সাইক্লোবুটেন: কাঠামো, বৈশিষ্ট্য, ব্যবহার এবং সংশ্লেষ - রসায়ন - 2025

Cyclobutane সঙ্গে একটি cycloalkane চার কার্বন গঠিত হাইড্রোকার্বন হয় আণবিক সূত্র সি ₄ এইচ ₈ । এটিকে চারটি সিএইচ ₂ ইউনিট বলে বিবেচনা করে বর্গাকার জ্যামিতির সাথে একটি রিং তৈরি করে, যদিও সাইক্লোবুটেন নামটি আরও গ্রহণযোগ্য এবং পরিচিত।

ঘরের তাপমাত্রায় এটি একটি বর্ণহীন, জ্বলনযোগ্য গ্যাস যা একটি উজ্জ্বল শিখায় জ্বলে। এর সবচেয়ে আদিম ব্যবহার জ্বলন্ত অবস্থায় তাপের উত্স হিসাবে; তবে এর কাঠামোগত ভিত্তি (বর্গক্ষেত্র) গভীর জৈবিক এবং রাসায়নিক দিকগুলি অন্তর্ভুক্ত করে এবং এই যৌগগুলির বৈশিষ্ট্যগুলিতে কিছুটা অবদান রাখে।

একটি স্ট্রেন কনফারেন্সে সাইক্লোবুটানে অণু। সূত্র: জিন্টো।

উপরের চিত্রটি একটি বর্গাকার কাঠামোযুক্ত একটি সাইক্লোবুটানে অণু দেখায়। এর পরের অংশে, আমরা ব্যাখ্যা করব যে কেন এই রূপান্তরটি অস্থির, কারণ এর লিঙ্কগুলি শক্ত।

সাইক্লোপ্রোপেনের পরে এটি সর্বাধিক অস্থির সাইক্লোয়ালকেন, যেহেতু রিংয়ের আকার যত কম হবে তত বেশি প্রতিক্রিয়াশীল হবে। তদনুসারে, সাইক্লোবুটেন পেন্টেন এবং হেক্সেন চক্রের চেয়ে বেশি অস্থির। যাইহোক, এটি তার অনুমানগুলিতে একটি নিউক্লিয়াস বা বর্গক্ষেত্রের হৃদয় সাক্ষ্য দেওয়ার জন্য আগ্রহী, যা দেখা যাবে যেমন গতিশীল।

সাইক্লোবুতেনের কাঠামো

প্রথম চিত্রটিতে সাইক্লোবুটেনের কাঠামোটিকে একটি সাধারণ কার্বনযুক্ত এবং হাইড্রোজেনেটেড বর্গ হিসাবে সম্বোধন করা হয়েছিল। যাইহোক, এই নিখুঁত স্কোয়ারে অরবিটালের তাদের মূল কোণ থেকে কঠোর সুতা ভোগে তারা সঙ্গে SP একটি কার্বন পরমাণুর জন্য 109.5º তুলনায় 90º একজন কোণ দ্বারা পৃথক করা হয় ³ শঙ্কর (কৌণিক টান)।

এসপি ³ কার্বন পরমাণু টেট্রহেড্রাল এবং কিছু তেট্রহেদ্রের জন্য 90% কোণ তৈরি করতে তাদের কক্ষপথকে এতটা নমন করা শক্ত হবে; তবে এসপি ² (120º) এবং এসপি (180º) সংকর সংস্থাগুলির কার্বনগুলির তাদের মূল কোণগুলি বিচ্যুত করার জন্য এটি আরও বেশি হবে। এই কারণে সাইক্লোবুতেনে এসপি ³ কার্বন পরমাণু রয়েছে ।

এছাড়াও, হাইড্রোজেন পরমাণু একে অপরের খুব কাছাকাছি, মহাকাশে গ্রহিত। এর ফলে স্টেরিক বাধা বৃদ্ধি পায়, যা উচ্চ বর্ধনের চাপের কারণে অনুমিত বর্গকে দুর্বল করে দেয়।

অতএব, কৌণিক এবং torsional স্ট্রেস ('রিং স্ট্রেস' শব্দটি আবদ্ধ) সাধারণ পরিস্থিতিতে এই রূপান্তরটি অস্থির করে তোলে।

সাইক্লোবুটেন অণু উভয় স্ট্রেস হ্রাস করতে চেষ্টা করবে এবং এটি অর্জন করতে এটি প্রজাপতি বা পক্রেড (ইংরাজীতে, পক্রেড) রূপান্তর হিসাবে পরিচিত যা গ্রহণ করে।

প্রজাপতি বা কুঁচকানো রচনাগুলি

সাইক্লোবুতেনের রূপান্তর। সূত্র: স্মোকফুট।

সাইক্লোবুতেনের সত্যিকারের রূপান্তরগুলি উপরে দেখানো হয়েছে। তাদের মধ্যে কৌণিক এবং torsional স্ট্রেস হ্রাস; যেহেতু দেখা যায় যেহেতু এখন সমস্ত হাইড্রোজেন পরমাণু গ্রহিত হয় না। তবে, একটি শক্তির ব্যয় রয়েছে: এর বন্ডগুলির কোণটি তীক্ষ্ণ হয়, এটি 90 থেকে 88º এ নেমে যায় º

নোট করুন যে এটি একটি প্রজাপতির সাথে তুলনা করা যেতে পারে, যার ত্রিভুজাকার ডানা তিনটি কার্বন পরমাণুর সমন্বয়ে গঠিত; এবং চতুর্থ, প্রতিটি উইংয়ের সাথে সম্মানের সাথে 25º এর কোণে অবস্থিত। দ্বিমুখী তীরগুলি ইঙ্গিত দেয় যে উভয় কনফরমারগুলির মধ্যে একটি ভারসাম্য রয়েছে। যেন প্রজাপতি নীচে গিয়ে ডানা মেলে।

অন্যদিকে সাইক্লোবুটেন ডেরিভেটিভগুলিতে, এই ফ্ল্যাপিংটি অনেক ধীর এবং স্থানিক প্রতিবন্ধক হবে বলে আশা করা হবে।

আন্তঃব্লিকুলার ইন্টারঅ্যাকশন

মনে করুন আপনি একটি মুহুর্তের জন্য স্কোয়ারগুলি ভুলে গেছেন এবং পরিবর্তে সেগুলি কার্বনেটেড প্রজাপতি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। এগুলি তাদের ডানাগুলিতে কেবল লন্ডন বিচ্ছুরণ বাহিনী দ্বারা তরলে একসাথে রাখা যেতে পারে, যা তাদের ডানার ক্ষেত্র এবং তাদের আণবিক ভরগুলির সাথে সমানুপাতিক।

প্রোপার্টি

শারীরিক চেহারা

বর্ণহীন গ্যাস।

আণবিক ভর

56.107 গ্রাম / মোল।

স্ফুটনাঙ্ক

12.6 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড অতএব, ঠান্ডা অবস্থায় এটি কোনও তরলের মতো নীতিগতভাবে পরিচালনা করা যেতে পারে; কেবলমাত্র বিশদ সহ, এটি অত্যন্ত উদ্বায়ী হবে এবং এর বাষ্পগুলি এখনও বিবেচনায় নেওয়ার ঝুঁকির প্রতিনিধিত্ব করবে।

গলনাঙ্ক

-91 ° সে।

ইগনিশন পয়েন্ট

বন্ধ গ্লাসে 50º সি।

দ্রাব্যতা

জলে দ্রবীভূত, যা অবাস্তব নয় এটির অ-পোলার প্রকৃতি; তবে, এটি অ্যালকোহল, ইথার এবং অ্যাসিটোনগুলিতে কিছুটা দ্রবণীয়, যা পোলার সলভেন্টগুলি কম। এটি কার্বন টেট্রাক্লোরাইড, বেনজিন, জাইলিন ইত্যাদির মতো নন-পোলার সলভেন্টগুলিতে যৌক্তিকভাবে দ্রবণীয় (যদিও জানা যায়নি) আশা করা যায়

ঘনত্ব

0.7125 এ 5 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (জলের 1 টি সম্পর্কিত)।

বাষ্প ঘনত্ব

1.93 (বায়ুর 1 এর সাথে সম্পর্কিত)। এর অর্থ এটি বায়ুর চেয়ে স্বল্পতর এবং অতএব স্রোত না থাকলে এর প্রবণতা বাড়বে না।

বাষ্পের চাপ

25 ডিগ্রি সেলসিয়াস এ 1,180 মিমিএইচজি

প্রতিসরাঙ্ক

290 ° সে। এ 1.3625

দহন দাহ

-655.9 কেজে / মোল।

গঠনের তাপ

25 ডিগ্রি সেলসিয়াস এ 6.6 কিলোক্যালরি / মল

সংশ্লেষণ

সাইক্লোবুটেন সাইক্লোবুটাদিনের হাইড্রোজেনেশন দ্বারা সংশ্লেষিত হয়, যার কাঠামোটি প্রায় একই, এর দ্বিগুণ বন্ধনের সাথে একমাত্র পার্থক্য রয়েছে; এবং তাই এটি আরও বেশি প্রতিক্রিয়াশীল। এটি সম্ভবত এটি সর্বাধিক সহজ সিন্থেটিক রুট, বা কমপক্ষে কেবল এটির জন্য এবং কোনও উপার্জনের উদ্দেশ্যে নয়।

এটি অপরিশোধিত তেল পাওয়া অসম্ভব, কারণ এটি এমনভাবে প্রতিক্রিয়া দেখাবে যাতে রিংটি ভেঙে এবং লাইন চেইনটি তৈরি করা হয়, অর্থাৎ এন-বুটেন।

সাইক্লোবুটেন প্রাপ্ত করার অন্য একটি পদ্ধতিতে ইথিলিন অণুগুলিতে অতিবেগুনী বিকিরণকে চিহ্নিত করা হয়, সিএইচ ₂ = সিএইচ ₂, যা ডাইমারি হয়। এই প্রতিক্রিয়াটি ফটোকেমিক্যালি পক্ষপাতী, তবে থার্মোডাইনামিকভাবে নয়:

অতিবেগুনী বিকিরণ দ্বারা সাইক্লোবুটেন সংশ্লেষ। সূত্র: গ্যাব্রিয়েল বলিভার।

উপরের অনুচ্ছেদে যা বলা হয়েছিল তা উপরের চিত্রটি খুব ভালভাবে সমষ্টি করে। উদাহরণস্বরূপ, ইথিলিনের পরিবর্তে যদি কোনও দুটি এলকেন থাকে তবে একটি বিকল্প সাইক্লোবুটেন পাওয়া যেত; বা কি একই, সাইক্লোবুটেন এর একটি ডেরাইভেটিভ। আসলে, আকর্ষণীয় কাঠামোযুক্ত অনেকগুলি ডেরাইভেটিভ এই পদ্ধতিতে সংশ্লেষিত হয়েছে।

অন্যান্য ডেরাইভেটিভস, তবে জটিল সিন্থেটিক পদক্ষেপের একটি সিরিজ জড়িত। অতএব, সাইক্লোবুটানস (তাদের ডেরাইভেটিভস হিসাবে বলা হয়) হ'ল জৈব সংশ্লেষগুলির অধ্যয়নের অবজেক্ট।

অ্যাপ্লিকেশন

একাই সাইক্লোবুতেনের তাপ উত্স হিসাবে পরিবেশন করা ছাড়া অন্য কোনও ব্যবহার নেই; তবে এর ডেরাইভেটিভগুলি ফার্মাকোলজি, বায়োটেকনোলজিস এবং মেডিসিনের অ্যাপ্লিকেশন সহ জৈব সংশ্লেষণের জটিল ক্ষেত্রগুলিতে প্রবেশ করুন। অত্যধিক জটিল কাঠামোয় তদন্ত না করেই পেনিট্রেমস এবং গ্র্যান্ডিসল সাইক্লোবুটেনসের উদাহরণ।

সাইক্লোবুটনেসের এমন বৈশিষ্ট্যগুলি থাকে যা ব্যাকটিরিয়া, উদ্ভিদ, সামুদ্রিক ইনভারট্রেটস এবং ছত্রাকের বিপাকগুলির জন্য উপকারী। এগুলি জৈবিকভাবে সক্রিয়, এবং এ কারণেই তাদের ব্যবহারগুলি অত্যন্ত বৈচিত্রময় এবং নির্দিষ্ট করা কঠিন, যেহেতু প্রত্যেকটির নির্দিষ্ট জীবের উপর তার নির্দিষ্ট প্রভাব রয়েছে।

গ্র্যান্ডিসল - একটি সাইক্লোবুটান ডেরাইভেটিভের একটি উদাহরণ। সূত্র: জিন্টো।

উদাহরণস্বরূপ, গ্র্যান্ডিসল হ'ল পুঁজির একটি ফেরোমোন (বিটলের এক প্রকার)। উপরে এবং অবশেষে এর কাঠামোটি সাইক্লোবুতেনের বর্গক্ষেত্রযুক্ত একঘেয়েমি হিসাবে বিবেচিত।

তথ্যসূত্র

1. কেরি এফ (২০০৮)। জৈব রসায়ন। (ষষ্ঠ সংস্করণ)। ম্যাক গ্রু হিল
2. গ্রাহাম সলমনস, টিডব্লু; ক্রেগ বি। ফ্রাইলে। (2011)। জৈব রসায়ন। (১১ ^তম সংস্করণ)। উইলি।
3. উইকিপিডিয়া। (2019)। Cyclobutane। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে
4. PubChem। (2019)। Cyclobutane। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. পিয়ারিস নিকোল। (2015, নভেম্বর 29) সাইক্লোকেনেসের শারীরিক বৈশিষ্ট্য। রসায়ন LibreTexts। পুনরুদ্ধার: chem.libretexts.org থেকে
6. ওয়াইবার্গ বি। কেনেথ। (2005)। সাইক্লোবুতেনে-শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং তাত্ত্বিক অধ্যয়ন। রসায়ন বিভাগ, ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয়।
7. ক্লিমেন্ট ফু। (SF)। জৈব সংশ্লেষে সাইক্লোবুটেনেস। উদ্ধারকৃত থেকে: স্ক্রিপস.ইডু
8. ম্যাইইয়ার্স। (SF)। সাইক্লোবুটেনস সিনথেসিস। কেম 115. পুনরুদ্ধার করা থেকে: hwpi.harvard.edu