की व्यवस्था अर्थात् पदार्थ के अणु की संरचना को नहीं दर्शाता है। और कार्बनिक रसायन विज्ञान में, यह अवधारणा - किसी पदार्थ के अणु की रासायनिक संरचना - सबसे महत्वपूर्ण है! एक अणु में परमाणुओं के जुड़ने का क्रम दिखता है ग्राफिक (संरचनात्मक) सूत्र. उदाहरण के लिए, C 4 H 10 संरचना वाले किसी पदार्थ के लिए कोई भी लिख सकता है दोनिम्नलिखित सूत्र:

दिखाया जा सकता है सभीरासायनिक बंधन:

इस तरह के विस्तृत ग्राफिक सूत्र स्पष्ट रूप से दर्शाते हैं कि कार्बनिक अणुओं में कार्बन परमाणु टेट्रावेलेंट है। ग्राफिक सूत्र बनाते समय, आपको पहले कार्बन श्रृंखला को चित्रित करना होगा, उदाहरण के लिए:

फिर प्रत्येक कार्बन परमाणु की संयोजकता को इंगित करने के लिए डैश का उपयोग करें:

प्रत्येक कार्बन परमाणु में चार रेखाएँ होनी चाहिए!

फिर "मुक्त" संयोजकताओं को हाइड्रोजन परमाणुओं (या अन्य मोनोवैलेंट परमाणुओं या समूहों) से भरें।

अब आप इस सूत्र को संक्षिप्त रूप में फिर से लिख सकते हैं:

यदि आप तुरंत ब्यूटेन के लिए ऐसा कोई सूत्र लिखना चाहते हैं, तो इसमें कुछ भी जटिल नहीं है, आपको बस चार तक गिनना होगा। कार्बन "कंकाल" का चित्रण करने के बाद, आपको अपने आप से यह प्रश्न पूछने की आवश्यकता है: इस विशेष कार्बन परमाणु में कितनी संयोजकताएँ (रेखाएँ) हैं?

दो। इसका मतलब है कि आपको 2 हाइड्रोजन परमाणु जोड़ने होंगे:

यह याद रखना चाहिए कि ग्राफिक सूत्र विभिन्न तरीकों से लिखे जा सकते हैं। उदाहरण के लिए, ग्राफिक सूत्रब्यूटेन को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

चूँकि परमाणुओं की व्यवस्था के क्रम का उल्लंघन नहीं किया गया है, ये सूत्र हैं वही कनेक्शन(!) आप इन यौगिकों के नाम बनाकर स्वयं का परीक्षण कर सकते हैं (पाठ 17.7 देखें)। यदि पदार्थों के नाम मेल खाते हैं, तो ये एक ही पदार्थ के सूत्र हैं.

संवयविता

19वीं शताब्दी के मध्य तक, जब बहुत सारे कार्बनिक यौगिक प्राप्त किए गए और उनका अध्ययन किया गया, तो कार्बनिक रसायनज्ञों ने एक समझ से बाहर की घटना की खोज की: एक ही संरचना वाले यौगिकों के अलग-अलग गुण थे! उदाहरण के लिए, गैस, जो कठिनाई से प्रतिक्रिया करता है और Na के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, उसकी संरचना C 2 H 6 O है। तरल, जिसकी संरचना समान है और यह रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय है। विशेष रूप से, C 2 H 6 O संरचना का यह तरल Na के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है, जिससे हाइड्रोजन निकलता है। जो पदार्थ भौतिक और रासायनिक गुणों में बिल्कुल भिन्न होते हैं उनका आणविक सूत्र समान होता है! क्यों? इस प्रश्न का उत्तर बटलरोव के कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है, जिसके एक प्रावधान में कहा गया है: "कार्बनिक यौगिकों के गुण उनके अणुओं की रासायनिक संरचना पर निर्भर करते हैं".

चूँकि विचाराधीन यौगिकों के रासायनिक गुण अलग-अलग हैं, इसका मतलब है कि उनके अणुओं की संरचना अलग-अलग है। आइए इन यौगिकों के लिए ग्राफ़िक सूत्र बनाने का प्रयास करें। C 2 H 6 O संरचना वाले पदार्थ के लिए, हम प्रस्ताव कर सकते हैं सिर्फ दोजंजीरों के प्रकार:

इन "कंकालों" को हाइड्रोजन परमाणुओं से भरने पर, हमें मिलता है:

सवाल।इनमें से कौन सा यौगिक Na के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन छोड़ने में सक्षम है?

जाहिर है, केवल बंधन युक्त पदार्थ (I) ही इस तरह की बातचीत करने में सक्षम है "वह", कौन नहींअणु में (II). और H 2 गैस निकलती है क्योंकि बंधन टूट जाता है "वह". यदि हाइड्रोजन बनाने के लिए किसी बंधन को तोड़ना पड़े "एस-एन", तो चूंकि ऐसे बंधन दोनों पदार्थों में मौजूद हैं, एच 2 गैस दोनों मामलों में जारी की जाएगी। इस प्रकार, सूत्र (I) एक तरल अणु की संरचना को दर्शाता है, और सूत्र (II) - एक गैस को दर्शाता है।

ऐसे यौगिकों का अस्तित्व कहा जाता है जिनकी संरचना समान होती है लेकिन रासायनिक संरचना भिन्न होती है संवयविता.

आइसोमरों- ये ऐसे यौगिक हैं जिनकी संरचना समान है, लेकिन मिश्रितरासायनिक संरचना, और इसलिए अलगगुण।

इसलिए, कार्बनिक यौगिकों के अणुओं को ग्राफिक (संरचनात्मक) सूत्रों का उपयोग करके चित्रित किया जाना चाहिए, क्योंकि इस मामले में यह दिखाई देगा संरचनाजिस पदार्थ का अध्ययन किया जा रहा है, जिसका अर्थ है कि यह स्पष्ट हो जाएगा कि रासायनिक प्रतिक्रिया कैसे और किसके कारण होती है।

अभ्यास 17.1. निम्नलिखित यौगिकों में से आइसोमर्स खोजें:

समाधान. चूंकि आइसोमर्स के पास है एक ही रचना, आइए इन सभी यौगिकों की संरचना (आणविक सूत्र) निर्धारित करें, अर्थात कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या की पुनर्गणना करें:

उत्तर. यौगिक ए) और बी) एक दूसरे के लिए आइसोमेरिक हैं, क्योंकि उनकी संरचना समान है C4H10

यौगिक सी) और डी) एक दूसरे के लिए आइसोमेरिक हैं, क्योंकि उनकी संरचना समान है C5H12, लेकिन विभिन्न रासायनिक संरचना।

कार्य 17.2.निम्नलिखित यौगिकों में से आइसोमर्स खोजें:

होमोलॉग्स

बटलरोव के कार्बनिक यौगिकों की संरचना के सिद्धांत के समान प्रावधानों से यह पता चलता है कि पदार्थ होते हैं समान(समान) अणुओं की संरचना होनी चाहिए और समान(समान) गुण. कार्बनिक यौगिक जिनकी संरचना समान होती है, और इसलिए समान गुण, सजातीय श्रृंखला बनाएं।

उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन, जिनके अणुओं में केवल होते हैं एक दोहरा बंधन ऐल्कीन:

हाइड्रोकार्बन, जिसके अणु होते हैं केवल साधारण कनेक्शन, एक समरूप श्रृंखला बनाएं हाइड्रोकार्बन:

किसी के सदस्य सजातीय श्रृंखलासमरूपताएँ कहलाती हैं।

होमोलॉग्स- ये कार्बनिक यौगिक हैं जो रासायनिक संरचना और इसलिए गुणों में समान हैं। होमोलॉग एक दूसरे से भिन्न होते हैं रचना द्वाराप्रति समूह सीएच 2 या (सीएच 2) एन।

आइए हम एल्कीनों की समजातीय श्रृंखला के उदाहरण का उपयोग करके इसे सत्यापित करें:

कार्य 17.3. अल्केन्स की सजातीय श्रृंखला (अल्केन्स के होमोलॉग्स) के सदस्यों की संरचना की तुलना करें और सुनिश्चित करें कि वे सीएच 2 या (सीएच 2) एन समूह द्वारा संरचना में भिन्न हैं।

निष्कर्ष

होमोलॉग संरचना में समान हैं, और इसलिए गुणों में समान हैं; सीएच 2 समूह द्वारा होमोलॉग संरचना में भिन्न होते हैं। सीएच 2 समूह को कहा जाता है सजातीय अंतर.

हाइड्रोकार्बन के नाम. अंतर्राष्ट्रीय नामकरण के नियम

एक दूसरे को समझने के लिए हमें भाषा की आवश्यकता होती है। लोग बोलते हैं विभिन्न भाषाएँऔर हमेशा एक दूसरे को नहीं समझते। रसायनज्ञ एक-दूसरे को समझने के लिए इसी का प्रयोग करते हैं अंतर्राष्ट्रीय भाषा. इस भाषा का आधार यौगिकों के नाम (नामकरण) हैं।

कार्बनिक यौगिकों के नामकरण (नाम) के नियम 1965 में अपनाये गये। इन्हें IUPAC नियम* कहा जाता है।

* आईयूपीएसी- इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री - इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री।

कार्बनिक यौगिकों के नाम होमोलॉग्स-अल्केन्स के नाम पर आधारित हैं:

• सीएच 4 - मिलेएक,
• C2H6- यहएक,
• सी 3 एच 8 - प्रोपएक,
• सी 4 एच 10 - लेकिनएक**,
• सी 5 एच 12 - बंद किया हुआएक**,
• सी 6 एच 14 - हेक्सएक**,
• सी 7 एच 16 - जीईपीटीएक**,
• सी 8 एच 18 - अक्टूबरएक**।

** इन यौगिकों के लिए इसका तात्पर्य यह है कि उनकी एक रैखिक संरचना होती है।

इन शीर्षकों में जड़ोंशब्द (बोल्ड) - मेथ-, यह-, सहारा-और इसी तरह - श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या इंगित करें:

• मिले- 1 कार्बन परमाणु,
• यह- 2 कार्बन परमाणु,
• प्रोप- 3 कार्बन परमाणु वगैरह।

कार्य 17.4.यौगिकों की कार्बन श्रृंखला में कितने कार्बन परमाणु होते हैं:

1. methगुदा;
2. यहगाद शराब;
3. प्रोपतुरंत;
4. बोतलएनोविक अम्ल?

प्रत्ययनाम में कनेक्शन की प्रकृति (प्रकार) को दर्शाया गया है। हाँ, प्रत्यय -एक-दर्शाता है कि कार्बन परमाणुओं के बीच सभी बंधन हैं सरल.

कार्य 17.5.याद रखें कि समजात क्या हैं और निर्धारित करें कि क्या एल्क समजात हैं एननिम्नलिखित पदार्थ हैं:

1. अक्टूबर एन?
2. प्रोप एन?
3. 2-मिथाइलप्रॉप एन?

नामों में अन्य प्रत्यय भी हो सकते हैं:

• -एन-, यदि श्रृंखला में कोई है दोहराकनेक्शन;
• -में-, यदि श्रृंखला में कोई है ट्रिपलकनेक्शन.

अभ्यास 17.2.ईटी के लिए ग्राफ़िकल फ़ॉर्मूले बनाने का प्रयास करें एनए, ईटी एनए और ईटी मेंएक।

समाधान।इन सभी पदार्थों की एक जड़ होती है -यह-, अर्थात्, इन पदार्थों में शामिल हैं .?. कार्बन परमाणु. पहला पदार्थ शामिल है .?. प्रत्यय के कारण संबंध -एक-:

इसी तरह तर्क करने पर आपको मिलेगा:

मान लीजिए आपको एक ग्राफिकल सूत्र को चित्रित करने की आवश्यकता है प्रोपिना.

1. जड़ -प्रोप-इंगित करता है कि श्रृंखला में 3 कार्बन परमाणु हैं:

2. प्रत्यय -में-इंगित करता है कि एक त्रिबंध है:

3. प्रत्येक कार्बन परमाणु की संयोजकता IV होती है। इसलिए, आइए लुप्त हाइड्रोजन परमाणुओं को जोड़ें:

हाइड्रोकार्बन(संतृप्त हाइड्रोकार्बन, पैराफिन) - सामान्य सूत्र सी के चक्रीय संतृप्त हाइड्रोकार्बन एनएच 2एन+2 .सामान्य सूत्र के अनुसार, अल्केन्स बनते हैं सजातीय श्रृंखला.

पहले चार प्रतिनिधियों के अर्ध-व्यवस्थित नाम हैं - मीथेन (सीएच 4), ईथेन (सी 2 एच 6), प्रोपेन (सी 3 एच 8), ब्यूटेन (सी 4 एच 10)। श्रृंखला के बाद के सदस्यों के नाम मूल (ग्रीक अंक) और प्रत्यय से निर्मित होते हैं - एन: पेंटेन (सी 5 एच 12), हेक्सेन (सी 6 एच 14), हेप्टेन (सी 7 एच 16), आदि।

अल्केन्स में कार्बन परमाणु होते हैं एसपी 3- संकर अवस्था. चार अक्ष एसपी 3 -ऑर्बिटल्स को टेट्राहेड्रोन के शीर्षों की ओर निर्देशित किया जाता है, बंधन कोण 109°28 के बराबर होते हैं।

मीथेन की स्थानिक संरचना:

ऊर्जा एस-एससंचार ई एस - साथ= 351 केजे/मोल, सी-सी बांड लंबाई 0.154 एनएम।

अल्केन्स में C-C बंधन है सहसंयोजक गैरध्रुवीय.एस-एन कनेक्शन - सहसंयोजक कमजोर ध्रुवीय।

अल्केन्स के लिए, ब्यूटेन से शुरू करके, मौजूद हैं संरचनात्मक आइसोमर्स(संरचनात्मक आइसोमर्स), समान गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना और आणविक भार के साथ, कार्बन परमाणुओं के बीच संबंध के क्रम में भिन्न, लेकिन भौतिक गुणों में भिन्न।

अल्केन्स के उत्पादन की विधियाँ

1. सी एन एच 2एन+2 > 400-700 डिग्री सेल्सियस> С p H 2p+2 + С m H 2m ,

तेल क्रैकिंग ( औद्योगिक विधि). अल्केन्स को भी पृथक किया जाता है प्राकृतिक स्रोत(प्राकृतिक और संबंधित गैसें, तेल, कोयला)।

(असंतृप्त यौगिकों का हाइड्रोजनीकरण)

3. nCO + (2n + 1)H 2 > C n H 2n+2 + nH 2 O (संश्लेषण गैस से प्राप्त (CO + H 2))

4. (वुर्ट्ज़ प्रतिक्रिया)

5. (डुमास प्रतिक्रिया) CH 3 COONa + NaOH > टी> सीएच 4 + ना 2 सीओ 3

6. (कोल्बे प्रतिक्रिया)

अल्केन्स के रासायनिक गुण

अल्केन्स अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं में सक्षम नहीं हैं, क्योंकि उनके अणुओं में सभी बंधन संतृप्त होते हैं, और उन्हें कट्टरपंथी प्रतिस्थापन, थर्मल अपघटन, ऑक्सीकरण और आइसोमेराइजेशन की प्रतिक्रियाओं की विशेषता होती है।

1. (श्रृंखला में प्रतिक्रियाशीलता कम हो जाती है: एफ 2 > सीएल 2 > बीआर 2 > (आई 2 नहीं जाता है), आर 3 सी > आर 2 सीएच > आरसीएच 2 > आरसीएच 3)

2. (कोनोवालोव की प्रतिक्रिया)

3. C n H 2n+2 + SO 2 + ?O 2 > एच?> सी एन एच 2एन+1 एसओ 3 एच - एल्काइलसल्फोनिक एसिड

(सल्फोक्सिडेशन, प्रतिक्रिया की स्थिति: यूवी विकिरण)

4. सीएच 4 > 1000 डिग्री सेल्सियस> सी + 2एच 2 ; 2CH 4 > टी>1500 डिग्री सेल्सियस> सी 2 एच 2 + जेडएन 2 (मीथेन का अपघटन - पायरोलिसिस)

5. सीएच 4 + 2एच 2 ओ > नी, 1300 डिग्री सेल्सियस> CO 2 + 4H 2 (मीथेन रूपांतरण)

6. 2C n H 2n+2 + (Зn+1)O 2 > 2nCO 2 + (2n+2)H 2 O (अल्केन्स का दहन)

7. 2एन- C 4 H 10 + 5O 2 > 4CH 3 COOH + 2H 2 O (उद्योग में अल्केन्स का ऑक्सीकरण; एसिटिक एसिड का उत्पादन)

8. एन-सी 4 एच 10 > आईएसओ-सी 4 एच 10 (आइसोमेराइजेशन, एएलसीएल 3 उत्प्रेरक)

2. साइक्लोऐल्केन

साइक्लोऐल्केन(साइक्लोपेराफिन्स, नैफ्थीन, साइक्लेन, पॉलीमेथिलीन) एक बंद (चक्रीय) कार्बन श्रृंखला के साथ संतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। सामान्य सूत्रसाथ एनएच 2एन.

एल्केन्स की तरह, साइक्लोअल्केन्स में भी कार्बन परमाणु होते हैं एसपी 3-संकरित अवस्था. सजातीय श्रृंखलासाइक्लोअल्केन्स का निर्माण सबसे सरल साइक्लोअल्केन - साइक्लोप्रोपेन सी 3 एच 6 से शुरू होता है, जो एक सपाट तीन-सदस्यीय कार्बोसायकल है। अंतर्राष्ट्रीय नामकरण के नियमों के अनुसार, साइक्लोअल्केन्स में मुख्य कार्बन परमाणुओं की श्रृंखला है जो चक्र बनाती है। यह नाम उपसर्ग "साइक्लो" (साइक्लोप्रोपेन, साइक्लोब्यूटेन, साइक्लोपेंटेन, साइक्लोहेक्सेन, आदि) के अतिरिक्त इस बंद श्रृंखला के नाम पर आधारित है।

साइक्लोअल्केन्स का संरचनात्मक समरूपता विभिन्न रिंग आकार (संरचना 1 और 2), संरचना और प्रतिस्थापन के प्रकार (संरचना 5 और 6) और उनकी पारस्परिक व्यवस्था (संरचना 3 और 4) से जुड़ा हुआ है।

साइक्लोअल्केन्स प्राप्त करने की विधियाँ

1. डाइहैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन से तैयारी

2. सुगंधित हाइड्रोकार्बन से तैयारी

साइक्लोअल्केन्स के रासायनिक गुण

साइक्लोअल्केन्स के रासायनिक गुण चक्र के आकार पर निर्भर करते हैं, जो इसकी स्थिरता निर्धारित करता है। तीन और चार-सदस्यीय चक्र (छोटे चक्र), संतृप्त होने के कारण, अन्य सभी संतृप्त हाइड्रोकार्बन से काफी भिन्न होते हैं। साइक्लोप्रोपेन और साइक्लोब्यूटेन अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। उनकी स्थिरता के कारण, साइक्लोअल्केन्स (सी 5 और उच्चतर) को उन प्रतिक्रियाओं की विशेषता होती है जिनमें चक्रीय संरचना संरक्षित होती है, यानी, प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं।

1. हैलोजन की क्रिया

2. हाइड्रोजन हैलाइडों की क्रिया

हैलोजेनेटेड हाइड्रोजन रिंग में पांच या अधिक कार्बन परमाणुओं वाले साइक्लोअल्केन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।

4. निर्जलीकरण

अल्केन्स(असंतृप्त हाइड्रोकार्बन, एथिलीन हाइड्रोकार्बन, ओलेफिन) - असंतृप्त एलिफैटिक हाइड्रोकार्बन जिनके अणुओं में दोहरा बंधन होता है। कई ऐल्कीनों का सामान्य सूत्र C n H 2n है।

व्यवस्थित नामकरण के अनुसार, एल्केन्स के नाम प्रत्यय को प्रतिस्थापित करके संबंधित अल्केन्स (कार्बन परमाणुओं की समान संख्या के साथ) के नाम से प्राप्त किए जाते हैं। - इंपर - इं: ईथेन (सीएच 3 -सीएच 3) - एथीन (सीएच 2 =सीएच 2), आदि। मुख्य श्रृंखला का चयन किया जाता है ताकि इसमें आवश्यक रूप से एक दोहरा बंधन शामिल हो। कार्बन परमाणुओं की संख्या दोहरे बंधन के निकटतम श्रृंखला के अंत से शुरू होती है।

एक एल्कीन अणु में, असंतृप्त कार्बन परमाणु स्थित होते हैं एसपी 2-संकरण, और उनके बीच दोहरा बंधन a?– और?-बंधन द्वारा बनता है। एसपी 2-संकरित कक्षाएँ 120° के कोण पर एक दूसरे की ओर निर्देशित होती हैं, और एक गैर-संकरित कक्षाएँ 2पी-ऑर्बिटल, हाइब्रिड परमाणु ऑर्बिटल्स के तल से 90° के कोण पर स्थित है।

एथिलीन की स्थानिक संरचना:

बॉन्ड की लंबाई C=C 0.134 एनएम, बॉन्ड ऊर्जा C=C ई सी=सी= 611 kJ/mol, ?-बंध ऊर्जा ई? = 260 केजे/मोल।

समावयवता के प्रकार: क) श्रृंखला समावयवता; बी) दोहरे बंधन की स्थिति की समरूपता; वी) जेड, ई (सीआईएस, ट्रांस) - समावयवता, एक प्रकार का स्थानिक समावयवता।

ऐल्कीन उत्पन्न करने की विधियाँ

1. सीएच 3 -सीएच 3 > नी, टी> सीएच 2 =सीएच 2 + एच 2 (अल्केन्स का डिहाइड्रोजनीकरण)

2. सी 2 एच 5 ओएच >H,SO 4 , 170 °C>सीएच 2 =सीएच 2 + एच 2 ओ (अल्कोहल का निर्जलीकरण)

3. (जैतसेव के नियम के अनुसार एल्काइल हैलाइडों का डीहाइड्रोहैलोजनीकरण)

4. सीएच 2 सीएल-सीएच 2 सीएल + जेडएन > जेएनसीएल 2 + सीएच 2 =सीएच 2 (डाइहैलोजन डेरिवेटिव का डीहेलोजनेशन)

5. एचसी?सीएच + एच 2 > नी, टी> सीएच 2 = सीएच 2 (एल्केनीज़ की कमी)

ऐल्कीनों के रासायनिक गुण

एल्केन्स को अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की सबसे अधिक विशेषता है; वे आसानी से ऑक्सीकरण और पोलीमराइज़ करते हैं।

1. सीएच 2 =सीएच 2 + बीआर 2 > सीएच 2 बीआर-सीएच 2 ब्र

(हैलोजन का योग, गुणात्मक प्रतिक्रिया)

2. (मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार हाइड्रोजन हैलाइडों का योग)

3. सीएच 2 = सीएच 2 + एच 2 > नी, टी> सीएच 3-सीएच 3 (हाइड्रोजनीकरण)

4. सीएच 2 = सीएच 2 + एच 2 ओ > एच+> सीएच 3 सीएच 2 ओएच (जलयोजन)

5. 3CH 2 =CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O > 3CH 2 OH-CH 2 OH + 2MnO 2 v + 2KOH (नरम ऑक्सीकरण, गुणात्मक प्रतिक्रिया)

6. सीएच 2 =सीएच-सीएच 2 -सीएच 3 + केएमएनओ 4 > एच+> CO 2 + C 2 H 5 COOH (कठोर ऑक्सीकरण)

7. सीएच 2 =सीएच-सीएच 2 -सीएच 3 + ओ 3 > एच 2 सी=ओ + सीएच 3 सीएच 2 सीएच=ओ फॉर्मेल्डिहाइड + प्रोपेनल > (ओजोनोलिसिस)

8. C 2 H 4 + 3O 2 > 2CO 2 + 2H 2 O (दहन प्रतिक्रिया)

9. (बहुलकीकरण)

10. सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 + एचबीआर > पेरोक्साइड> सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच 2 बीआर (मार्कोवनिकोव के नियम के विरुद्ध हाइड्रोजन ब्रोमाइड का जोड़)

11. (प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया?-स्थिति में)

एल्केनेस(एसिटाइलीनिक हाइड्रोकार्बन) असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें ट्रिपल C?C बॉन्ड होता है। एक त्रिबंध वाले एल्काइनों का सामान्य सूत्र C n H 2n-2 है। एल्काइन्स CH?CH की श्रृंखला के सबसे सरल प्रतिनिधि का तुच्छ नाम एसिटिलीन है। व्यवस्थित नामकरण के अनुसार, एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन के नाम प्रत्यय को प्रतिस्थापित करके संबंधित अल्केन्स (समान कार्बन परमाणुओं के साथ) के नामों से प्राप्त किए जाते हैं - एनपर -में: इथेन (सीएच 3 -सीएच 3) - एथिन (सीएच?सीएच), आदि। मुख्य श्रृंखला का चयन किया जाता है ताकि इसमें आवश्यक रूप से एक ट्रिपल बॉन्ड शामिल हो। कार्बन परमाणुओं की संख्या ट्रिपल बॉन्ड के निकटतम श्रृंखला के अंत से शुरू होती है।

ट्रिपल बॉन्ड के निर्माण में कार्बन परमाणु शामिल होते हैं एसपी-संकरित अवस्था. उनमें से प्रत्येक के पास दो हैं एसपी-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स 180° के कोण पर एक दूसरे की ओर निर्देशित होते हैं, और दो गैर-हाइब्रिड पी-ऑर्बिटल्स एक दूसरे के सापेक्ष 90° के कोण पर स्थित होते हैं एसपी-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स.

एसिटिलीन की स्थानिक संरचना:

समावयवता के प्रकार: 1) त्रिबंध की स्थिति का समावयवता; 2) कार्बन कंकाल की समरूपता; 3) एल्काडिएन्स और साइक्लोअल्केन्स के साथ इंटरक्लास आइसोमेरिज्म।

एल्काइन उत्पादन की विधियाँ

1. SaO + ZS > टी> सीएसी 2 + सीओ;

CaC 2 + 2H 2 O > Ca(OH) 2 + CH?CH (एसिटिलीन का उत्पादन)

2. 2CH 4 > टी>1500 डिग्री सेल्सियस> HC = CH + ZN 2 (हाइड्रोकार्बन का टूटना)

3. सीएच 3-सीएचसीएल 2 + 2KOH > शराब में> HC?CH + 2KCl + H 2 O (डीहेलोजनेशन)

सीएच 2 सीएल-सीएच 2 सीएल + 2KOH > शराब में> HC?CH + 2KCl + H 2 O

एल्केनीज़ के रासायनिक गुण

एल्काइन्स को जोड़ और प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं की विशेषता है। एल्काइन्स पोलीमराइज़, आइसोमेराइज़ और संघनन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं।

1. (हाइड्रोजनीकरण)

2. HC?CH + Br 2 > CHBr=CHBr;

CHBr=CHBr + Br 2 > CHBr 2 -CHBr 2 (हैलोजन का योग, गुणात्मक प्रतिक्रिया)

3. सीएच 3 -सी?सीएच + एचबीआर > सीएच 3 -सीबीआर=सीएच 2 ;

सीएच 3 -सीबीआर=सीएच 2 + एचबीआर > सीएच 3 -सीबीआर 2 -सीएचजी (मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार हाइड्रोजन हैलाइड का योग)

4. (एलाइन्स का जलयोजन, कुचेरोव प्रतिक्रिया)

5.(अल्कोहल का मिश्रण)

6.(कार्बन फाइबर का जुड़ाव)

7. CH?CH + 2Ag 2 O > एनएच 3> AgC?CAgv + H 2 O (एसिटिलीनाइड्स का निर्माण, टर्मिनल ट्रिपल बॉन्ड पर गुणात्मक प्रतिक्रिया)

8. सीएच?सीएच + [ओ] > केएमएनओ4> HOOC-COOH > HCOOH + CO 2 (ऑक्सीकरण)

9. CH?CH + CH?CH > CH 2 =CH-С?CH (उत्प्रेरक - CuCl और NH 4 सीएल, डिमराइजेशन)

10. 3HC?CH > सी, 600 डिग्री सेल्सियस> सी 6 एच 6 (बेंजीन) (साइक्लोलिगोमेराइजेशन, ज़ेलिंस्की प्रतिक्रिया)

5. डायन हाइड्रोकार्बन

अल्केडिएन्स(डायन) असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जिनके अणुओं में दो दोहरे बंधन होते हैं। एल्केडिएन्स का सामान्य सूत्र C n H 2n _ 2 है। एल्काडिएन्स के गुण काफी हद तक निर्भर करते हैं सापेक्ष स्थितिउनके अणुओं में दोहरे बंधन।

डायन प्राप्त करने की विधियाँ

1. (एस. लेबेदेव की विधि)

2. (निर्जलीकरण)

3. (डीहाइड्रोजनीकरण)

डायन के रासायनिक गुण

संयुग्मित डायन को अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की विशेषता होती है। संयुग्मित डायन न केवल दोहरे बंधन (C1 और C2, C3 और C4 से) से जुड़ने में सक्षम हैं, बल्कि C2 और C3 के बीच एक दोहरा बंधन बनाने के लिए टर्मिनल (C1 और C4) कार्बन परमाणुओं से भी जुड़ने में सक्षम हैं।

6. सुगंधित हाइड्रोकार्बन

अखाड़े,या सुगंधित हाइड्रोकार्बन,- चक्रीय यौगिक, जिनके अणुओं में संयुग्मित बंधों की एक बंद प्रणाली के साथ परमाणुओं के स्थिर चक्रीय समूह होते हैं, जो सुगंधितता की अवधारणा से एकजुट होते हैं, जो निर्धारित करते हैं सामान्य संकेतसंरचना और रासायनिक गुणों में.

बेंजीन में सभी सी-सी बांड समतुल्य हैं, उनकी लंबाई 0.140 एनएम है। इसका मतलब यह है कि बेंजीन अणु में कार्बन परमाणुओं के बीच कोई विशुद्ध रूप से सरल और दोहरा बंधन नहीं है (जैसा कि जर्मन रसायनज्ञ एफ. केकुले द्वारा 1865 में प्रस्तावित सूत्र में है), और वे सभी संरेखित (स्केल्ड) हैं।

केकुले सूत्र

बेंजीन होमोलॉग ऐसे यौगिक हैं जो बेंजीन अणु में एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स (आर) के साथ प्रतिस्थापित करके बनते हैं: सी 6 एच 5 -आर, आरसी 6 एच 4 -आर। बेंजीन C n H 2n _ 6 की समजात श्रृंखला का सामान्य सूत्र (एन> 6). सुगंधित हाइड्रोकार्बन के नाम के लिए तुच्छ नाम (टोल्यूनि, ज़ाइलीन, क्यूमीन, आदि) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। व्यवस्थित नाम हाइड्रोकार्बन रेडिकल (उपसर्ग) और शब्द "बेंजीन" (रूट) के नाम से निर्मित होते हैं: सी 6 एच 5 -सीएच 3 (मिथाइलबेनज़ीन), सी 6 एच 5 -सी 2 एच 5 (एथिलबेनज़ीन)। यदि दो या दो से अधिक रेडिकल हैं, तो उनकी स्थिति उस रिंग में कार्बन परमाणुओं की संख्या से इंगित होती है जिससे वे बंधे हुए हैं। अप्रतिस्थापित बेंजीन आर-सी 6 एच 4-आर के लिए, नाम बनाने की एक अन्य विधि का भी उपयोग किया जाता है, जिसमें उपसर्गों के साथ यौगिक के तुच्छ नाम से पहले प्रतिस्थापन की स्थिति का संकेत दिया जाता है: ऑर्थो-(हे-) - वलय के पड़ोसी कार्बन परमाणुओं के प्रतिस्थापन (1,2-); मेटा(एम-) - एक कार्बन परमाणु के माध्यम से प्रतिस्थापन (1,3-); जोड़ा-(एन-) - वलय के विपरीत पक्षों पर प्रतिस्थापक (1,4-)।

आइसोमेरिज्म के प्रकार (संरचनात्मक): 1) डि-, ट्राई- और टेट्रा-प्रतिस्थापित बेंजीन के लिए प्रतिस्थापन की स्थिति (उदाहरण के लिए, ओ-, एम-और एन-ज़ाइलीन); 2) साइड चेन में एक कार्बन कंकाल जिसमें कम से कम 3 कार्बन परमाणु हों; 3) प्रतिस्थापक (आर), आर=सी 2 एच 5 से शुरू।

सुगंधित हाइड्रोकार्बन के उत्पादन की विधियाँ

1. सी 6 एच 12 > पीटी, 300 डिग्री सेल्सियस> सी 6 एच 6 + जेडएच 2 (साइक्लोअल्केन्स का निर्जलीकरण)

2. एन-सी 6 एच 14 > सीआर 2 ओ 3, 300 डिग्री सेल्सियस> सी 6 एच 6 + 4 एच 2 (अल्केन्स का डीहाइड्रोसायक्लाइजेशन)

3. ZS 2 N 2 > सी, 600 डिग्री सेल्सियस> सी 6 एच 6 (एसिटिलीन का साइक्लोट्रिमराइजेशन, ज़ेलिंस्की प्रतिक्रिया)

सुगंधित हाइड्रोकार्बन के रासायनिक गुण

एरेन्स के रासायनिक गुण संतृप्त और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन से भिन्न होते हैं। एरेन्स के लिए, सबसे विशिष्ट प्रतिक्रियाएं वे हैं जो सुगंधित प्रणाली के संरक्षण के साथ होती हैं, अर्थात्, रिंग से जुड़े हाइड्रोजन परमाणुओं के प्रतिस्थापन की प्रतिक्रियाएं। अन्य प्रतिक्रियाएं (अतिरिक्त, ऑक्सीकरण), जिसमें बेंजीन रिंग के डेलोकलाइज्ड सी-सी बांड शामिल होते हैं और इसकी सुगंध बाधित होती है, कठिनाई के साथ आगे बढ़ती हैं।

1. सी 6 एच 6 + सीएल 2 > AlCl3> सी 6 एच 5 सीएल + एचसीएल (हैलोजनीकरण)

2. सी 6 एच 6 + एचएनओ 3 > H2SO4> C 6 H 5 -NO 2 + H 2 O (नाइट्रेशन)

3. सी 6 एच 6 > H2SO4> सी 6 एच 5 -एसओ 3 एच + एच 2 ओ (सल्फोनेशन)

4. सी 6 एच 6 + आरसीएल > AlCl3> सी 6 एच 5-आर + एचसीएल (एल्काइलेशन)

5. (एसिलेशन)

6. सी 6 एच 6 + जेडएन 2 > टी, नि> सी 6 एच 12 साइक्लोहेक्सेन (हाइड्रोजन का योग)

7. (1,2,3,4,5,6-हेक्साक्लोरोसायक्लोहेक्सेन, क्लोरीन का योग)

8. C 6 H 5 -CH 3 + [O] > C 6 H 5 -COOH को KMnO 4 के घोल में उबालना (एल्किलबेन्जेन का ऑक्सीकरण)

7. हेलोकार्बन

हेलोहाइड्रोकार्बन व्युत्पन्न हैं जिनमें एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को हैलोजन परमाणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन के उत्पादन की विधियाँ

1. सीएच 2 =सीएच 2 + एचबीआर > सीएच 3 -सीएच 2 बीआर (असंतृप्त हाइड्रोकार्बन का हाइड्रोहैलोजनेशन)

सीएच?सीएच + एचसीएल > सीएच 2 =सीएचसीएल

2. सीएच 3 सीएच 2 ओएच + पीसीएल 5 > सीएच 3 सीएच 2 सीएल + पीओसीएल 3 + एचसीएल (अल्कोहल से प्राप्त)

सीएच 3 सीएच 2 ओएच + एचसीएल > सीएच 3 सीएच 2 सीएल + एच 2 ओ (जेएनसीएल 2 की उपस्थिति में, टी°से)

3. ए) सीएच 4 + सीएल 2 >एचवी>सीएच 3 सीएल + एचसीएल (हाइड्रोकार्बन का हैलोजनीकरण)

हेलोकार्बन के रासायनिक गुण

इस वर्ग के यौगिकों के लिए प्रतिस्थापन और उन्मूलन प्रतिक्रियाएं सबसे महत्वपूर्ण हैं।

1. CH 3 CH 2 Br + NaOH (जलीय घोल) > CH 3 CH 2 OH + NaBr (अल्कोहल का निर्माण)

2. सीएच 3 सीएच 2 बीआर + एनएसीएन > सीएच 3 सीएच 2 सीएन + एनएबीआर (नाइट्राइल का निर्माण)

3. सीएच 3 सीएच 2 बीआर + एनएच 3 > + बीआर - एचबीआर- सीएच 3 सीएच 2 एनएच 2 (अमीनों का निर्माण)

4. CH 3 CH 2 Br + NaNO 2 > CH 3 CH 2 NO 2 + NaBr (नाइट्रो यौगिकों का निर्माण)

5. CH 3 Br + 2Na + CH 3 Br > CH 3 -CH 3 + 2NaBr (वुर्ट्ज़ प्रतिक्रिया)

6. सीएच 3 बीआर + एमजी > सीएच 3 एमजीबीआर (ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों का निर्माण, ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक)

7. (डीहाइड्रोहैलोजनीकरण)

अल्कोहलहाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव हैं जिनके अणुओं में संतृप्त कार्बन परमाणुओं से जुड़े एक या अधिक हाइड्रॉक्सिल समूह (-OH) होते हैं। -OH समूह (हाइड्रॉक्सिल, हाइड्रॉक्सी समूह) अल्कोहल अणु में एक कार्यात्मक समूह है। प्रत्यय जोड़कर हाइड्रोकार्बन के नाम से व्यवस्थित नाम दिए जाते हैं - राजभाषाऔर हाइड्रॉक्सी समूह की स्थिति को दर्शाने वाली एक संख्या। क्रमांकन ओएच समूह के निकटतम श्रृंखला के अंत पर आधारित है।

हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या के आधार पर, अल्कोहल को मोनोहाइड्रिक (एक -OH समूह) और पॉलीएटोमिक (दो या अधिक -OH समूह) में विभाजित किया जाता है। मोनोहाइड्रिक अल्कोहल: मेथनॉल सीएच 3 ओएच, इथेनॉल सी 2 एच 5 ओएच; डाइहाइड्रिक अल्कोहल: एथिलीन ग्लाइकॉल (एथेनडिओल-1,2) HO-CH 2 -CH 2 -OH; ट्राइहाइड्रिक अल्कोहल: ग्लिसरॉल (प्रोपेनेट्रियोल-1,2,3) HO-CH 2 -CH(OH)-CH 2 -OH। इस पर निर्भर करते हुए कि हाइड्रॉक्सी समूह किस कार्बन परमाणु (प्राथमिक, द्वितीयक या तृतीयक) से जुड़ा है, प्राथमिक अल्कोहल R-CH 2 -OH, द्वितीयक R 2 CH-OH, और तृतीयक R 3 C-OH हैं।

ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े रेडिकल्स की संरचना के अनुसार, अल्कोहल को संतृप्त या अल्केनोल्स (सीएच 3 सीएच 2 -ओएच), असंतृप्त या अल्केनोल्स (सीएच 2 =सीएच-सीएच 2 -ओएच), सुगंधित (सी 6 एच 5) में विभाजित किया जाता है। सीएच 2 - ओएच)।

आइसोमेरिज्म के प्रकार (संरचनात्मक आइसोमेरिज्म): 1) ओएच समूह की स्थिति का आइसोमेरिज्म (सी 3 से शुरू); 2) कार्बन कंकाल (सी 4 से शुरू); 3) ईथर के साथ इंटरक्लास आइसोमेरिज्म (उदाहरण के लिए, एथिल अल्कोहल सीएच 3 सीएच 2 ओएच और डाइमिथाइल ईथर सीएच 3 -ओ-सीएच 3)। ओ-एच बांड की ध्रुवीयता और ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों के एकाकी जोड़े की उपस्थिति का परिणाम अल्कोहल की हाइड्रोजन बांड बनाने की क्षमता है।

अल्कोहल उत्पादन की विधियाँ

1. सीएच 2 =सीएच 2 + एच 2 ओ/एच + > सीएच 3 -सीएच 2 ओएच (एल्कीन का जलयोजन)

2. सीएच 3 -सीएचओ + एच 2 > टी, नि> सी 2 एच 5 ओएच (एल्डिहाइड और कीटोन की कमी)

3. C 2 H 5 Br + NaOH (aq.) > C 2 H 5 OH + NaBr (हैलोजन डेरिवेटिव का हाइड्रोलिसिस)

सीएलसीएच 2 -सीएच 2 सीएल + 2एनएओएच (एक्यू) > एचओसीएच 2 -सीएच 2 ओएच + 2एनएसीएल

4. CO + 2H 2 > ZnO, CuO, 250 डिग्री सेल्सियस, 7 एमपीए> सीएच 3 ओएच (मेथनॉल उत्पादन, उद्योग)

5. सी 6 एच 12 ओ 6 > यीस्ट> 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 (मोनोज़ किण्वन)

6. 3CH 2 =CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O > 3CH 2 OH-CH 2 OH - इथाइलीन ग्लाइकॉल+ 2KOH + 2MnO2 (हल्की परिस्थितियों में ऑक्सीकरण)

7. ए) सीएच 2 =सीएच-सीएच 3 + ओ 2 > सीएच 2 =सीएच-सीएचओ + एच 2 ओ

बी) सीएच 2 =सीएच-सीएचओ + एच 2 > सीएच 2 =सीएच-सीएच 2 ओएच

सी) सीएच 2 = सीएच-सीएच 2 ओएच + एच 2 ओ 2 > एचओसीएच 2 -सीएच (ओएच)-सीएच 2 ओएच (ग्लिसरॉल उत्पादन)

अल्कोहल के रासायनिक गुण

अल्कोहल के रासायनिक गुण उनके अणु में -OH समूह की उपस्थिति से जुड़े होते हैं। अल्कोहल में दो प्रकार की प्रतिक्रियाएं होती हैं: सी-ओ बांड और ओ-एच बांड का टूटना।

1. 2C 2 H 5 OH + 2Na > H 2 + 2C 2 H 5 ONa (धातु अल्कोहल का निर्माण Na, K, Mg, Al)

2. ए) सी 2 एच 5 ओएच + NaOH? (जलीय घोल में काम नहीं करता)

बी) सीएच 2 ओएच-सीएच 2 ओएच + 2NaOH > NaOCH 2 -CH 2 ONa + 2H 2 O

ग) (पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया - कॉपर हाइड्रॉक्साइड के साथ चमकीले नीले घोल का निर्माण)

3. ए) (एस्टर का गठन)

बी) सी 2 एच 5 ओएच + एच 2 एसओ 4 > सी 2 एच 5 -ओ-एसओ 3 एच + एच 2 ओ (ठंड में)

4. ए) सी 2 एच 5 ओएच + एचबीआर > सी 2 एच 5 बीआर + एच 2 ओ

बी) सी 2 एच 5 ओएच + पीसीएल 5 > सी 2 एच 5 सीएल + पीओसीएल 3 + एचसीएल

सी) सी 2 एच 5 ओएच + एसओसीएल 2 > सी 2 एच 5 सीएल + एसओ 2 + एचसीएल (हैलोजन के साथ हाइड्रॉक्सिल समूह का प्रतिस्थापन)

5. सी 2 एच 5 ओएच + एचओसी 2 एच 5 > H2SO4,<140 °C > सी 2 एच 5 -ओ-सी 2 एच 5 + एच 2 ओ (अंतर आणविक जलयोजन)

6. सी 2 एच 5 ओएच > H2SO4, 170°C> सीएच 2 =सीएच 2 + एच 2 ओ (इंट्रामोलेक्यूलर हाइड्रेशन)

7. ए) (डीहाइड्रोजनीकरण, प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण)

फिनोलएरेन डेरिवेटिव्स उसे कहा जाता है जिसमें एरोमैटिक रिंग के एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को हाइड्रॉक्सिल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सुगंधित वलय में हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या के आधार पर, एक- और पॉलीएटोमिक (डायटोमिक और ट्रायटोमिक) फिनोल को प्रतिष्ठित किया जाता है। अधिकांश फिनोल के लिए, तुच्छ नामों का उपयोग किया जाता है। फिनोल की संरचनात्मक समावयवता हाइड्रॉक्सिल समूहों की विभिन्न स्थितियों से जुड़ी होती है।

फिनोल प्राप्त करने की विधियाँ

1. सी 6 एच 5 सीएल + NaOH (पी, 340 डिग्री सेल्सियस) > सी 6 एच 5 ओएच + NaCl (हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन का क्षारीय हाइड्रोलिसिस)

2. (क्यूमीन बनाने की विधि)

3. C 6 H 5 SO 3 Na + NaOH (300-350°C) > C 6 H 5 OH + Na 2 SO 3 (सुगंधित सल्फोनिक एसिड के लवणों का क्षारीय पिघलना)

फिनोल के रासायनिक गुण

अधिकांश आबंधन अभिक्रियाओं में फिनोल ओ-एन अधिक सक्रिय हैअल्कोहल, चूंकि ऑक्सीजन परमाणु से बेंजीन रिंग की ओर इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव (एन-संयुग्मन प्रणाली में ऑक्सीजन परमाणु के अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े की भागीदारी) के कारण यह बंधन अधिक ध्रुवीय है। फिनोल की अम्लता अल्कोहल की तुलना में बहुत अधिक है।

सी-ओ बांड दरार प्रतिक्रियाएं फिनोल के लिए विशिष्ट नहीं हैं। फिनोल अणु में परमाणुओं का पारस्परिक प्रभाव न केवल हाइड्रॉक्सी समूह के व्यवहार में प्रकट होता है, बल्कि बेंजीन रिंग की अधिक प्रतिक्रियाशीलता में भी प्रकट होता है।

हाइड्रॉक्सिल समूह विशेष रूप से बेंजीन रिंग में इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाता है ऑर्थो-और जोड़ा-स्थिति (+ओएच समूह का एम-प्रभाव)। फिनोल का पता लगाने के लिए, आयरन (III) क्लोराइड के साथ गुणात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है। मोनोहाइड्रिक फिनोल एक स्थिर नीला-बैंगनी रंग देते हैं, जो लौह परिसरों के निर्माण से जुड़ा होता है।

1. 2C 6 H 5 OH + 2Na > 2C 6 H 5 ONa + H 2 (इथेनॉल के समान)

2. C 6 H 5 OH + NaOH > C 6 H 5 ONa + H 2 O (इथेनॉल के विपरीत)

C 6 H 5 ONa + H 2 O + CO 2 > C 6 H 5 OH + NaHCO 3 (फिनोल कार्बोनिक एसिड की तुलना में कमजोर एसिड है)

एसिड के साथ प्रतिक्रिया में फिनोल एस्टर नहीं बनाते हैं। इस प्रयोजन के लिए, अधिक प्रतिक्रियाशील एसिड डेरिवेटिव (एनहाइड्राइड, एसिड क्लोराइड) का उपयोग किया जाता है।

4. सी 6 एच 5 ओएच + सीएच 3 सीएच 2 ओएच > NaOH> सी 6 एच 5 ओसीएच 2 सीएच 3 + NaBr (ओ-एल्काइलेशन)

(ब्रोमीन जल के साथ अंतःक्रिया, गुणात्मक प्रतिक्रिया)

6. (पतला HNO 3 का नाइट्रेशन, सांद्र HNO 3 का नाइट्रेशन 2,4,6-ट्रिनिट्रोफेनोल का उत्पादन करता है)

7. एन C6H5OH+ एनसीएच 2 ओ > एनएच 2 ओ + (-सी 6 एच 3 ओएच-सीएच 2 -) एन(पॉलीकंडेनसेशन, फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन का उत्पादन)

10. एल्डिहाइड और कीटोन

एल्डीहाइडऐसे यौगिक हैं जिनमें कार्बोनिल समूह होता है

एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल और एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा हुआ है, और कीटोन्स- दो हाइड्रोकार्बन रेडिकल वाले कार्बोनिल यौगिक।

एल्डिहाइड के व्यवस्थित नाम एक प्रत्यय के साथ संबंधित हाइड्रोकार्बन के नाम पर आधारित होते हैं -अल. श्रृंखला क्रमांकन कार्बोनिल कार्बन परमाणु से शुरू होता है। तुच्छ नाम उन अम्लों के तुच्छ नामों से प्राप्त होते हैं जिनमें ऑक्सीकरण के दौरान एल्डीहाइड परिवर्तित हो जाते हैं: एच 2 सी=ओ - मेथेनल (फॉर्मेल्डिहाइड, फॉर्मेल्डिहाइड); सीएच 3 सीएच=ओ - इथेनल (एसिटिक एल्डिहाइड)। सरल संरचना वाले कीटोन्स के व्यवस्थित नाम "कीटोन" शब्द के योग के साथ रेडिकल्स के नामों से प्राप्त होते हैं। अधिक सामान्यतः, कीटोन का नाम संबंधित हाइड्रोकार्बन के नाम और प्रत्यय पर आधारित होता है -वह; श्रृंखला क्रमांकन कार्बोनिल समूह के निकटतम श्रृंखला के अंत से शुरू होता है। उदाहरण: सीएच 3 -सीओ-सीएच 3 - डाइमिथाइल कीटोन (प्रोपेनोन, एसीटोन)। एल्डिहाइड और कीटोन की विशेषता संरचनात्मक समरूपता है। एल्डिहाइड का आइसोमेरिज्म: ए) कार्बन कंकाल का आइसोमेरिज्म, सी 4 से शुरू होता है; बी) इंटरक्लास आइसोमेरिज्म। कीटोन्स का समावयवता: ए) कार्बन कंकाल (सी 5 के साथ); बी) कार्बोनिल समूह की स्थिति (सी 5 के साथ); ग) अंतरवर्गीय समावयवता।

कार्बोनिल समूह में कार्बन और ऑक्सीजन परमाणु अवस्था में हैं एसपी 2 -संकरण. C=O बंधन अत्यधिक ध्रुवीय है। C=O मल्टीपल बॉन्ड के इलेक्ट्रॉनों को इलेक्ट्रोनगेटिव ऑक्सीजन परमाणु में स्थानांतरित कर दिया जाता है, जिससे उस पर आंशिक नकारात्मक चार्ज दिखाई देता है, और कार्बोनिल कार्बन परमाणु आंशिक सकारात्मक चार्ज प्राप्त कर लेता है।

एल्डिहाइड और कीटोन के उत्पादन की विधियाँ

1. ए) (डीहाइड्रोजनीकरण, प्राथमिक अल्कोहल का ऑक्सीकरण)

बी) (डीहाइड्रोजनीकरण, द्वितीयक अल्कोहल का ऑक्सीकरण)

2. ए) सीएच 3 सीएच 2 सीएचसीएल 2 + 2NaOH > पानी में> सीएच 3 सीएच 2 सीएचओ + 2 एनएसीएल + एच 2 ओ (डाइहैलोजन डेरिवेटिव का हाइड्रोलिसिस)

बी) सीएच 3 सीसीएल 2 सीएच 3 + 2NaOH > पानी में> सीएच 3 सीओसीएच 3 + 2NaCl + एच 2 ओ

3. (एल्किनीज़ का जलयोजन, कुचेरोव प्रतिक्रिया)

4. (एथिलीन का एथेनल में ऑक्सीकरण)

(मीथेन का फॉर्मेल्डिहाइड में ऑक्सीकरण)

सीएच 4 + ओ 2 > 400-600 डिग्री सेल्सियस, नहीं>एच 2 सी=ओ + एच 2 ओ

एल्डिहाइड और कीटोन के रासायनिक गुण

कार्बोनिल यौगिकों की विशेषता अभिक्रियाएँ होती हैं विभिन्न प्रकार: ए) कार्बोनिल समूह में जोड़; बी) कमी और ऑक्सीकरण; ग) संक्षेपण; ई) पोलीमराइजेशन।

1. (हाइड्रोसायनिक एसिड का योग, हाइड्रॉक्सीनाइट्राइल का निर्माण)

2. (सोडियम हाइड्रोसल्फाइट का योग)

3. (वसूली)

4. (हेमिसिएटल और एसीटल का निर्माण)

5. (हाइड्रॉक्सोलामाइन के साथ अंतःक्रिया, एसीटैल्डिहाइड ऑक्सीम का निर्माण)

6. (डाइहैलोजन डेरिवेटिव का गठन)

7. (?-OH की उपस्थिति में हैलोजनीकरण?)

8. (अल्बडोल संघनन)

9. आर-सीएच=ओ + एजी 2 ओ > एनएच 3> R-COOH + 2Agv (ऑक्सीकरण, "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया)

R-CH=O + 2Cu(OH) 2 > R-COOH + Cu 2 Ov, + 2H 2 O (लाल अवक्षेप, ऑक्सीकरण)

10. (कीटोन ऑक्सीकरण, कठोर परिस्थितियाँ)

11. एनसीएच 2 =ओ > (-सीएच2-ओ-) एनपैराफ़ॉर्म एन= 8-12 (बहुलकीकरण)

11. कार्बोक्जिलिक एसिड और उनके व्युत्पन्न

कार्बोक्जिलिक एसिडकार्बनिक यौगिक हैं जिनमें एक या अधिक कार्बोक्सिल समूह -COOH होते हैं जो हाइड्रोकार्बन रेडिकल से जुड़े होते हैं। कार्बोक्जिलिक समूहों की संख्या के अनुसार, एसिड को विभाजित किया जाता है: मोनोबैसिक (मोनोकार्बोक्सिलिक) सीएच 3 सीओओएच (एसिटिक), पॉलीबेसिक (डाइकारबॉक्सिलिक, ट्राइकारबॉक्सिलिक, आदि)। हाइड्रोकार्बन रेडिकल की प्रकृति के अनुसार, एसिड को प्रतिष्ठित किया जाता है: संतृप्त (उदाहरण के लिए, सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2 सीओओएच); असंतृप्त (CH 2 =CH(-COOH); सुगंधित (C 6 H 5 COOH)।

अम्लों के व्यवस्थित नाम प्रत्यय जोड़कर संबंधित हाइड्रोकार्बन के नाम से दिए जाते हैं -ओवायाऔर शब्द "एसिड": HCOOH - मीथेन (फॉर्मिक) एसिड, CH 3 COOH - एथेनोइक (एसिटिक) एसिड। कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए, विशेषता संरचनात्मक आइसोमेरिज्म है: ए) हाइड्रोकार्बन रेडिकल में कंकाल आइसोमेरिज्म (सी 4 से शुरू); बी) इंटरक्लास आइसोमेरिज्म, सी 2 से शुरू। असंतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड के मामले में सीआईएस-ट्रांस आइसोमेरिज्म संभव है। इलेक्ट्रॉन घनत्व? - कार्बोनिल समूह में बंध ऑक्सीजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, कार्बोनिल कार्बन में इलेक्ट्रॉन घनत्व की कमी हो जाती है, और यह हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के एकाकी जोड़े को आकर्षित करता है, जिसके परिणामस्वरूप ओ-एच बांड का इलेक्ट्रॉन घनत्व ऑक्सीजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाता है, हाइड्रोजन गतिशील हो जाता है और प्रोटॉन के रूप में विभाजित होने की क्षमता प्राप्त कर लेता है।

एक जलीय घोल में, कार्बोक्जिलिक एसिड आयनों में वियोजित हो जाते हैं:

आर-कूह - आर-कूह? +एच+

पानी में घुलनशीलता और एसिड के उच्च क्वथनांक अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण होते हैं।

कार्बोक्जिलिक एसिड के उत्पादन की विधियाँ

1. CH 3 -СCl 3 + 3NaOH > CH 3 -COOH + 3NaCl + H 2 O (ट्राइहैलोजन डेरिवेटिव का हाइड्रोलिसिस)

2. R-CHO + [O] > R-COOH (एल्डिहाइड और कीटोन का ऑक्सीकरण)

3. सीएच 3 -सीएच=सीएच 2 + सीओ + एच 2 ओ/एच + > नी, पी, टी> सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच 2 -सीओओएच (ऑक्सो संश्लेषण)

4. सीएच 3 सी?एन + 2एच 2 ओ/एच + > सीएच 3 सीओओएच + एनएच 4 (नाइट्राइल का हाइड्रोलिसिस)

5. CO + NaOH > HCOONa; 2HCOONa + H 2 SO 4 > 2HCOOH + Na 2 SO 4 (HCOOH का उत्पादन)

कार्बोक्जिलिक एसिड और उनके डेरिवेटिव के रासायनिक गुण

कार्बोक्जिलिक एसिड उच्च प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं और विभिन्न पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे विभिन्न प्रकार के यौगिक बनते हैं, जिनमें से कार्यात्मक व्युत्पन्न बहुत महत्वपूर्ण हैं: एस्टर, एमाइड, नाइट्राइल, लवण, एनहाइड्राइड, हैलाइड।

1. a) 2CH 3 COOH + Fe > (CH 3 COO) 2 Fe + H 2 (लवण का निर्माण)

बी) 2CH 3 COOH + MgO > (CH 3 COO) 2 Mg + H 2 O

सी) सीएच 3 सीओओएच + कोएच > सीएच 3 सीओओसी + एच 2 ओ

घ) सीएच 3 कूह + नाहको 3 > सीएच 3 कूना + सीओ 2 + एच 2 ओ

CH 3 COONa + H 2 O - CH 3 COOH + NaOH (कार्बोक्जिलिक एसिड लवण हाइड्रोलाइज्ड होते हैं)

2. (एस्टर का गठन)

(एस्टर का साबुनीकरण)

3. (एसिड क्लोराइड का उत्पादन)

4. (जल द्वारा अपघटन)

5. सीएच 3-सीओओएच + सीएल 2 > एचवी>Cl-CH 2 -COOH + HCl (हैलोजनीकरण?-स्थिति में)

6. HO-CH=O + Ag 2 O > एनएच 3> 2Ag + H 2 CO 3 (H 2 O + CO 2) (HCOOH विशेषताएं)

HCOOH > टी> सीओ + एच 2 ओ

वसा- ग्लिसरॉल के एस्टर और उच्च मोनोहाइड्रिक कार्बोक्जिलिक एसिड। इन यौगिकों का सामान्य नाम ट्राइग्लिसराइड्स है। प्राकृतिक ट्राइग्लिसराइड्स की संरचना में संतृप्त एसिड (पामिटिक C 15 H 31 COOH, स्टीयरिक C 17 H 35 COOH) और असंतृप्त (ओलिक C 17 H 33 COOH, लिनोलिक C 17 H 31 COOH) के अवशेष शामिल हैं। वसा में मुख्य रूप से संतृप्त अम्लों के ट्राइग्लिसराइड्स होते हैं। वनस्पति वसा - तेल (सूरजमुखी, सोयाबीन) - तरल पदार्थ। तेलों के ट्राइग्लिसराइड्स में असंतृप्त एसिड के अवशेष होते हैं।

वसा, एस्टर के रूप में, खनिज एसिड द्वारा उत्प्रेरित एक प्रतिवर्ती हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया की विशेषता है। क्षार की भागीदारी से, वसा का हाइड्रोलिसिस अपरिवर्तनीय रूप से होता है। इस मामले में उत्पाद साबुन हैं - उच्च कार्बोक्जिलिक एसिड के लवण और क्षार धातुएँ. सोडियम लवण ठोस साबुन हैं, पोटेशियम लवण तरल साबुन हैं। वसा के क्षारीय जल-अपघटन की प्रतिक्रिया को सैपोनिफिकेशन भी कहा जाता है।

अमीन- अमोनिया के कार्बनिक व्युत्पन्न, जिसके अणु में एक, दो या तीन हाइड्रोजन परमाणुओं को हाइड्रोकार्बन रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स की संख्या के आधार पर, प्राथमिक आरएनएच 2, माध्यमिक आर 2 एनएच, और तृतीयक आर 3 एन एमाइन को प्रतिष्ठित किया जाता है। हाइड्रोकार्बन रेडिकल की प्रकृति के आधार पर, एमाइन को एलिफैटिक (फैटी), एरोमैटिक और मिश्रित (या फैटी-एरोमैटिक) में विभाजित किया जाता है। ज्यादातर मामलों में एमाइन के नाम हाइड्रोकार्बन रेडिकल और प्रत्यय के नाम से बनते हैं -अमीन.उदाहरण के लिए, सीएच 3 एनएच 2 - मिथाइलमाइन; सीएच 3 -सीएच 2 -एनएच 2 - एथिलमाइन। यदि किसी ऐमीन में विभिन्न रेडिकल होते हैं, तो उन्हें सूचीबद्ध किया जाता है वर्णमाला क्रम: सीएच 3 -सीएच 2 -एनएच-सीएच 3 - मिथाइलथाइलामाइन।

एमाइन की समावयवता रेडिकल की संख्या और संरचना के साथ-साथ अमीनो समूह की स्थिति से निर्धारित होती है। एन-एच बांड ध्रुवीय है, इसलिए प्राथमिक और माध्यमिक एमाइन अंतर-आणविक हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। तृतीयक ऐमीन साहचर्य हाइड्रोजन बंध नहीं बनाते हैं। ऐमीन जल के साथ हाइड्रोजन बंध बनाने में सक्षम हैं। इसलिए, निचली ऐमीन पानी में अत्यधिक घुलनशील होती हैं। हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स की संख्या और आकार में वृद्धि के साथ, पानी में एमाइन की घुलनशीलता कम हो जाती है।

अमीनों के उत्पादन की विधियाँ

1. आर-एनओ 2 + 6[एच] > आर-एनएच 2 + 2एच 2 ओ (नाइट्रो यौगिकों की कमी)

2. NH 3 + CH 3 I > I? > एनएच 3> सीएच 3 एनएच 2 + एनएच 4 आई (अमोनिया एल्किलेशन)

3. a) C 6 H 5 -NO 2 + 3(NH 4) 2 S > C 6 H 5 -NH 2 + 3S + 6NH 3 + 2H 2 O (ज़िनिन प्रतिक्रिया)

बी) C 6 H 5 -NO 2 + 3Fe + 6HCl > C 6 H 5 -NH 2 + 3FeCl 2 + 2H 2 O (नाइट्रो यौगिकों की कमी)

सी) सी 6 एच 5 -एनओ 2 + जेडएच 2 > उत्प्रेरक, टी>सी 6 एच 5 -एनएच 2 + 2एच 2 ओ

4. आर-सी?एन + 4[एच] > आरसीएच 2 एनएच 2 (नाइट्राइल कमी)

5. आरओएच + एनएच 3 > अल 2 ओ 3 ,350 डिग्री सेल्सियस> आरएनएच 2 + 2एच 2 ओ (निचले एल्केलामाइन सी 2-सी 4 का उत्पादन)

ऐमीनों के रासायनिक गुण

ऐमीनों की संरचना अमोनिया के समान होती है और वे समान गुण प्रदर्शित करते हैं। अमोनिया और एमाइन दोनों में, नाइट्रोजन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का एक अकेला जोड़ा होता है। अमीनों की विशेषता स्पष्ट मूल गुणों से होती है। एलिफैटिक एमाइन के जलीय घोल क्षारीय प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं। ऐलिफैटिक ऐमीन अमोनिया की तुलना में अधिक मजबूत क्षार हैं। एरोमैटिक एमाइन अमोनिया की तुलना में कमजोर आधार हैं, क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु का अकेला इलेक्ट्रॉन जोड़ा बेंजीन रिंग की ओर स्थानांतरित हो जाता है, जो इसके β इलेक्ट्रॉनों के साथ संयुग्मन में प्रवेश करता है।

अमीनों की क्षारकता प्रभावित होती है कई कारक: हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स के इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव, रेडिकल्स द्वारा नाइट्रोजन परमाणु का स्थानिक परिरक्षण, साथ ही एक विलायक वातावरण में सॉल्वेशन के कारण परिणामी आयनों को स्थिर करने की क्षमता। एल्काइल समूहों के दाता प्रभाव के परिणामस्वरूप, गैस चरण (विलायक के बिना) में एलिफैटिक अमाइन की मूलता श्रृंखला में बढ़ जाती है: प्राथमिक< вторичные < третичные. Основность ароматических аминов зависит также от характера заместителей в бензольном кольце. Электроноакцепторные заместители (-F, -Cl, -NO 2 и т. п.) уменьшают основные свойства ариламина по сравнению с анилином, а электронодонорные (алкил R-, -OCH 3 , -N(CH 3) 2 и др.), напротив, увеличивают.

1. सीएच 3-एनएच 2 + एच 2 ओ >ओएच (पानी के साथ बातचीत)

2. (सीएच 3) 2 एनएच + एचसीएल > [(सीएच 3) 2 एनएच 2 ]सीएल डाइमिथाइलमोनियम क्लोराइड (एसिड के साथ बातचीत)

[(CH 3) 2 NH 2 ]Cl + NaOH > (CH 3) 2 NH + NaCl + H 2 O (क्षार के साथ अमीन लवण की प्रतिक्रिया)

(एसिटेलेशन, तृतीयक एमाइन के साथ काम नहीं करता)

4. आर-एनएच 2 + सीएच 3 आई > आई? > एनएच 3> सीएच 3 एनएचआर + एनएच 4 आई (एल्काइलेशन)

5. के साथ बातचीत नाइट्रस अम्ल: नाइट्रस एसिड के साथ प्रतिक्रिया उत्पादों की संरचना अमीन की प्रकृति पर निर्भर करती है। इसलिए, इस प्रतिक्रिया का उपयोग प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक एमाइन के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है।

ए) आर-एनएच 2 + एचएनओ 2 > आर-ओएच + एन 2 + एच 2 ओ (प्राथमिक फैटी एमाइन)

बी) सी 6 एच 5 -एनएच 2 + नैनो 2 + एचसीएल > [सी 6 एच 5 -एन?एन] + सीएल? - डायज़ोनियम नमक (प्राथमिक सुगंधित एमाइन)

सी) आर 2 एनएच + एच-ओ-एन = ओ > आर 2 एन-एन = ओ (एन-नाइट्रोसामाइन) + एच 2 ओ (द्वितीयक वसायुक्त और सुगंधित एमाइन)

d) R 3 N + H-O-N=O > कम तापमान पर कोई प्रतिक्रिया नहीं (तृतीयक वसायुक्त एमाइन)

(तृतीयक सुगंधित ऐमीन)

एनिलिन के गुण.एनिलिन को अमीनो समूह और बेंजीन रिंग दोनों पर प्रतिक्रियाओं की विशेषता है। बेंजीन रिंग एलिफैटिक एमाइन और अमोनिया की तुलना में अमीनो समूह के मूल गुणों को कमजोर करती है, लेकिन अमीनो समूह के प्रभाव में बेंजीन रिंग बेंजीन की तुलना में प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में अधिक सक्रिय हो जाती है।

सी 6 एच 5 -एनएच 2 + एचसीएल > सीएल = सी 6 एच 5 एनएच 2 एचसीएल

C 6 H 5 NH 2 HCl + NaOH > C 6 H 5 NH 2 + NaCl + H 2 O

सी 6 एच 5 एनएच 2 + सीएच3आई > टी>+मैं?

14. अमीनो एसिड

अमीनो अम्लहेटेरो-फंक्शनल यौगिक कहलाते हैं जिनके अणुओं में अमीनो समूह और कार्बोक्सिल समूह दोनों होते हैं। अमीनो और कार्बोक्सिल समूहों की सापेक्ष स्थिति के आधार पर, अमीनो एसिड को?-, ?-, ?-, आदि में विभाजित किया जाता है। IUPAC के अनुसार, अमीनो एसिड के नामकरण के लिए NH 2 समूह को उपसर्ग कहा जाता है अमीनो-,एक संख्या के साथ कार्बन परमाणु की संख्या को इंगित करना जिससे यह बंधा हुआ है, उसके बाद संबंधित एसिड का नाम।

2-एमिनोप्रोपेनोइक एसिड (?-एमिनोप्रोपेनोइक, ?-अलैनिन) 3-एमिनोप्रोपेनोइक एसिड (?-एमिनोप्रोपेनोइक, ?-अलैनिन) 6-एमिनोहेक्सानोइक एसिड (?-एमिनोकैप्रोइक)

हाइड्रोकार्बन रेडिकल की प्रकृति के आधार पर, एलिफैटिक (वसायुक्त) और सुगंधित अमीनो एसिड को प्रतिष्ठित किया जाता है। अमीनो एसिड की समरूपता कार्बन कंकाल की संरचना और कार्बोक्सिल समूह के संबंध में अमीनो समूह की स्थिति पर निर्भर करती है। अमीनो एसिड की विशेषता ऑप्टिकल आइसोमेरिज्म भी है।

अमीनो एसिड प्राप्त करने की विधियाँ

1. (हैलोजेनेटेड एसिड का अमोनोलिसिस)

2. सीएच 2 =सीएच-सीओओएच + एनएच 3 > H 2 N-CH 2 -CH 2 -COOH (?, ​​?-असंतृप्त अम्ल में अमोनिया मिलाना)

(एल्डिहाइड या कीटोन पर एचसीएन और एनएच 3 की क्रिया)

4. एंजाइम, एसिड या क्षार के प्रभाव में प्रोटीन का हाइड्रोलिसिस।

5. सूक्ष्मजैविक संश्लेषण।

अमीनो एसिड के रासायनिक गुण

अमीनो अम्ल अमीनो समूह के कारण क्षार के गुण प्रदर्शित करते हैं और कार्बोक्सिल समूह के कारण अम्ल के गुण प्रदर्शित करते हैं, अर्थात वे उभयधर्मी यौगिक हैं। में क्रिस्टलीय अवस्थाऔर तटस्थ के करीब के वातावरण में, अमीनो एसिड एक आंतरिक नमक के रूप में मौजूद होते हैं - एक द्विध्रुवीय आयन, जिसे ज़्विटर आयन H 3 N + -CH 2 -COO? भी कहा जाता है।

1. एच 2 एन-सीएच 2-सीओओएच + एचसीएल > सीएल? (अमीनो समूह में लवण का निर्माण)

2. H 2 N-CH 2 -COOH + NaOH > H 2 N-CH 2 -COO?Na + + H 2 O (लवण का निर्माण)

(एस्टर गठन)

(एसिलेशन)

5. + NH 3 -CH 2 -COO? + 3CH 3 I > -नमस्ते> (सीएच 3) 3 एन + -सीएच 2 -सीओओ? - अमीनोएसिटिक एसिड बीटािन

(एल्काइलेशन)

(नाइट्रस एसिड के साथ बातचीत)

7. एन H 2 N-(CH 2) 5 -COOH > (-HN-(CH 2) 5 -CO-) एन+ एनएच 2 ओ (नायलॉन का उत्पादन)

15. कार्बोहाइड्रेट. मोनोसैकेराइड्स। ओलिगोसैकेराइड्स। पॉलिसैक्राइड

कार्बोहाइड्रेट(शर्करा) - कार्बनिक यौगिक जिनकी संरचना और गुण समान होते हैं, जिनमें से अधिकांश की संरचना सूत्र C x (H 2 O) y द्वारा परिलक्षित होती है, जहाँ एक्स, वाई? 3.

वर्गीकरण:

मोनोसैकेराइड सरल कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए जल अपघटित नहीं होते हैं। ओलिगो- और पॉलीसेकेराइड एसिड हाइड्रोलिसिस द्वारा मोनोसेकेराइड में टूट जाते हैं। प्रसिद्ध प्रतिनिधि: ग्लूकोज (अंगूर चीनी) सी 6 एच 12 ओ 6, सुक्रोज (गन्ना, चुकंदर चीनी) सी 12 एच 22 ओ 11, स्टार्च और सेलूलोज़ [सी 6 एच 10 ओ 5] एन।

प्राप्ति के तरीके

1. एमसीओ 2 + एनएच 2 ओ > एचवी, क्लोरोफिल> सी एम (एच 2 ओ) एन (कार्बोहाइड्रेट) + एमओ 2 (प्रकाश संश्लेषण के दौरान प्राप्त)

कार्बोहाइड्रेट: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 > 6CO 2 + 6H 2 O + 2920 kJ

(चयापचय: ​​चयापचय के दौरान जीवित जीव में बड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी करने के लिए ग्लूकोज का ऑक्सीकरण होता है)

2. 6nCO 2 + 5nH 2 O > एचवी, क्लोरोफिल> (सी 6 एच 10 ओ 5) एन + 6एनओ 2 (स्टार्च या सेल्युलोज का उत्पादन)

रासायनिक गुण

मोनोसैक्राइड्स। क्रिस्टलीय अवस्था में सभी मोनोसेज़ में एक चक्रीय संरचना (?- या?-) होती है। पानी में घुलने पर, चक्रीय हेमिसिएटल नष्ट हो जाता है, एक रैखिक (ऑक्सो-) रूप में परिवर्तित हो जाता है।

मोनोसेकेराइड के रासायनिक गुण अणु में तीन प्रकार के कार्यात्मक समूहों (कार्बोनिल, अल्कोहल हाइड्रॉक्सिल और ग्लाइकोसिडिक (हेमिसिएटल) हाइड्रॉक्सिल) की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं।

1. C 5 H 11 O 5 -CHO (ग्लूकोज) + Ag 2 O >NH 3 > CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH (ग्लूकोनिक एसिड) + 2Ag (ऑक्सीकरण)

2. सी 5 एच 11 ओ 5 -सीएचओ (ग्लूकोज) + [एच] > सीएच 2 ओएच-(सीएचओएच) 4 -सीएच 2 ओएच (सोर्बिटोल) (कमी)

(मोनोऐल्किलेशन)

(पॉलीकाइलेशन)

5. मोनोसेकेराइड का सबसे महत्वपूर्ण गुण उनका एंजाइमेटिक किण्वन है, यानी, विभिन्न एंजाइमों की कार्रवाई के तहत अणुओं का टुकड़ों में टूटना। मुख्य रूप से हेक्सोज़ खमीर, बैक्टीरिया या मोल्ड द्वारा स्रावित एंजाइमों की उपस्थिति में किण्वन से गुजरते हैं। सक्रिय एंजाइम की प्रकृति के आधार पर, निम्नलिखित प्रकार की प्रतिक्रियाओं को प्रतिष्ठित किया जाता है:

ए) सी 6 एच 12 ओ 6 > 2सी 2 एच 5 ओएच + 2सीओ 2 (अल्कोहलिक किण्वन);

बी) सी 6 एच 12 ओ 6 > 2सीएच 3 -सीएच(ओएच)-सीओओएच (लैक्टिक एसिड किण्वन);

सी) सी 6 एच 12 ओ 6 > सी 3 एच 7 सीओओएच + 2सीओ 2 + 2एच 2 ओ (ब्यूटिरिक एसिड किण्वन);

d) C 6 H 12 O 6 + O 2 > HOOC-CH 2 -C(OH)(COOH)-CH 2 -COOH + 2H 2 O (साइट्रिक एसिड किण्वन);

e) 2C 6 H 12 O 6 > C 4 H 9 OH + CH 3 -CO-CH 3 + 5CO 2 + 4H 2 (एसीटोन-ब्यूटेनॉल किण्वन)।

डिसैकेराइड्स। डिसैकराइड कार्बोहाइड्रेट होते हैं जिनके अणुओं में दो मोनोसैकराइड अवशेष होते हैं जो हाइड्रॉक्सिल समूहों (दो हेमिसिएटल या एक हेमिसिएटल और एक अल्कोहल) की परस्पर क्रिया के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े होते हैं। ग्लाइकोसिडिक (हेमिसिएटल) हाइड्रॉक्सिल की अनुपस्थिति या उपस्थिति डिसैकराइड के गुणों को प्रभावित करती है। बायोसेस को दो समूहों में बांटा गया है: मज़बूत कर देनेवालाऔर गैर-पुनर्स्थापनात्मक।कम करने वाले बायोसेस कम करने वाले एजेंटों के गुणों को प्रदर्शित करने में सक्षम हैं और, जब चांदी के अमोनिया समाधान के साथ बातचीत करते हैं, तो वे संबंधित एसिड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं, उनकी संरचना में एक ग्लाइकोसिडिक हाइड्रॉक्सिल होता है, मोनोसेस के बीच का बंधन ग्लाइकोसाइड-ग्लाइकोस होता है। शिक्षा योजना मज़बूत कर देनेवालाउदाहरण के तौर पर माल्टोज़ का उपयोग करते हुए बायोसिस:

डिसैकेराइड को हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया की विशेषता होती है, जिसके परिणामस्वरूप दो मोनोसैकेराइड अणु बनते हैं:

प्रकृति में सबसे आम डिसैकराइड का एक उदाहरण सुक्रोज (चुकंदर या गन्ना चीनी) है। सुक्रोज अणु में β-D-ग्लूकोपाइरानोज़ और β-D-फ्रुक्टोफ्यूरानोज़ अवशेष होते हैं जो हेमिसिएटल (ग्लाइकोसिडिक) हाइड्रॉक्सिल की परस्पर क्रिया के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े होते हैं। इस प्रकार के बायोसेस कम करने वाले गुणों का प्रदर्शन नहीं करते हैं, क्योंकि उनकी संरचना में ग्लाइकोसिडिक हाइड्रॉक्सिल नहीं होता है; मोनोसेस के बीच का बंधन ग्लाइकोसाइड-ग्लाइकोसिडिक होता है। ऐसे डिसैकराइड कहलाते हैं गैर-पुनर्स्थापनात्मक,यानी, ऑक्सीकरण करने में सक्षम नहीं।

सुक्रोज निर्माण योजना:

सुक्रोज उलटा. (+)सुक्रोज की एसिड हाइड्रोलिसिस या इनवर्टेज की क्रिया से समान मात्रा में डी(+)ग्लूकोज और डी(-)फ्रुक्टोज उत्पन्न होता है। हाइड्रोलिसिस के साथ घूर्णन के विशिष्ट कोण [?] के संकेत में सकारात्मक से नकारात्मक में परिवर्तन होता है, इसलिए इस प्रक्रिया को व्युत्क्रमण कहा जाता है, और डी(+) ग्लूकोज और डी(-) फ्रुक्टोज के मिश्रण को इनवर्ट शुगर कहा जाता है।

पॉलीसेकेराइड (पॉलीओसेस)। पॉलीसेकेराइड प्राकृतिक उच्च-आणविक कार्बोहाइड्रेट होते हैं, जिनके मैक्रोमोलेक्यूल्स में मोनोसैकेराइड अवशेष होते हैं। मुख्य प्रतिनिधि: स्टार्चऔर सेलूलोज़,जो एक मोनोसैकेराइड - डी-ग्लूकोज के अवशेषों से निर्मित होते हैं। स्टार्च और सेलूलोज़ का आणविक सूत्र समान है: (सी 6 एच 10 ओ 5) एन, लेकिन अलग-अलग गुण। यह उनकी स्थानिक संरचना की विशिष्टताओं द्वारा समझाया गया है। स्टार्च में β-D-ग्लूकोज अवशेष होते हैं, और सेलूलोज़ में β-D-ग्लूकोज अवशेष होते हैं। स्टार्च- पौधों का एक आरक्षित पॉलीसेकेराइड, बीज, बल्ब, पत्तियों, तनों की कोशिकाओं में अनाज के रूप में जमा होता है, एक सफेद अनाकार पदार्थ है, जो ठंडे पानी में अघुलनशील होता है। स्टार्च - मिश्रण एमाइलोजऔर एमाइलोपेक्टिन,जो अवशेषों से निर्मित होते हैं?-D-ग्लूकोपाइरानोज़।

एमाइलोज- रैखिक पॉलीसेकेराइड, डी-ग्लूकोज अवशेषों के बीच का बंधन 1?-4। श्रृंखला का आकार पेचदार है; हेलिक्स के एक मोड़ में 6 डी-ग्लूकोज अवशेष होते हैं। स्टार्च में एमाइलोज की मात्रा 15-25% होती है।

एमाइलोज
एमाइलोपेक्टिन

एमाइलोपेक्टिन- शाखित पॉलीसेकेराइड, डी-ग्लूकोज अवशेषों के बीच बंधन - 1?-4 और 1?-6। स्टार्च में एमाइलोपेक्टिन की मात्रा 75-85% होती है।

1. ईथर और एस्टर का निर्माण (बायोसेज़ के समान)।

2. गुणात्मक प्रतिक्रिया - आयोडीन मिलाने पर रंग: एमाइलोज़ के लिए - नीला, एमाइलोपेक्टिन के लिए - लाल।

3. स्टार्च का एसिड हाइड्रोलिसिस: स्टार्च > डेक्सट्रिन > माल्टोज़ > ?-डी-ग्लूकोज।

सेलूलोज़. पौधों के संरचनात्मक पॉलीसेकेराइड, अवशेषों से निर्मित?-डी-ग्लूकोपाइरानोज़, यौगिक की प्रकृति 1?-4 है। उदाहरण के लिए, कपास में सेलूलोज़ की मात्रा 90-99% है, पर्णपाती पेड़ों में - 40-50%। इस बायोपॉलिमर में अत्यधिक यांत्रिक शक्ति होती है और यह पौधों के लिए एक सहायक सामग्री के रूप में कार्य करता है, जिससे पौधों की कोशिकाओं की दीवारें बनती हैं।

रासायनिक गुणों के लक्षण

1. एसिड हाइड्रोलिसिस (सैकेरिफिकेशन): सेल्युलोज > सेलोबायोज > ?-डी-ग्लूकोज।

2. एस्टर का निर्माण

एसीटेट फाइबर एसीटोन में सेलूलोज़ एसीटेट के घोल से बनाया जाता है।

नाइट्रोसेल्युलोज़ विस्फोटक है और धुआं रहित पाउडर का आधार बनता है। पाइरोक्सिलिन, सेल्युलोज डी- और ट्राइनाइट्रेट का मिश्रण, सेल्युलाइड, कोलोडियन, फोटोग्राफिक फिल्मों और वार्निश के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है।

कार्बनिक रसायन विज्ञान

यह प्रतिस्थापकों के दो प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव के बीच अंतर करने की प्रथा है: आगमनात्मक - σ-बंधों की एक श्रृंखला के साथ और संयुग्मन का प्रभाव - संयुग्मित बंधों के साथ एक श्रृंखला के साथ। इस प्रकार, एसिटिक एसिड सीएच 3 सीओओएच की तुलना में क्लोरोएसेटिक एसिड (II) की अम्लता में वृद्धि को क्लोरीन परमाणुओं के प्रेरक प्रभाव और एसिटिक (III) या सॉर्बिक (IV) में मिथाइल समूहों के हाइड्रोजन परमाणुओं की गतिशीलता द्वारा समझाया गया है। एल्डिहाइड को संयुग्मन के प्रभाव से समझाया गया है:

इलेक्ट्रॉन घनत्व का पुनर्वितरण, विशेष रूप से प्रतिक्रिया के समय, न केवल उन बांडों में होता है जो प्रतिक्रिया से प्रभावित होते हैं, बल्कि अणु के अन्य भागों में भी होते हैं। नमक निर्माण की स्पष्ट असामान्यता एन-एज़ो समूह के कमजोर बुनियादी नाइट्रोजन परमाणु द्वारा प्रोटॉन निर्धारण के साथ डाइमिथाइलैमिनोज़ोबेंजीन (वी) को प्रतिक्रिया के समय इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव के कारण अणु के प्रतिक्रिया केंद्र की गति द्वारा इंगित दिशा में समझाया गया है। तीर:

संयुग्मन का प्रभाव उन मामलों में भी प्रकट होता है जहां कार्बनिक पदार्थों की प्रतिक्रिया की दो संभावित दिशाएं टॉटोमेरिज्म के कारण नहीं होती हैं (टॉटोमेरिज्म देखें)। इस प्रकार, कार्बन परमाणु पर सोडियम एनोलेट्स का क्षारीकरण बंधों के संयुग्मन के कारण प्रतिक्रिया केंद्र की गति के कारण होता है:

बंधन संयुग्मन के परिणामस्वरूप परमाणुओं का पारस्परिक प्रभाव सुगंधित यौगिकों में भी प्रकट होता है (अभिविन्यास नियम देखें)। इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन के दौरान, इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले (न्यूक्लियोफिलिक) प्रतिस्थापन (VI) ऑर्थो- और पैरा (पैरा देखें...) स्थितियों में उन्मुख होते हैं, इलेक्ट्रॉन-निकासी (इलेक्ट्रोफिलिक) प्रतिस्थापन (VII) - मेटा में (मेटा-, ऑर्थो- देखें) , पैरा- )-स्थिति:

सैद्धांतिक और भौतिक अनुसंधान विधियों के विकास के परिणामस्वरूप, बेंजीन सहित सुगंधित प्रणालियों की संरचना का प्रश्न अंततः हल हो गया। उत्तरार्द्ध की संरचना इस प्रकार वर्णित है: बेंजीन रिंग के छह कार्बन परमाणु एक ही विमान में हैं और σ बांड द्वारा जुड़े हुए हैं; छह π इलेक्ट्रॉन एक एकल गतिशील इलेक्ट्रॉन प्रणाली बनाते हैं। इसका परिणाम सी-सी बांड की पूर्ण तुल्यता है, जो अनुभव से पुष्टि की गई है, और छह गुना अक्ष के साथ बेंजीन की उच्च समरूपता है। इन प्रावधानों से यह पता चलता है कि बेंजीन गैर-ध्रुवीय है और इसमें प्रतिचुंबकीय संवेदनशीलता की अनिसोट्रॉपी है। सभी सुगंधित प्रणालियाँ जिनमें π-इलेक्ट्रॉनों की संख्या 4 के बराबर होती है, उनमें समान गुण होते हैं एन+ 2 (ह्यूकेल का नियम)। बेंजीन संरेखित दोहरे और एकल बांड वाले यौगिकों का एकमात्र उदाहरण होने से बहुत दूर है; इसी तरह की तस्वीर ट्रोपोलोन, ट्रॉपिलियम ब्रोमाइड, फेरोसीन, डिफेनिलपोलिनेज़ आदि के लिए देखी गई है। बेंजीन और अन्य सुगंधित यौगिकों की संरचना का पूरी तरह से सफल चित्रमय प्रतिनिधित्व विकसित करना संभव नहीं था। अपनी संरचना का वर्णन करने के लिए, वे वैलेंस योजनाओं (VIII) के एक सेट का उपयोग करते हैं, जिसे सबसे पहले एल. पॉलिंग ने अपने अनुनाद सिद्धांत (अनुनाद सिद्धांत देखें), या एक नोटेशन सिस्टम (IX) में प्रस्तावित किया था, जहां घुमावदार तीर बांड के संरेखण को भी दिखाते हैं ( मेसोमेरिज्म के सिद्धांत में पहली बार प्रयोग किया गया (मेसोमेरिज्म देखें)):

लगभग 20वीं सदी के दूसरे भाग से। ओह। एक नये चरण में प्रवेश कर गया है। इसके कई क्षेत्र इतनी गहनता से विकसित हुए कि वे बड़े विशिष्ट वर्गों में विकसित हो गए, जिन्हें वैज्ञानिक या व्यावहारिक आधार पर कहा जाता है (स्टीरियोकेमिस्ट्री, पॉलिमर का रसायन विज्ञान (पॉलिमर देखें), प्राकृतिक पदार्थ, एंटीबायोटिक्स (एंटीबायोटिक्स देखें), विटामिन (विटामिन देखें), हार्मोन (हार्मोन देखें), ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक (ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक देखें), ऑर्गेनोफ्लोरीन यौगिक (ऑर्गेनोफ्लोरीन यौगिक देखें), रंग (रंग देखें), आदि)।

भौतिक अनुसंधान विधियों के सिद्धांत और विकास में प्रगति (उदाहरण के लिए, अणुओं का एक्स-रे विवर्तन (अणुओं का एक्स-रे विवर्तन देखें), पराबैंगनी और अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी देखें), रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, परमाणु चुंबकीय अनुनाद (परमाणु चुंबकीय अनुनाद देखें) ), नाभिक के रासायनिक रूप से प्रेरित गतिशील ध्रुवीकरण, मास-स्पेक्ट्रोमेट्री), साथ ही क्रोमैटोग्राफी (क्रोमैटोग्राफी देखें) का उपयोग करके विभिन्न पदार्थों की पहचान करने और अलग करने के तरीकों ने जटिल कार्बनिक यौगिकों के तेजी से संरचनात्मक विश्लेषण और कई महत्वपूर्ण समस्याओं के त्वरित समाधान को संभव बनाया। कार्बनिक पदार्थों की प्रतिक्रियाओं की गतिकी का अध्ययन करने के लिए भौतिक तरीकों का उपयोग (रासायनिक गतिकी देखें) 10 -8 -10 -9 के आधे जीवन के साथ प्रतिक्रियाओं का अध्ययन करना संभव बनाता है सेकंड. रैखिक मुक्त ऊर्जा के सिद्धांत पर आधारित सहसंबंध समीकरण कार्बनिक यौगिकों की संरचना और प्रतिक्रियाशीलता के बीच संबंधों को मापना संभव बनाते हैं, यहां तक ​​कि उन यौगिकों का भी जिनका शारीरिक प्रभाव होता है।

ओह। यह संबंधित प्राकृतिक विज्ञानों - जैव रसायन (जैव रसायन देखें), चिकित्सा (चिकित्सा देखें) और जीव विज्ञान (जीव विज्ञान देखें) के साथ निकटता से जुड़ा हुआ है, ओ.एक्स के विचारों और विधियों का अनुप्रयोग। इन विज्ञानों में बड़े पैमाने पर एक नई दिशा का विकास निर्धारित हुआ - आणविक जीवविज्ञान (आणविक जीवविज्ञान देखें)।

O. x के तरीके। भौतिक तरीकों के साथ-साथ, अनुसंधान ने न्यूक्लिक एसिड, कई प्रोटीन (प्रोटीन देखें), और जटिल प्राकृतिक यौगिकों की संरचना स्थापित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई; उनकी मदद से, प्रोटीन संश्लेषण के तंत्र और विनियमन का पता चला (आनुवंशिक कोड देखें)। ऑक्सीजन रसायनों की सिंथेटिक क्षमताओं में भारी वृद्धि हुई है, जिसके कारण क्लोरोफिल, विटामिन बी 12 (आर. वुडवर्थ (वुडवर्थ देखें)), इकाइयों के एक निश्चित विकल्प के साथ पॉलीन्यूक्लियोटाइड्स (ए. टोड, एच.जी. कुरान) जैसे जटिल प्राकृतिक पदार्थों का उत्पादन शुरू हुआ। ) और अन्य इन विधियों की भारी सफलता एंजाइमों सहित कई पॉलीपेप्टाइड्स के स्वचालित संश्लेषण का विकास है।

कार्बनिक यौगिकों के एक नए वर्ग को संश्लेषित किया गया है, जो दो या दो से अधिक चक्रीय अणुओं के आपस में जुड़ने से बनता है, जैसे एक नियमित श्रृंखला (कैटेनेन, बाईं ओर के चित्र में) या एक डम्बल की तरह, जिसकी धुरी पर एक रिंग जुड़ी होती है (रोटेक्सेन, पर) सही):

O. x के तरीकों ने बहुत महत्व प्राप्त कर लिया है। सिंथेटिक रबर (सिंथेटिक रबर देखें), प्लास्टिक (प्लास्टिक देखें), सिंथेटिक फाइबर (सिंथेटिक फाइबर देखें), रंग, दवाओं के उत्पादन के लिए आधुनिक तकनीक में, फिल्म और फोटोग्राफिक सामग्री, पौधों के विकास उत्तेजक, कृषि कीट नियंत्रण उत्पादों के उद्योग में (कीटनाशक (कीटनाशक देखें)) और कई अन्य ओ. एक्स की सफलताएँ। बुनियादी कार्बनिक संश्लेषण (बेसिक ऑर्गेनिक संश्लेषण देखें) और पेट्रोकेमिकल संश्लेषण (पेट्रोकेमिकल संश्लेषण देखें) के क्षेत्र में न केवल कई उद्योगों की तकनीक बदल गई, बल्कि नए प्रकार के उत्पादों का निर्माण भी हुआ। कार्बनिक यौगिकों की संरचना और गुणों के बीच संबंध स्थापित करके, पूर्व निर्धारित गुणों के साथ विभिन्न उद्देश्यों के लिए नई सामग्री बनाना संभव हो जाता है। ओह। एक ऐसे स्तर पर पहुंच गया है जो आधुनिक समाज की भौतिक संस्कृति के निर्माण में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका से मेल खाता है।

वैज्ञानिक संस्थान और संगठन, पत्रिकाएँ। वैज्ञानिकों का काम O.x के अनुसार। यूएसएसआर में यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज - इंस्टीट्यूट ऑफ ऑर्गेनिक केमिस्ट्री के अनुसंधान संस्थानों द्वारा किया जाता है। एन. डी. ज़ेलिंस्की (आईओसी), जैविक संस्थान और भौतिक रसायनउन्हें। ए. ई. अर्बुज़ोवा (भौतिक रसायन विज्ञान संस्थान), पेट्रोकेमिकल संश्लेषण संस्थान के नाम पर रखा गया। ए. वी. टोपचीवा (आईएनएचएस), जैविक तत्व संस्थान। यौगिक (आईएनईओएस), रसायन विज्ञान संस्थान प्राकृतिक यौगिकों के नाम एम. एम. शेम्याकिना (आईकेएचपीएस); यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज की साइबेरियाई शाखा - नोवोसिबिर्स्क इंस्टीट्यूट ऑफ ऑर्गेनिक केमिस्ट्री (एनआईओसी), इरकुत्स्क इंस्टीट्यूट ऑफ ऑर्गेनिक केमिस्ट्री (आईआईओसी), इंस्टीट्यूट ऑफ पेट्रोलियम केमिस्ट्री; रिपब्लिकन अकादमियाँ - अर्मेनियाई एसएसआर के कार्बनिक रसायन विज्ञान संस्थान, किर्गिज़ एसएसआर, यूक्रेनी एसएसआर, ललित कार्बनिक रसायन विज्ञान संस्थान के नाम पर। ए. एल. मंजोयन (अर्मेनियाई एसएसआर), इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल-ऑर्गेनिक केमिस्ट्री (बीएसएसआर), इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल एंड ऑर्गेनिक केमिस्ट्री के नाम पर रखा गया। पी. जी. मेलिकिश्विली (जॉर्जियाई एसएसआर), जैविक संश्लेषण संस्थान (लातवियाई एसएसआर), आदि।

राष्ट्रीय समिति सोवियत रसायनज्ञइंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमी (आईयूपीएसी) का सदस्य है, जो हर 2 साल में एक बार विशेष रूप से ओ. रसायन विज्ञान पर कांग्रेस, सम्मेलन और संगोष्ठियों का आयोजन करता है।

पत्रिकाएँ जिनमें कार्बनिक रसायन विज्ञान पर कार्य प्रकाशित होते हैं: यूएसएसआर में - "जर्नल ऑफ़ ऑर्गेनिक केमिस्ट्री" (1965 से); "पत्रिका सामान्य रसायन शास्त्र"(1931 से); "हेटरोसाइक्लिक यौगिकों का रसायन विज्ञान" (रीगा, 1965 से); "प्राकृतिक यौगिकों का रसायन विज्ञान" (ताशकंद, 1965 से); "जानकारी व्यक्त करें. औद्योगिक जैविक संश्लेषण" (1960 से); विदेश में - "जर्नल ऑफ़ ऑर्गेनिक केमिस्ट्री" (वॉश।, 1936 से); "जर्नल ऑफ़ द केमिकल सोसाइटी। पर्किन लेनदेन. 1. जैविक और जैव-कार्बनिक रसायन विज्ञान" (एल., 1972 से); द्वितीय. "भौतिक कार्बनिक रसायन विज्ञान" (एल., 1972 से); "जस्टस लिबिग्स एनालेन डेर केमी" (वेनहेम, 1832 से); "बुलेटिन डे ला सोसाइटी चिमिके डी फ़्रांस", पीटी। 2 (पी., 1858 से); "जर्नल ऑफ़ द सोसाइटी ऑफ़ ऑर्गेनिक सिंथेटिक केमिस्ट्री ऑफ़ जापान" (टोक्यो, 1943 से); अंतर्राष्ट्रीय - "टेट्राहेड्रोन" (एन.वाई., 1957 से); "टेट्राहेड्रोन पत्र" (एल., 1959 से); "संश्लेषण" (स्टटगार्ट, 1969 से); "सिंथेटिक कम्युनिकेशन" (एन.वाई., 1971 से); "जर्नल ऑफ़ द ऑर्गेनो-मेटालिक केमिस्ट्री" (लॉज़ेन, 1964 से); "जर्नल ऑफ़ हेटेरोसाइक्लिक केमिस्ट्री" (एल., 1964 से); "कार्बनिक चुंबकीय अनुनाद" (एल., 1969); "ऑर्गेनिक मास स्पेक्ट्रोमेट्री" (एल., 1968); "जैविक तैयारी और प्रक्रियाएं" (एन.वाई., 1969 से)। O. x पर साहित्य। पत्रिकाओं में सारगर्भित: "केमिकल एब्सट्रैक्ट" (ईस्टन, 1907 से), अमूर्त पत्रिका "केमिस्ट्री" (1953 से), "केमिसचेस ज़ेंट्रालब्लैट" (संयुक्त रूप से जीडीआर और एफआरजी, वी., 1830 से)।