SN1 বিক্রিয়া ব্যাখ্যা কর।
উত্তর: যে সকল নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার গতি একটিমাত্র বিক্রিয়কের ঘনমাত্রার উপর নির্ভরশীল তাদেরকে এক আণবিক নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন [গণিত] বিক্রিয়া বলে। যেমন- এক আণবিক নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া ( [গণিত] ) দুই ধাপে ঘটে।
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 2: জৈব রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 2: জৈব রসায়ন · সৃজনশীল
SN1 বিক্রিয়া ব্যাখ্যা কর।
উদ্দীপক
Mymensingh · 2021
উত্তর
তড়িৎ বিশ্লেষণের সময় যে কোনো তড়িৎদ্বারে সংঘটিত রাসায়নিক বিক্রিয়ার পরিমাণ অর্থাৎ, কোনো তড়িৎদ্বারে সঞ্চিত বা দ্রবীভূত পদার্থের পরিমাণ প্রবাহিত বিদ্যুতের পরিমাণের সমানুপাতিক
উত্তর
যে সকল নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ার গতি একটিমাত্র বিক্রিয়কের ঘনমাত্রার উপর নির্ভরশীল তাদেরকে এক আণবিক নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া বলে। যেমন-
এক আণবিক নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া ( ) দুই ধাপে ঘটে।
উত্তর
উদ্দীপকে যৌগটি ইথাইন এবং যৌগটি বেনজিন। ইথাইন গ্যাস উচ্চ তাপমাত্রায় নলের মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত করলে বেনজিন গ্যাস উৎপন্ন হয়।
বেনজিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।
অ্যারোমেটিক যৌগ তার স্থিতিশীল বলয় কাঠামো বজায় রাখার জন্য কতগুলো বিশেষ ধর্ম বা বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। অ্যারোমেটিক যৌগের এ ধরনের বৈশিষ্টকে অ্যারোমেটিসিটি বলে ।
অ্যারোমেটিক যৌগসমূহ সঞ্জারণশীল -ইলেকট্রন বিশিষ্ট অসম্পৃক্ত কাঠামো সম্পন্ন চাক্রিক যৌগ। কিন্তু এ অসম্পৃক্ততা অসম্পৃক্ত অ্যালিফেটিক হাইড্রোকার্বনের ( ) অনুরূপ নয়। অ্যারোমেটিক যৌগসমূহ এর ক্ষারীয় দ্রবণ কর্তৃক জারিত হয় না কিংবা অসম্পৃক্ততার সনাক্তকরণে ব্যবহৃত 'ব্রোমিন দ্রবণ পরীক্ষা' প্রদর্শন করে না।
কিন্তু অ্যারোমেটিক যৌগ যেমন, বেনজিন প্রধানত অ্যালকাইলেশন, অ্যাসাইলেশন (ফ্রিডেল ক্রাফ্ট বিক্রিয়া), হ্যালোজেনেশন, নাইট্রেশন, সালফোনেশন প্রভৃতি ইলেকট্রন আকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া প্রদর্শন করে। এগুলো অ্যারোমেটিক যৌগের বৈশিষ্ট্যমূলক বিক্রিয়া। এ ধরনের বিক্রিয়ায় চক্রের সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন বৈশিষ্ট্য তথা অ্যারোমেটিসিটি অক্ষুণ্ণ থাকে।
বেনজিনের কার্বন-কার্বন বন্ধন যা সম্পৃক্ত একক বন্ধন এবং অসম্পৃক্ত দ্বিবন্ধন এর মাঝামাঝি। বেনজিন অসম্পৃক্ত যৌগ হয়েও অসম্পৃক্ত যৌগের সকল বৈশিষ্ট্য দেখায় না। তাই বেনজিনের অসম্পৃক্ততা বিশেষ ধরনের।
কিন্তু অ্যারোমেটিক যৌগ যেমন, বেনজিন প্রধানত অ্যালকাইলেশন, অ্যাসাইলেশন (ফ্রিডেল ক্রাফ্ট বিক্রিয়া), হ্যালোজেনেশন, নাইট্রেশন, সালফোনেশন প্রভৃতি ইলেকট্রন আকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া প্রদর্শন করে। এগুলো অ্যারোমেটিক যৌগের বৈশিষ্ট্যমূলক বিক্রিয়া। এ ধরনের বিক্রিয়ায় চক্রের সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন বৈশিষ্ট্য তথা অ্যারোমেটিসিটি অক্ষুণ্ণ থাকে।
বেনজিনের কার্বন-কার্বন বন্ধন যা সম্পৃক্ত একক বন্ধন এবং অসম্পৃক্ত দ্বিবন্ধন এর মাঝামাঝি। বেনজিন অসম্পৃক্ত যৌগ হয়েও অসম্পৃক্ত যৌগের সকল বৈশিষ্ট্য দেখায় না। তাই বেনজিনের অসম্পৃক্ততা বিশেষ ধরনের।উত্তর
উদ্দীপকের Q হলো বেনজিন এবং R হলো নাইট্রো বেনজিন। Q3R যৌগের ক্ষেত্রে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপনে প্রতিস্থাপকের অবস্থানের ভিন্নতা দেখা যায়। নিচে এর কারণ ক্রিয়াকৌশলসহ বিশ্লেষণ করা হলো। মেটা নির্দেশক গ্রুপগুলো বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস করে এবং বলয়কে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় বেনজিন অপেক্ষা কম সক্রিয় করে। কারণ- মূলক ঋণাত্মক মেসোমারিক ফল বিশিষ্ট। নাইট্রো মূলকের ঋণাত্মক মেসোমারিক ফলের প্রভাবে বেনজিন বলয়ের ইলেকট্রন মেঘ নিজের দিকে টেনে নেয়। তখন বেনজিন বলয়ে অনুরণন নিম্নরূপে ঘটে।
ফলে অনুরণন কাঠামো মতে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়, অর্থাৎ বেনজিন বলয়টি কিছুটা নিষ্ক্রিয় হয়। তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বেশি থাকে। তাই ইলেকট্রোফাইল উক্ত মেটা অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটাতে পারে। যেমন-
আবার, বেনজিন বলয়ের -ইলেকট্রন মেঘের প্রতি আকৃষ্ট হয়ে ইলেকট্রোফাইলগুলো যেকোনো একটি অবস্থানে যুক্ত হতে পারে। কারণ, বেনজিন এর প্রতিটি পজিশনে থাকে। একটি ইলেকট্রোফাইল যেকোনো পজিশনে এসে বন্ধন গঠন করতে পারে। সুতরাং, উদ্দীপক অনুসারে, (বেনজিন) ও (নাইট্রোবেনজিন) যৌগে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপনে ভিন্নতার কারণ হয়েছে ।
সুতরাং, Q ও R যৌগে যথাক্রমে বেনজিন বলয় এবং নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপের উপস্থিতির জন্য ইলেকট্রফিলিক প্রতিস্থাপনে প্রতিস্থাপকের অবস্থানের ভিন্নতা দেখা যায়।
ফলে অনুরণন কাঠামো মতে অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়, অর্থাৎ বেনজিন বলয়টি কিছুটা নিষ্ক্রিয় হয়। তুলনামূলকভাবে মেটা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব বেশি থাকে। তাই ইলেকট্রোফাইল উক্ত মেটা অবস্থানে প্রতিস্থাপন ঘটাতে পারে। যেমন-
আবার, বেনজিন বলয়ের -ইলেকট্রন মেঘের প্রতি আকৃষ্ট হয়ে ইলেকট্রোফাইলগুলো যেকোনো একটি অবস্থানে যুক্ত হতে পারে। কারণ, বেনজিন এর প্রতিটি পজিশনে থাকে। একটি ইলেকট্রোফাইল যেকোনো পজিশনে এসে বন্ধন গঠন করতে পারে। সুতরাং, উদ্দীপক অনুসারে, (বেনজিন) ও (নাইট্রোবেনজিন) যৌগে ইলেকট্রোফিলিক প্রতিস্থাপনে ভিন্নতার কারণ হয়েছে ।
সুতরাং, Q ও R যৌগে যথাক্রমে বেনজিন বলয় এবং নিষ্ক্রিয়কারী গ্রুপের উপস্থিতির জন্য ইলেকট্রফিলিক প্রতিস্থাপনে প্রতিস্থাপকের অবস্থানের ভিন্নতা দেখা যায়।