शीर्षक: टॉपर्स से नोट्स
content: #नाइट्रोजन युक्त जैविक संयंत्र
1. ऐमिन
1.1 ऐमिन का वर्गीकरण
- प्राथमिक ऐमिन: नाइट्रोजन अणु से एक एल्किल या ऐरिल समूह संबद्ध होता है (आरएनएच2)।
- द्वितीयक ऐमिन: नाइट्रोजन अणु से दो एल्किल या ऐरिल समूह संबद्ध होते हैं (र2एनएच)।
- तृतीयक ऐमिन: नाइट्रोजन अणु से तीन एल्किल या ऐरिल समूह संबद्ध होते हैं (र3एन)।
- अलिफाटिक ऐमिन: उन ऐमिनों में जिनमें नाइट्रोजन अणु कम से कम एक अलिफाटिक कार्बन अणु से संबद्ध होता है।
- आरोमेटिक ऐमिन: नाइट्रोजन अणु एक आरोमेटिक रिंग से संबद्ध होने वाले ऐमिन।
1.2 ऐमिन के निर्माण के तरीके
- नाइट्रो यौगिकों को घटाना: नाइट्रो यौगिक को हाइड्रोजन गैस (एच2) पर एक धातु तत्व, लोहा (फे) या टिन (एसएन) और हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (एचसीएल) या सोडियम बोरोहाइड्राइड (एनाबीएच4) जैसे विभिन्न कम करने वालों का उपयोग करके प्राथमिक ऐमिन में घटाया जा सकता है।
- ऐल्किल हैलाइडों का एमीनोलिसिस: ऐल्किल हैलाइडों को अमोनिया (एनएच3) के साथ प्रतिक्रिया करायी जा सकती है ताकि इस तथा ऐल्किल हैलाइड पर एल्किल समूहों की संख्या पर निर्भरता से प्राथमिक, द्वितीयक या तृतीयक ऐमिन बन सकें।
- हॉफ्मन ब्रोमामाइड पदार्थ: अमाइड को हॉफ्मन ब्रोमामाइड पदार्थ अवयव, जिसमें एमाइड को जलीय सोडियम हाइड्रोक्साइड (एनएओएसएच) के समावेशी ब्रोमिन (बीआर2) के प्रतिक्रिया के माध्यम से प्राथमिक ऐमिन में परिवर्तित किया जा सकता है।
1.3 ऐमिन के भौतिक और रासायनिक गुण
- आधारता: नाइट्रोजन अणु पर एक अल्पन समूह के लिए एक लोन जोड़ की मौजूदगी के कारण ऐमिन में तत्व में तत्व का होना है। ऐमिन की आधारता वह तत्व के संख्या के साथ बढ़ती है जो नाइट्रोजन अणु से संबद्ध होने वाले एल्किल समूहों का होता है।
- हाइड्रोजन बोंडिंग: लोन जोड़ की मौजूदगी के कारण अन्य तत्वों, जैसे पानी, के साथ ऐमिन हाइड्रोजन बोंड बना सकते हैं।
- द्रव्यता: ऐमिनों की सामान्यतः पानी में घुलनशीलता होती है क्योंकि इसके तत्व के वक्रित जोड़ने की क्षमता होती है। ऐमिन की विलयनशीलता वह तत्व के संख्या के साथ कम होती है जो नाइट्रोजन अणु से संबद्ध होने वाले एल्किल समूहों का होता है।
- कार्बन पर नुक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन: ऐमिनों में कार्बन अणु पर तत्व की एकाजसम्मर्दन प्रतिष्ठापन उत्पन्न होती है, जिसमें नाइट्रोजन अणु पर लोन जोड़ एक धरात्मक मिटटी कार्बन अणु पर हमला करती है।
1.4 ऐमिन की प्रतिक्रियाएँ
- कार्बन पर नुक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन: ऐमिनों में ऐल्किल हैलाइड, ऐसिल क्लोराइड और अन्य इलेक्ट्रोफाइल्स के साथ कार्बन पर नुक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया कर सकती हैं।
- एसिलेशन: ऐमिनों कार्बनिल क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके एमाइड बना सकती हैं।
- ऐल्केलेशन: ऐमिनों की अवयवता है एक्सायल हालाइड के साथ प्रतिक्रिया करके चतुर्थी एमोनियम संलज्ञानों को बना सकती हैं।
- हिन्सबर्ग परीक्षण: हिन्सबर्ग परीक्षण का उपयोग करके ऐमिन को अन्य नाइट्रोजन-युक्त यौगिकों से भिन्न किया जा सकता है। हिन्सबर्ग परीक्षण में ऐमिन को बेन्जेनसल्फोनाइल क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके पदार्थ को जलीय सोडियम हाइड्रोक्साइड के साथ व्यवहार किया जाता है।
2. एमाइड
2.1 एमाइड में संरचना और बॉन्डिंग
-
एमाइड में एक कार्बोनिल समूह (सी = ओ) एक नाइट्रोजन अणु (एन) से संबद्ध होता है।
-
एक एमाइड में कार्बन-नाइट्रोजन बॉन्ड एक डबल बॉन्ड होता है और नाइट्रोजन-हाइड्रोजन बॉन्ड एक एकल बॉन्ड होता है।
-
अमाइड हेतु चरक परमाणुओं के बीच विद्युतत्व में अंतर के कारण धरात्मक चुंबकीय मोलेक्युल होते हैं।
2.2 अमाइड का निर्माण करने के तरीके
- कार्बोक्सिलिक अम्लों के साथ अमोनिया या ऐमिन के प्रतिक्रिया: कार्बोक्सिलिक अम्लों की अमोनिया या ऐमिन के साथ प्रतिक्रिया होकर अमाइड बना सकते हैं। प्रतिक्रिया के प्रेरक तत्व में क्षारकत्व वाले अम्ल, जैसे कि हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) या सल्फ्यूरिक अम्ल (H2SO4) का प्रयोग होता है।
- एसिड क्लोराइडों के अमोनिया के साथ अमोनोलिसिस: एसिड क्लोराइड अमोनिया या ऐमिन के साथ प्रतिक्रिया करके अमाइड बना सकते हैं। प्रतिक्रिया के प्रेरणी तत्व में लूइस एसिड, जैसे कि एल्युमिनियम क्लोराइड (AlCl3) या आयरन (III) क्लोराइड (FeCl3) का प्रयोग होता है।
2.3 अमाइड के भौतिक और रासायनिक गुण
- धरात्मकता: अमाइड हेतु चरक और नाइट्रोजन अणुओं के बीच विद्युतत्व में अंतर के कारण धरात्मक चुंबकीय मोलेक्युल होते हैं।
- घुलनशीलता: अमाइड सामान्यतः अपनी क्षमता के कारण पानी में घुलनशील होते हैं। अमाइड की घुलनशीलता मोलेक्युल में कार्बन अणुओं की संख्या के साथ ही कम होती है।
- हाइड्रोजन बॉन्डिंग: अमाइड अन्य मोलेक्युलों, जैसे कि पानी, के साथ हाइड्रोजन बॉन्डिंग बना सकते हैं। इसमें धरात्मक कार्बोनिल समूह की मौजूदगी के कारण होता है।
- हाइड्रोलिसिस: अमाइड को हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) या सल्फ्यूरिक अम्ल (H2SO4) जैसे क्षारक अम्ल के प्रेरित कार्यान्वयन के जरिए कार्बोक्सिलिक अम्ल और अमोनिया या ऐमिन बनाने के लिए हाइड्रोलाइज किया जा सकता है।
- घटाव: अमाइड को घटावित करके ऐमिन बनाया जा सकता है। आमतौर पर घटावित कार्यान्वयन लीथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड (LiAlH4) या सोडियम बोरोहाइड्राइड (NaBH4) जैसे घटाने योग्य पदार्थ का प्रयोग किया जाता है।
- धातुज मात्रस्थान: अमाइड शक्तिशाली धातुज, जैसे कि हाइड्रोक्साइड आयन (OH-) या अल्कोक्साइड आयन (RO-) के साथ धातुज बदलाव प्रक्रिया कर सकते हैं।
3. नाइट्राइल
3.1 नाइट्राइल में संरचना और बांधीकरण
- नाइट्राइल में कार्बन-नाइट्रोजन त्रिकोणीय बांध (C≡N) होती है।
- नाइट्राइल में कार्बन-नाइट्रोजन बांध धरात्मक बांध होती है धरात्मकता के कारण कि कार्बन और नाइट्रोजन अणुओं के बीच विद्युतत्व में अंतर होता है।
3.2 नाइट्राइल का निर्माण करने के तरीके
- अमाइड का सुखापन: अमाइड को ताण्डवायक तत्व, जैसे कि फॉस्फोरस पेंटाऑक्साइड (P2O5) या थाइओनिल क्लोराइड (SOCl2) का प्रयोग करके नाइट्राइल बनाया जा सकता है।
- एल्किल हाइलीड के साथ सायनाइड आयन की प्र्तिक्रिया: एल्किल हाइलाइड्स सायनाइड आयन (CN-) के साथ प्रतिक्रिया करके नाइट्राइल बना सकते हैं। प्रतिक्रिया आमतौर पर एक पानी अप्रोटिक विलायक, जैसे कि डाइमेथिलफॉर्मामाइड (DMF) या एसीटोनाइट्राइल (CH3CN) में कराई जाती है।
3.3 नाइट्राइल के भौतिक और रासायनिक गुण
-
धरात्मकता: नाइट्राइल हेतु चरक और नाइट्रोजन अणुओं के बीच विद्युतत्व में अंतर के कारण धरात्मक चुंबकीय मोलेक्युल होते हैं।
-
घुलनशीलता: नाइट्राइल सामान्यतः अपनी क्षमता के कारण पानी में घुलनशील होते हैं। नाइट्राइल की घुलनशीलता मोलेक्युल में कार्बन अणुओं की संख्या के साथ ही कम होती है।
-
हाईड्रोजन बॉन्डिंग: नाइट्राइल अन्य अणुओं, जैसे पानी, के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं, इसके कारण धातुमय कार्बन-नाइट्रोजन तिहान उपस्थिति होती है।
-
हाइड्रोलिसिस: नाइट्राइल को कार्बोक्सीलिक अम्ल और अमोनिया बनाने के लिए हाइड्रोलाइसिस किया जा सकता है। हाइड्रोलाइसिस अभिक्रिया को हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) या सल्फ्यूरिक अम्ल (H2SO4) जैसे ताकतवर अम्ल द्वारा कैटालाइज किया जाता है।
-
रिडक्शन: नाइट्राइल को अमीन बनाने के लिए कम किया जा सकता है। रिडक्शन अभिक्रिया सामान्यतः लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड (LiAlH4) या सोडियम बोरोहाइड्राइड (NaBH4) जैसे कम करने वाले एजेंट का प्रयोग करके किया जाता है।
-
न्यूक्लियोफिलिक अडीशन: नाइट्राइल कई न्यूक्लियोफाइल्स, जैसे पानी (H2O), अल्कोहल (ROH), और अमोनिया (NH3) के साथ न्यूक्लियोफिलिक अडीशन अभिक्रियाओं का अनुभव कर सकते हैं।
4. डायाजोनियम यौग
4.1 डायाजोनियम यौगों में संरचना और बोंडिंग
- डायाजोनियम यौगों में एक सकारात्मक चार्जयुक्त नाइट्रोजन एटम (N+) दो एरिल समूहों से बंधा होता है।
- एक डायाजोनियम यौग में नाइट्रोजन-कार्बन बॉन्ड धातुमय कोवेलेंट बॉन्ड होते हैं जो नाइट्रोजन और कार्बन अणुओं के विद्युतत्व में अंतर के कारण होते हैं।
4.2 डायाजोनियम यौगों के तैयारी के तरीके
- डायाजोटाईज़ेशन अभिक्रिया: डायाजोनियम यौग एक सुगंधित छानी के साथ एक अरोमेटिक ऐमीन के साथ अभिक्रिया करके तैयार किया जा सकता है। अभिक्रिया सामान्यतः एक ठंडे, एम्ली छानी में की जाती है।
4.3 डायाजोनियम यौगों की भौतिकी और रासायनिक गुणधर्म
- स्थिरता: डायाजोनियम यौगों आमतौर पर अस्थिर होते हैं और आसानी से नाइट्रोजन गैस (N2) और कार्बोकैशन बनाने के लिए विघटित हो सकते हैं।
- गुलानशीलता: डायाजोनियम यौग धातुमय चार्जयुक्त नाइट्रोजन एटम के होने के कारण पानी में घुलनशील होते हैं।
- प्रतिक्रियाशीलता: डायाजोनियम यौगों काफी प्रतिक्रियाशील होते हैं और विभिन्न अभिक्रियाओं, जैसे विद्युतआकृतार्य परिवर्तन, कपलिंग अभिक्रिया, और आजो डाइ निर्माण जैसी अभिक्रियाओं का अनुभव कर सकते हैं।
4.4 डायाजोनियम यौगों के प्रतिक्रियाएं
- विद्युतद्रव्यीय ऐरोमेटिक परिवर्तन: डायाजोनियम यौगों काफी विद्युतद्रव्यीय ऐरोमेटिक परिवर्तन अभिक्रियाओं का अनुभव कर सकते हैं, जैसे कि फिनॉल के साथ