কার্বোনিয়াম আয়ন কাকে বলে?
উত্তর: কি একক ধনাত্মক চার্জের কার্বন পরমাণুযুক্ত জৈব আয়নকে কার্বোনিয়াম আয়ন বা কার্বোক্যাটায়ন বলে।
HSC Chemistry 2nd Paper Chapter 2: জৈব রসায়ন CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Chemistry 2nd Paper · Chapter 2: জৈব রসায়ন · সৃজনশীল
কার্বোনিয়াম আয়ন কাকে বলে?
উদ্দীপক
কুমিল্লা ভিক্টোরিয়া সরকারি কলেজ · 2024
উত্তর
কি একক ধনাত্মক চার্জের কার্বন পরমাণুযুক্ত জৈব আয়নকে কার্বোনিয়াম আয়ন বা কার্বোক্যাটায়ন বলে।
উত্তর
ন্যাপথালিন এর আণবিক সংকেত হলো: C10 H8
বেনজিনের মতো অসম্পৃক্ত, হাকেল নিয়মভিত্তিক (4n+2) সংখ্যক সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন সমন্বিত বলয়াকার জৈব যৌগকে অ্যারোমেটিক যৌগ বলে।
এখানে, 4n + 2 = 10
\end{if}]--> \end{if}]--> 4n = 8
\end{if}]--> \end{if}]--> n = 2, যা একটি পূর্ণসংখ্যা। তাই বলা যায়, ন্যাপথালিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।
বেনজিনের মতো অসম্পৃক্ত, হাকেল নিয়মভিত্তিক (4n+2) সংখ্যক সঞ্চরণশীল ইলেকট্রন সমন্বিত বলয়াকার জৈব যৌগকে অ্যারোমেটিক যৌগ বলে।
এখানে, 4n + 2 = 10
\end{if}]--> \end{if}]--> 4n = 8
\end{if}]--> \end{if}]--> n = 2, যা একটি পূর্ণসংখ্যা। তাই বলা যায়, ন্যাপথালিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ।উত্তর
উদ্দীপকের D এবং E সম্বলিত বিক্রিয়াটি হলোঃ
এখানে, বেনজিন হতে, টলুইন প্রস্তুতির বিক্রিয়াটি হলো ফ্রিডেল ক্রাফট অ্যালকাইলেশন।
এক্ষেত্রে ইলেক্ট্রোফাইল মিথাইল কার্বোনিয়াম আয়ন দ্বারা প্রতিস্থাপন ঘটে। তাই প্রথমে অনার্দ্র AlCl3 দ্বারা CH3Cl থেকে মিথাইল কার্বোনিয়াম আয়ন সৃষ্টি হয়। পরে মিথাইল কার্বোনিয়াম আয়ন (CH3+) বেনজিনয়েড বলয়ের ইলেট্রন দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে সিগহা কমপ্লেক্স গঠন করে। শেষে নিউক্লিওফাইল AlCl4- এর সংস্পর্শে কমপ্লেক্স থেকে প্রোটন (H+) অপসারিত হয়ে উৎপাদ উৎপন্ন হয়।
মিথাইল নিউক্লিওফাইল
কার্বোনিয়াম
আয়ন
এখানে, বেনজিন হতে, টলুইন প্রস্তুতির বিক্রিয়াটি হলো ফ্রিডেল ক্রাফট অ্যালকাইলেশন।
এক্ষেত্রে ইলেক্ট্রোফাইল মিথাইল কার্বোনিয়াম আয়ন দ্বারা প্রতিস্থাপন ঘটে। তাই প্রথমে অনার্দ্র AlCl3 দ্বারা CH3Cl থেকে মিথাইল কার্বোনিয়াম আয়ন সৃষ্টি হয়। পরে মিথাইল কার্বোনিয়াম আয়ন (CH3+) বেনজিনয়েড বলয়ের ইলেট্রন দ্বারা আকৃষ্ট হয়ে সিগহা কমপ্লেক্স গঠন করে। শেষে নিউক্লিওফাইল AlCl4- এর সংস্পর্শে কমপ্লেক্স থেকে প্রোটন (H+) অপসারিত হয়ে উৎপাদ উৎপন্ন হয়।
মিথাইল নিউক্লিওফাইল
কার্বোনিয়াম
আয়ন
উত্তর
D, E, F সম্বলিত বিক্রিয়াগুলো হলো:
F(নাইট্রোবেনজিন)
এখানে টলুইনের (CH3) মিথাইল গ্রুপটি হলো ধনাত্মক আবেশীয় ফল (+1) বিশিষ্ট মূলক। অর্থাৎ মিথাইল মূলক বেনজিনের অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বৃদ্ধি করে ফলে ইলেতট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া সহজে ঘটে। অর্থাৎ মিথাইল মূলকটি বেনজিন বলয়ের দিকে ইলেবট্রন ঘনত্ব প্রদান করে। তাই টলুইনের ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া সর্বপ্রথমে ঘটে।
অনদিকে নাইট্রোবেনজিনে রয়েছে নাইট্রো (-NO2) মূলক। এ বেনজিন বলয় থেকে ইলেকট্রন ঘনত্ব নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে বেনজিনের অর্থো-প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়। ফলে নাইট্রো বেনজিনের সক্রিয়তা বেনজিনের তুলনায় কম হয় ।
অর্থাৎ, ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় সক্রিয়তার ক্রম হবে:
E > D > F অর্থাৎ,
টলুইন > বেনজিন> নাইাট্রোবেনজিন
F(নাইট্রোবেনজিন)
এখানে টলুইনের (CH3) মিথাইল গ্রুপটি হলো ধনাত্মক আবেশীয় ফল (+1) বিশিষ্ট মূলক। অর্থাৎ মিথাইল মূলক বেনজিনের অর্থো ও প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রনের ঘনত্ব বৃদ্ধি করে ফলে ইলেতট্রোফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া সহজে ঘটে। অর্থাৎ মিথাইল মূলকটি বেনজিন বলয়ের দিকে ইলেবট্রন ঘনত্ব প্রদান করে। তাই টলুইনের ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া সর্বপ্রথমে ঘটে।
অনদিকে নাইট্রোবেনজিনে রয়েছে নাইট্রো (-NO2) মূলক। এ বেনজিন বলয় থেকে ইলেকট্রন ঘনত্ব নিজের দিকে টেনে নেয়। ফলে বেনজিনের অর্থো-প্যারা অবস্থানে ইলেকট্রন ঘনত্ব হ্রাস পায়। ফলে নাইট্রো বেনজিনের সক্রিয়তা বেনজিনের তুলনায় কম হয় ।
অর্থাৎ, ইলেকট্রনাকর্ষী প্রতিস্থাপন বিক্রিয়ায় সক্রিয়তার ক্রম হবে:
E > D > F অর্থাৎ,
টলুইন > বেনজিন> নাইাট্রোবেনজিন