কাইরাল কার্বন কাকে বলে?
উত্তর: জৈব যৌগের অণ্যুর ক্ষেত্রে কার্বন পরমাণুর সাথে চারটি পরস্পর সম্পূর্ণ ভিন্ন একযোজী পরমাণু বা মূলকন যুক্ত থাকলে ঐ কার্বনকে কাইরাল কার্বন বলে।
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 1: পরিবেশ রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 1: পরিবেশ রসায়ন · সৃজনশীল
কাইরাল কার্বন কাকে বলে?
উদ্দীপক
সরকারি হাজী মুহাম্মদ মহসিন কলেজ, চট্টগ্রাম · 2024
উত্তর
জৈব যৌগের অণ্যুর ক্ষেত্রে কার্বন পরমাণুর সাথে চারটি পরস্পর সম্পূর্ণ ভিন্ন একযোজী পরমাণু বা মূলকন যুক্ত থাকলে ঐ কার্বনকে কাইরাল কার্বন বলে।
উত্তর
সমমোলার পরিমাণ dexto এবং love এনানসিওমারদ্বরের মিশ্রণই হলো রেসিমিমক মিশ্রণ। এ ধরণের মিশ্রণ সমব্ররতিত আলোর তলকে ঘুরাতে পারেনা/ মিশ্রণের একোটি সমাণু এক সমতলীয় আলোর তলকে যদি এক দিয়ে ঘুরায় তবে অপর সমাণু আলোর তলকে সমাণ কোণে বীপরিত দিকে ঘুরায়। মিশ্রণের সমপরিমাণ ওপাদানের এরুপ সমান ও বীপরিতমূখী ঘূর্ণনের কারণে ঘূর্ণন ক্রিয়া নষ্ট হয়। সেজন্য রেসিমিক মিশ্রণ আলোক নিষ্ক্রিয় হয়।
উত্তর
উদ্দীপকের A যৌগটি হলো Cn H2n, যেখানে n=4 অর্থাৎ, A যৌগটি হলো বিউটিন-2 (CH3 CH=CHCH3) বিউটিন-2 এর স্টেরিও সমাণুতা হলোঃ
যৌগের অণুকে পরমাণূ বা মূলকের ত্রিমাত্রিক স্থানিক বিন্যাসের পার্থক্যের কারণে তাদের ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মে পার্থক্য সৃষ্টি হলে তাদের স্টেরিও সমাণু বলে এবং এমন ধর্ম প্রধর্শনকে স্টেরিও সমাণুতা বলে। স্টেরিও সমাণিতা ২ ধরণের। ১) জ্যামিতিক (সিস-ট্রান্স) সমাণুতা এবং ২)আলোক সমাণুতা।
বিউটিন-2 তে কোনো অপ্রতিসম কার্বন না থাকায় এটি আলোক সমাণুতা প্রদর্শন করে না। বিউটিন-2 তে দ্বিবন্ধন থাকায় এটি জ্যামিতিক বা সিস-ট্রান্স সমাণুতা দেখায়।
জ্যামিতিক সমাণুতাঃ কোনো যৌগে কার্বন কার্বন দ্বিবন্ধন থাকলে কার্বন-কার্বন বন্ধনের অক্ষ বরাবর মুক্ত আবর্তন সম্ভব হয় না। তখন ভিন্ন কনফিগারেশন যুক্ত দুই ধরণের যৌগ অণু সৃষ্টি হয়। যাদেরকে সিস-ট্রান্স সমাণু বলে। সিস-ট্রান্স সমাণুর শর্ত-
(১) যোউগকে চাক্রিক বা দ্বিবন্ধনযুক্ত হতে হবে।
(২) দ্বি-বন্ধন যুক্ত যৌগের গঠন কাঠামো (ab)c=c(ab) হবে। যেখানে a≠b।
উদ্দীপকের বিউটিন-2 সিস ট্রান্স সমাণূর দুটি শর্ত পূরণ করে সিস-2- বিউটিন ও ট্রান্স-2- বিউটিন গঠন করে।
উত্তর
সমাধানঃ
উদ্দীপকের B ও C হলো যথাক্রমে অ্যালডিহাইড এবং জীবএসিড। এদের মধ্যে B (ইথানল) কেন্দ্রাকর্ষী যুত বিক্রিয়ায় সক্রিয় হলেও C (ইথায়নয়িক এসিড) সক্রিয় নয়। কারণ-
এবং
দুটি যৌগতেই মূলক বিদ্যমান।
মূলকে অক্সিজেন কার্বন অপেক্ষা তড়িৎ ঋণাত্বক হওয়ায় বন্ধন জোড় ইলেকট্রনকে নিজের দিকে টেনে নিয়ে কার্বনকে আংশিক ধ্বনাত্বক চার্জে চার্জিত করে। ফলে নিওক্লিওফাইল ধওনাত্বক চার্জে চার্জিত কার্বনে আক্রমণ করে এবং নিওক্লিওফিলিক যুত যৌগ তৈরি হয়।
কার্বনিল মূলক যুক্ত যৌগের নিওক্লিওফিলিক যুত বিক্রিয়ার গতি নির্ভর করে এর পোলারিটির ওপর। পোলারিটি বৃদ্ধি পেলে বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি পায়। ইথানোয়িক এসিডের কার্বনিল অংশের অক্সিজেন অধিক তড়িৎ ঋণাত্বক হওয়ার ফলে Oএর ইলেকট্রন নিজের দিকে টেনে নেয়।
কিন্তু ইথান্যাল CH3 CHO এর ক্ষেত্রে –OH মূলক যুক্ত না থাকায় কার্বনাইল কার্বনে নিউক্লিওফাইল সহজেই আক্রমণ করতে পারেনা।
সুতরাং, ইথান্যালে কেন্দ্রাকর্ষী যুত বিক্রিয়া হলেও ইথানোয়িক এসিডে হয় না।
উদ্দীপকের B ও C হলো যথাক্রমে অ্যালডিহাইড এবং জীবএসিড। এদের মধ্যে B (ইথানল) কেন্দ্রাকর্ষী যুত বিক্রিয়ায় সক্রিয় হলেও C (ইথায়নয়িক এসিড) সক্রিয় নয়। কারণ-
এবং
দুটি যৌগতেই মূলক বিদ্যমান।
মূলকে অক্সিজেন কার্বন অপেক্ষা তড়িৎ ঋণাত্বক হওয়ায় বন্ধন জোড় ইলেকট্রনকে নিজের দিকে টেনে নিয়ে কার্বনকে আংশিক ধ্বনাত্বক চার্জে চার্জিত করে। ফলে নিওক্লিওফাইল ধওনাত্বক চার্জে চার্জিত কার্বনে আক্রমণ করে এবং নিওক্লিওফিলিক যুত যৌগ তৈরি হয়।
কার্বনিল মূলক যুক্ত যৌগের নিওক্লিওফিলিক যুত বিক্রিয়ার গতি নির্ভর করে এর পোলারিটির ওপর। পোলারিটি বৃদ্ধি পেলে বিক্রিয়ার গতি বৃদ্ধি পায়। ইথানোয়িক এসিডের কার্বনিল অংশের অক্সিজেন অধিক তড়িৎ ঋণাত্বক হওয়ার ফলে Oএর ইলেকট্রন নিজের দিকে টেনে নেয়।
কিন্তু ইথান্যাল CH3 CHO এর ক্ষেত্রে –OH মূলক যুক্ত না থাকায় কার্বনাইল কার্বনে নিউক্লিওফাইল সহজেই আক্রমণ করতে পারেনা।
সুতরাং, ইথান্যালে কেন্দ্রাকর্ষী যুত বিক্রিয়া হলেও ইথানোয়িক এসিডে হয় না।