সাইক্লোয়ালকনেস: বৈশিষ্ট্য, প্রতিক্রিয়া, ব্যবহার, উদাহরণ - রসায়ন - 2025

Cycloalkanes C- এর একটি সাধারণ সূত্র সঙ্গে সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন একটি পরিবার _এন এইচ _2n alkenes সঙ্গে কাঠে; এই পার্থক্যের সাথে যে আপাত অসন্তুষ্টি ডাবল বন্ডের কারণে নয়, তবে একটি রিং বা চক্রের কারণে। এ কারণেই তারা এ্যালকেনের আইসোমারস হিসাবে বিবেচিত হয়।

এগুলি গঠিত হয় যখন লিনিয়ার এলকানগুলি একটি বন্ধ কাঠামো তৈরি করতে তাদের চেইনের প্রান্তে যোগদান করে। অ্যালকানেসের মতো, সাইক্লোয়ালকেন্সগুলি বিভিন্ন মাপ, আণবিক ভর, প্রতিস্থাপন বা একাধিক রিং (পলিসাইক্লিক) সমন্বয়ে গঠিত সিস্টেমগুলি প্রদর্শন করতে পারে।

কিছু মনোকাইক্লিক সাইক্লোভাকেনেস। সূত্র: উইকিপিডিয়া মাধ্যমে মফিস্টো স্পা।

অন্যথায়, রাসায়নিক এবং শারীরিকভাবে তারা অ্যালকানেসের অনুরূপ। তাদের কেবল কার্বন এবং হাইড্রোজেন রয়েছে, নিরপেক্ষ অণু এবং তাই ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনীর মাধ্যমে ইন্টারঅ্যাক্ট করে। অক্সিজেনের উপস্থিতিতে জ্বললে তারা তাপ জ্বালিয়ে জ্বালানী হিসাবে কাজ করে serve

কেন সাইক্লোয়ালকেনগুলি তাদের ওপেন চেইনের সমকক্ষগুলির চেয়ে বেশি অস্থির? উপরের চিত্রটিতে প্রতিনিধিত্ব করা সাইক্লোয়ালকেন্সের উদাহরণগুলির পাখির চোখের দৃষ্টি থেকে কারণটিকে সন্দেহ করা যেতে পারে: সেখানে স্টেরিক (স্থানিক) উত্তেজনা এবং প্রতিবন্ধকতা রয়েছে।

মনে রাখবেন যে সেখানে কম কার্বন রয়েছে (নীল তালিকাভুক্ত), তত বেশি কাঠামো বন্ধ হয়ে গেছে; এবং বিপরীত ঘটে যখন তারা বৃদ্ধি, একটি নেকলেস মত হয়ে।

ছোট সাইক্লোক্যালাকেনগুলি বায়বীয় হয় এবং আকারগুলি বাড়ার সাথে সাথে তাদের আন্তঃআব্লিকুলার বলও বাড়ায়। ফলস্বরূপ, এগুলি চর্বি এবং অ্যাপোলার অণু, লুব্রিকেন্ট বা দ্রবীভূত করতে সক্ষম তরল হতে পারে যা গা dark় রঙ এবং ডাম্বরের মতো গুণগুলি স্পোর্ট করে।

প্রাকৃতিক ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

প্রান্তিকতা

কেবল কার্বন এবং হাইড্রোজেন দ্বারা গঠিত, পরমাণু যেগুলি নিজেদের মধ্যে বৈদ্যুতিনগতিতে খুব বেশি আলাদা হয় না, এটি সাইক্লোয়ালকানে অণুগুলিকে অপার করে তোলে এবং তাই দ্বিবিহীন মুহুর্তের অভাব হয়।

তারা ডিপোল-ডিপোল বাহিনীর মাধ্যমে যোগাযোগ করতে পারে না, তবে বিশেষত লন্ডন বাহিনীর উপর নির্ভর করে, যা দুর্বল তবে আণবিক ভর দিয়ে বৃদ্ধি করে। যে কারণে ছোট সাইক্লোলকেনেস (পাঁচটি কম কার্বন সহ) বায়বীয় হয়।

আন্তঃব্লিকুলার ইন্টারঅ্যাকশন

অন্যদিকে, যেহেতু তারা বেজে চলেছে, সাইক্লোকেনেসের যোগাযোগের ক্ষেত্রটি অনেক বেশি, যা তাদের অণুর মধ্যে লন্ডন বাহিনীর পক্ষে রয়েছে। সুতরাং, তারা অ্যালকানসের তুলনায় আরও ভাল উপায়ে গ্রুপ এবং ইন্টারঅ্যাক্ট করে; এবং তাই এর ফুটন্ত এবং গলনাঙ্কগুলি আরও বেশি।

এছাড়াও, যেহেতু তারা দুই কম হাইড্রোজেন পরমাণু আছে (সি _এন এইচ _2n cycloalkanes এবং C জন্য _এন এইচ _{2n +2} alkanes জন্য), তারা লাইটার আছে; এবং এর বৃহত্তর যোগাযোগের ক্ষেত্রের সত্যতা যুক্ত করার সাথে সাথে এর অণুগুলির দ্বারা দখল করা ভলিউম হ্রাস পায় এবং তাই তারা আরও ঘন হয়।

পরিপৃক্তি

সাইক্লোলকেনগুলি কেন স্যাচুরেটেড হাইড্রোকার্বন হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়? কারণ তাদের কাছে হাইড্রোজেন অণু একত্রিত করার উপায় নেই; রিংটি খোলা না থাকলে, এ ক্ষেত্রে তারা সহজ অ্যালকানেস হয়ে যাবে become হাইড্রোকার্বনকে স্যাচুরেটেড হিসাবে বিবেচনা করার জন্য এটির সর্বোচ্চ সংখ্যক সিএইচ বন্ড থাকতে হবে।

স্থায়িত্ব

রাসায়নিকভাবে এগুলি অ্যালকানেসের সাথে খুব মিল। উভয়ের সিসি এবং সিএইচ বন্ড রয়েছে, যা অন্যান্য পণ্য উত্পাদন করতে খুব সহজে ভাঙা যায় না। তবে, তাদের আপেক্ষিক অক্ষমতা পৃথক, যা তাদের জ্বলনের উত্তাপ (atsH _{চিরুনি}) পরিমাপ করে পরীক্ষামূলকভাবে যাচাই করা যেতে পারে ।

উদাহরণস্বরূপ, প্রোপেন এবং সাইক্লোপ্রোপেন (চিত্রের একটি ত্রিভুজ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা) জন্য ΔH _{ঝুঁটি} তুলনা করার সময়, আপনার যথাক্রমে 527.4 কিলোক্যালরি / মোল এবং 498.9 কিলোক্যালরি / মোল রয়েছে।

বিশদটি হ'ল অ্যালকানেসের জ্বলনের উত্তাপের উপর ভিত্তি করে সাইক্লোপ্রোপেনের নিম্ন- এএইচ _{কম্বল} (471 কিলোক্যালরি / মোল) হওয়া উচিত কারণ তারা তিনটি মিথিলিন গ্রুপ, সিএইচ ₂; তবে বাস্তবে, এটি বেশি তাপ প্রকাশ করে, যা অনুমানের চেয়ে বেশি অস্থিরতা প্রতিফলিত করে। এই অতিরিক্ত শক্তিটি তখন রিংয়ের মধ্যে থাকা চাপগুলির কারণে বলে।

এবং প্রকৃতপক্ষে, এই উত্তেজনাগুলি অ্যালকানেসের সাথে সুনির্দিষ্ট প্রতিক্রিয়াগুলির বিরুদ্ধে, সাইক্লোয়ালকেনসের প্রতিক্রিয়াশীলতা বা স্থায়িত্বকে নিয়ন্ত্রণ করে এবং আলাদা করে। যতক্ষণ স্ট্রেস খুব বেশি না থাকে ততক্ষণ সাইক্লোয়ালকেনগুলি তাদের নিজ নিজ অ্যালকানসের চেয়ে স্থিতিশীল থাকে।

নামাবলী

নামকরণ বিধি পরীক্ষা করতে বিকল্প চক্রচক্রের কয়েকটি উদাহরণ। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

সাইক্লোয়ালকেনেসের জন্য আইইউপিএসি নামকরণ অ্যালকানসের চেয়ে অনেক বেশি আলাদা নয়। সবার সহজ নিয়ম হ'ল সাইক্লো উপসর্গ করা- যেখান থেকে সাইক্লোয়ালকেন গঠিত হয় তার নাম সাইক্লো lo

সুতরাং, উদাহরণস্বরূপ, এন-হেক্সেন থেকে, সিএইচ ₃ সিএইচ ₂ সিএইচ ₂ সিএইচ ₂ সিএইচ ₂ সিএইচ ₂ সিএইচ ₃, সাইক্লোহেক্সেন প্রাপ্ত হয়েছিল (প্রথম চিত্রের একটি ষড়ভুজ দ্বারা উপস্থাপিত)। সাইক্লোপ্রোপেন, সাইক্লোবুটেন ইত্যাদির ক্ষেত্রেও একই ঘটনা ঘটে

তবে এই যৌগগুলি তাদের কোনও হাইড্রোজেনের বিকল্পের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। যখন রিংটিতে কার্বনের সংখ্যা অ্যালকাইল বিকল্পগুলির চেয়ে বেশি হয়, তখন রিংটি মূল শৃঙ্খলা হিসাবে নেওয়া হয়; এটি উপরের চিত্রটির ক্ষেত্রে ক)।

লক্ষ করুন যে ক) সাইক্লোবুতেনে (বর্গক্ষেত্রের) এতে প্রপাইল গ্রুপ সংযুক্ত থেকে বেশি কার্বন রয়েছে; তারপরে এই যৌগটি প্রোপাইলসাইক্লোবুটেন হিসাবে নামকরণ করা হয়েছে।

যদি একের অধিক বিকল্প থাকে তবে তাদের নাম বর্ণানুক্রমিক ক্রমে এবং এমনভাবে করা উচিত যাতে তাদের যতটা সম্ভব লোকেশন সংখ্যা কম থাকে। উদাহরণস্বরূপ, খ) বলা হয়: 1-ব্রোমো-4-ফ্লুওরো-2-বাটাইলসাইক্লোহেপটেন (এবং 1-ব্রোমো-5-ফ্লুরো -7-বাটাইলসাইক্লোহেপটেন নয়, যা ভুল হবে)।

এবং অবশেষে, যখন অ্যালকাইলের বিকল্পটির রিংয়ের চেয়ে বেশি কার্বন থাকে, তবে পরবর্তীকালে বলা হয় মূল শৃঙ্খলার বিকল্প গ্রুপ বলে। সুতরাং, গ) বলা হয়: 4-সাইক্লোহেক্সিলোনন।

গঠন

প্রতিস্থাপক সাইক্লোয়ালকেন্সকে একদিকে রেখে কেবল তাদের কাঠামোগত ভিত্তিতে: রিংগুলি ফোকাস করা সুবিধাজনক। এগুলি প্রথম চিত্রটিতে চিত্রিত হয়েছিল।

এগুলি পর্যবেক্ষণ করলে এই ধরণের অণু সমতল যে মিথ্যা ধারণা হতে পারে; তবে সাইক্লোপ্রোপেন বাদে এর পৃষ্ঠতলগুলি "জিগজ্যাগিং", একই কারনের সাথে কার্বনগুলি উত্থিত বা পড়ার সাথে।

এটি শুরু করার জন্য, সমস্ত কার্বনগুলিতে এসপি ³ সংকরকরণ রয়েছে, এবং সুতরাং 109.5º এর বন্ড কোণ সহ টেট্রহেড্রাল জ্যামিতি উপস্থিত রয়েছে º তবে, যদি রিংগুলির জ্যামিতিটি যত্ন সহকারে লক্ষ্য করা যায় তবে তাদের কোণগুলি এগুলি অসম্ভব যে; উদাহরণস্বরূপ, সাইক্লোপ্রোপেন ত্রিভুজের মধ্যে কোণগুলি 60º হয় º

এটিই কৌণিক চাপ হিসাবে পরিচিত। রিংগুলি বৃহত্তর, সিসি বন্ডগুলির মধ্যে কোণটি 109.5 to এর কাছাকাছি অবস্থিত, যা বলে টেনশন হ্রাস এবং সাইক্লোয়ালকেনে স্থিতিশীলতা বাড়িয়ে তোলে।

আরেকটি উদাহরণ সাইক্লোবুতেনে দেখা যায়, যার বন্ড কোণ 90º º ইতিমধ্যে সাইক্লোপেন্টেনে এর কোণগুলি 108º, এবং সাইক্লোহেক্সেন থেকে বলা হয় যে কৌণিক স্ট্রেস এমন একটি উল্লেখযোগ্য অস্থিতিশীল প্রভাব ফেলতে বন্ধ করে দেয়।

Conformations

কৌণিক চাপ ছাড়াও, অন্যান্য কারণও রয়েছে যা সাইক্লোয়ালকেন্সের দ্বারা অভিজ্ঞদের চাপে অবদান রাখে।

সিসি বন্ডগুলি কেবল ঘোরানো যায় না, কারণ এটি বোঝায় যে পুরো কাঠামোটি "কাঁপুন" হবে। সুতরাং, এই অণু খুব ভাল সংজ্ঞায়িত স্থানিক রচনাগুলি গ্রহণ করতে পারে। এই আন্দোলনের উদ্দেশ্য হাইড্রোজেন পরমাণুর গ্রহনের ফলে সৃষ্ট স্ট্রেস হ্রাস করা; এটি যখন একে অপরের বিপরীতে থাকে।

উদাহরণস্বরূপ, সাইক্লোবুতে কনফারেন্সগুলি একটি প্রজাপতির ডানা ঝাপটায়; ঘূর্ণিঝড়ের একটি, একটি খাম; সাইক্লোহেক্সেন, একটি নৌকা বা চেয়ার এবং বৃহত্তর রিং, তারা স্থানটিতে নিতে পারে এমন সংখ্যা এবং আকারগুলি।

সাইক্লোহেক্সেনের জন্য চেয়ার-জাতীয় এবং নৌকার মতো কনফর্মেশনগুলির মধ্যে বিপর্যয়। সূত্র: কেমিনিস্টি।

শীর্ষ চিত্রটি সাইক্লোহেক্সেনের জন্য এই জাতীয় রূপের উদাহরণ দেখায়। মনে রাখবেন যে অনুমান করা ফ্ল্যাট ষড়ভুজটি আসলে চেয়ার (চিত্রের বাম দিকে) বা একটি নৌকো (ডানদিকে) এর মতো দেখতে আরও বেশি দেখাচ্ছে। একটি হাইড্রোজেন একটি লাল বর্ণ দ্বারা এবং অন্যটি নীল বর্ণ দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়, বিপরীতগুলির পরে কীভাবে তাদের সম্পর্কিত অবস্থান পরিবর্তন হয় তা নির্দেশ করে।

(1) সালে, যখন হাইড্রোজেনটি রিংয়ের সমতলে লম্ব থাকে, তখন এটি অক্ষীয় অবস্থানে থাকে বলে জানা যায়; এবং এটি এর সমান্তরাল হলে এটি নিরক্ষীয় অবস্থানে থাকে বলে জানানো হয়।

প্রতিক্রিয়া

সাইক্লোকেনেস যে প্রতিক্রিয়াগুলি সহ্য করতে পারে তা অ্যালক্যানসের মতোই। উভয়ই কার্বন ডাই অক্সাইড এবং জল উত্পাদন করতে সাধারণত দাহ প্রতিক্রিয়াতে অতিরিক্ত অক্সিজেনের উপস্থিতিতে জ্বলতে থাকে। একইভাবে, উভয়ই হ্যালোজেনেশনগুলি ভোগ করতে পারে, যার মধ্যে একটি হাইড্রোজেনের পরিবর্তে হ্যালোজেন পরমাণু (এফ, সিএল, ব্র, আই) হয়।

ঘূর্ণিঝড় প্রতিক্রিয়া। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

সাইক্লোপেনটেনের জন্য দহন এবং হ্যালোজেনেশন প্রতিক্রিয়াগুলি উপরের উদাহরণের মাধ্যমে দেখানো হয়েছে। এর একটি তিল তাপের উপস্থিতিতে এবং আণবিক অক্সিজেনের 7.5 মোলের উপস্থিতিতে সিও ₂ এবং এইচ ₂ ওতে ক্ষয় হয় এবং অন্যদিকে অতিবেগুনী বিকিরণ এবং ব্রোমিনের উপস্থিতিতে এটি একটি ব্রের জন্য একটি এইচ প্রতিস্থাপন করে এবং একটি বায়বীয় অণু প্রকাশ করে H এইচবিআর দ্বারা

অ্যাপ্লিকেশন

সাইক্লোকেনেস ব্যবহার তাদের কার্বন সংখ্যার উপর নির্ভর করে। সবচেয়ে হালকা এবং তাই বায়বীয় একসময় পাবলিক লাইটিংয়ে গ্যাস ল্যাম্পগুলি বিদ্যুতের জন্য ব্যবহৃত হত।

অন্যদিকে তরলগুলি অ-পোলার প্রকৃতির তেল, চর্বি বা বাণিজ্যিক পণ্যগুলির দ্রাবক হিসাবে ইউটিলিটিগুলি রয়েছে। এর মধ্যে উল্লেখ করা যেতে পারে সাইক্লোপেনটেন, সাইক্লোহেক্সেন এবং সাইক্লোহেপটেন দ্বারা। এগুলি তেল পরীক্ষাগারগুলিতে নিয়মিত ক্রিয়াকলাপে বা জ্বালানী গঠনে খুব ঘন ঘন ব্যবহৃত হয়।

এগুলি ভারী হলে এগুলি লুব্রিক্যান্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। অন্যদিকে, তারা ওষুধের সংশ্লেষণের জন্য প্রারম্ভিক উপাদানটির প্রতিনিধিত্ব করতে পারে; কার্বোপ্ল্যাটিনের মতো, যা এর কাঠামোর মধ্যে একটি সাইক্লোবুটেন রিং অন্তর্ভুক্ত করে।

সাইক্লোকেনেসের উদাহরণ

অবশেষে, আমরা নিবন্ধটির শুরুতে ফিরে আসি: বেশ কয়েকটি অব্যবহৃত সাইক্লোয়ালকেনস সহ চিত্র।

সাইক্লোয়ালকেনগুলি মুখস্ত করতে, কেবল জ্যামিতিক চিত্রগুলি সম্পর্কে চিন্তা করুন: ত্রিভুজ (সাইক্লোপ্রোপেন), বর্গক্ষেত্র (সাইক্লোবুটেন), পেন্টাগন (সাইক্লোপেন্টেন), ষড়ভুজ (সাইক্লোহেক্সেন), হেপাটাগন (সাইক্লোহেপটেন), ডেকোন (সাইক্লোডেকেন), পেন্টাডেকেন এবং সাইক্লোপেনডেক। ।

রিংটি যত বড় হবে তত কম তার সংশ্লিষ্ট জ্যামিতিক চিত্রের সাথে সাদৃশ্যযুক্ত। এটি ইতিমধ্যে দেখা গেছে যে সাইক্লোহেক্সেন হেক্সাগন ছাড়া কিছুই; সাইক্লোটেট্রাডেকেন (চৌদ্দ কার্বন) দ্বারা এটি আরও স্পষ্ট।

একটি পয়েন্ট আসে যেখানে তারা নেকলেসের মতো আচরণ করবে যা তাদের লিঙ্কগুলি এবং গ্রহনের চাপকে হ্রাস করতে ভাঁজ করা যায়।

তথ্যসূত্র

1. মরিসন, আরটি এবং বয়েড, আর, এন (1987)। জৈব রসায়ন। 5 ম সংস্করণ। সম্পাদকীয় অ্যাডিসন-ওয়েসলি আন্তঃআমেরিকানা।
2. কেরি এফ (২০০৮)। জৈব রসায়ন। (ষষ্ঠ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
3. গ্রাহাম সলমনস টিডব্লু, ক্রেগ বি ফ্রাইহল। (2011)। জৈব রসায়ন। অ্যামি। (দশম সংস্করণ।) উইলে প্লাস
4. রসায়ন LibreTexts। (জুন 02, 2019) নামকরণ সাইক্লোয়ালকনেস। পুনরুদ্ধার: chem.libretexts.org থেকে
5. উইকিপিডিয়া। (2019)। Cycloalkane। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
6. ক্লার্ক জিম। (2015)। অ্যালকানস এবং সাইক্লোয়ালকেনস উপস্থাপন করা হচ্ছে। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: chemguide.co.uk থেকে
7. জেমস অ্যাসেনহার্স্ট (2019)। কনফারমেশন এবং সাইক্লোভাকেনেস। মাস্টার জৈব রসায়ন। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: মাস্টারআরগানাইচেমিস্ট্রি.কম
8. ফার্নান্দেজ জার্মান (SF)। Cycloalkanes-তত্ত্ব। জৈব রসায়ন। উদ্ধার করা হয়েছে: quimicaorganica.org থেকে