निर्जल गुण, वे कैसे बनते हैं, नामकरण, अनुप्रयोग



एनहाइड्रों वे रासायनिक यौगिक हैं जो पानी के स्राव के माध्यम से दो अणुओं के मिलन से उत्पन्न होते हैं। इस प्रकार, इसे प्रारंभिक पदार्थों के निर्जलीकरण के रूप में देखा जा सकता है; हालांकि यह बिल्कुल सच नहीं है.

कार्बनिक और अकार्बनिक रसायन विज्ञान में उनका उल्लेख है, और दोनों शाखाओं में उनकी समझ एक प्रशंसनीय सीमा तक भिन्न है। उदाहरण के लिए, अकार्बनिक रसायन विज्ञान में मूल और अम्लीय ऑक्साइड को क्रमशः अपने हाइड्रोक्साइड्स और एसिड के एनहाइड्राइड के रूप में माना जाता है, क्योंकि पूर्व में पानी के साथ प्रतिक्रिया होती है।.

यहाँ 'निर्जल' और 'एनहाइड्राइड' शब्दों के बीच भ्रम पैदा हो सकता है। आम तौर पर, निर्जल एक यौगिक को संदर्भित करता है जिसे उसके रासायनिक प्रकृति (कोई प्रतिक्रिया नहीं) में परिवर्तन के बिना निर्जलित किया गया है; जबकि एनहाइड्राइड के साथ, एक रासायनिक परिवर्तन होता है, आणविक संरचना में परिलक्षित होता है.

यदि हाइड्रॉक्साइड्स और एसिड की तुलना उनके संबंधित ऑक्साइड्स (या एनहाइड्राइड्स) के साथ की जाती है, तो यह देखा जाएगा कि कोई प्रतिक्रिया हुई थी। इसके विपरीत, कुछ ऑक्साइड या लवण हाइड्रेटेड हो सकते हैं, पानी खो सकते हैं और समान यौगिक रह सकते हैं; लेकिन, पानी के बिना, कि निर्जल है.

दूसरी ओर, कार्बनिक रसायन विज्ञान में, एनहाइड्राइड का क्या अर्थ है, प्रारंभिक परिभाषा है। उदाहरण के लिए, सबसे ज्ञात एनहाइड्राइड्स में से एक कार्बोक्जिलिक एसिड (शीर्ष छवि) के डेरिवेटिव हैं। इनमें ऑक्सीजन के माध्यम से दो एसाइल समूह (-RCO) के मिलन होते हैं.

इसकी सामान्य संरचना में इसका संकेत R है1 एक एसाइल समूह के लिए, और आर2 दूसरे एसाइल समूह के लिए। क्योंकि आर1 और आर2 वे अलग-अलग हैं, वे अलग-अलग कार्बोक्जिलिक एसिड से आते हैं और फिर यह एक असममित एसिड एनहाइड्राइड है। जब दोनों आर सबस्टेशन (चाहे वे सुगंधित हों या नहीं) समान हैं, तो हम इस मामले में एक सममित एसिड एनहाइड्राइड के बारे में बात कर रहे हैं.

एनहाइड्राइड बनाने के लिए दो कार्बोक्जिलिक एसिड को जोड़ने के समय, पानी का गठन या नहीं हो सकता है, साथ ही साथ अन्य यौगिक भी। सब कुछ उक्त एसिड की संरचना पर निर्भर करेगा.

सूची

  • 1 एनहाइड्राइड्स के गुण
    • १.१ रासायनिक प्रतिक्रिया
  • 2 एनहाइड्राइड कैसे बनते हैं?
    • 2.1 चक्रीय एनहाइड्राइड
  • 3 नामकरण
  • 4 आवेदन
    • 4.1 कार्बनिक एनहाइड्राइड
  • 5 उदाहरण
    • ५.१ सुसीनिक एनहाइड्राइड
    • 5.2 ग्लूटेरिक एनहाइड्राइड
  • 6 संदर्भ

एनहाइड्राइड्स के गुण

एनहाइड्राइड्स के गुण इस बात पर निर्भर करेंगे कि आप किस चीज का जिक्र कर रहे हैं। लगभग सभी में आम है कि वे पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। हालांकि, अकार्बनिक में तथाकथित बुनियादी एनहाइड्राइड के लिए, वास्तव में उनमें से कई पानी (एमजीओ) में भी अघुलनशील हैं, इसलिए यह कथन कार्बोक्जिलिक एसिड के एनहाइड्राइड पर ध्यान केंद्रित करेगा.

पिघलने और क्वथनांक (आरसीओ) के लिए आणविक संरचना और इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन पर गिरते हैं।2या, यह इन कार्बनिक यौगिकों का सामान्य रासायनिक सूत्र है.

यदि (RCO) आणविक द्रव्यमान2या यह कम है, यह शायद कमरे के तापमान और दबाव पर एक बेरंग तरल है। उदाहरण के लिए, एसिटिक एनहाइड्राइड (या एथेनोइक एनहाइड्राइड), (सीएच)3सीओ)2या, यह एक तरल और अधिक से अधिक औद्योगिक महत्व में से एक है, इसका उत्पादन बहुत विशाल है.

एसिटिक एनहाइड्राइड और पानी के बीच की प्रतिक्रिया को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

(सीएच3सीओ)2ओ + एच2O => 2CH3COOH

ध्यान दें कि जब पानी के अणु को जोड़ा जाता है, तो एसिटिक एसिड के दो अणु जारी होते हैं। हालांकि, रिवर्स प्रतिक्रिया एसिटिक एसिड के लिए नहीं हो सकती है:

2CH3कोह => (सीएच3सीओ)2ओ + एच2ओ (यह नहीं होता है)

दूसरे सिंथेटिक मार्ग का सहारा लेना आवश्यक है। डाइकारबॉक्सिलिक एसिड, दूसरी ओर, हीटिंग द्वारा ऐसा कर सकते हैं; लेकिन इसे अगले भाग में समझाया जाएगा.

रासायनिक प्रतिक्रियाएं

हाइड्रोलिसिस

एनहाइड्राइड्स की सबसे सरल प्रतिक्रियाओं में से एक उनकी हाइड्रोलिसिस है, जिसे सिर्फ एसिटिक एनहाइड्राइड के लिए दिखाया गया है। इस उदाहरण के अलावा, हमारे पास सल्फ्यूरिक एसिड एनहाइड्राइड है:

एच2एस2हे7 + एच2हे <=> 2H2दप4

यहां आपके पास एक अकार्बनिक एसिड एनहाइड्राइड है। ध्यान दें कि एच के लिए2एस2हे7 (जिसे डिसुलफ्यूरिक एसिड भी कहा जाता है), प्रतिक्रिया ही प्रतिवर्ती है, इसलिए एच को गर्म करना2दप4 इसके एनहाइड्राइड के निर्माण में ध्यान लगाओ। यदि, दूसरी ओर, यह एच का पतला समाधान है2दप4, एसओ को छोड़ा गया है3, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड.

एस्टरीफिकेशन

एसिड में एनहाइड्राइड अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया करता है, मध्यम में पाइरिडिन के साथ, एस्टर और एक कार्बोक्जिलिक एसिड देने के लिए। उदाहरण के लिए, एसिटिक एनहाइड्राइड और इथेनॉल के बीच प्रतिक्रिया पर विचार किया जाता है:

(सीएच3सीओ)2ओ + सीएच3सीएच2ओह => सीएच3सीओ2सीएच2सीएच3            +   सीएच3COOH

इस प्रकार एथिल एस्टर इथेनोएट, सी.एच.3सीओ2सीएच2सीएच3, और एथेनोइक एसिड (एसिटिक एसिड).

व्यावहारिक रूप से, क्या होता है एक एसाइल समूह द्वारा हाइड्रॉक्सिल समूह के हाइड्रोजन का प्रतिस्थापन होता है:

आर1-ओह => आर1-OCOR2

मामले में (सीएच)3सीओ)2या, आपका एसाइल समूह -COCH है3. इसलिए, यह कहा जाता है कि ओएच समूह पीड़ा से पीड़ित है। हालांकि, एसाइलेशन और एस्टरीफिकेशन परस्पर विनिमय योग्य अवधारणाएं नहीं हैं; एसाइलेशन सीधे एक सुगंधित रिंग में हो सकता है, जिसे फ्राइडल-क्राफ्ट एसिलेशन के रूप में जाना जाता है.

इस प्रकार, एसिड एनहाइड्राइड्स की उपस्थिति में अल्कोहल को एक एसाइलेशन द्वारा एस्टराइज़ किया जाता है.

दूसरी ओर, दो एसिल समूह में से केवल एक शराब के साथ प्रतिक्रिया करता है, दूसरा हाइड्रोजन के साथ कार्बोक्जिलिक एसिड बनाता है; सीएच के मामले के लिए3सीओ)2या, यह इथेनोइक एसिड है.

amidation

एसिड एनहाइड्राइड्स अमोनिया के साथ या एमिंस (प्राथमिक और माध्यमिक) के साथ प्रतिक्रिया देता है। प्रतिक्रिया केवल वर्णित एस्टरिफिकेशन के समान है, लेकिन आरओएच को एक अमाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है; उदाहरण के लिए, एक द्वितीयक अमाइन, आर2राष्ट्रीय राजमार्ग.

फिर, के बीच प्रतिक्रिया (सीएच)3सीओ)2ओ और डायथाइलमाइन, ईटी2राष्ट्रीय राजमार्ग:

(सीएच3सीओ)2ओ + 2 ई2एनएच => सीएच3CONET2 + सीएच3सीओओ-+राष्ट्रीय राजमार्ग2एट2

और डायथाइलसिटामाइड, सीएच बनते हैं3CONET2, और एक कार्बोक्जिलिक अमोनियम नमक, सीएच3सीओओ-+राष्ट्रीय राजमार्ग2एट2.

हालांकि समीकरण समझने में थोड़ा मुश्किल लग सकता है, यह देखने के लिए पर्याप्त है कि समूह -COCH कैसे है3 ए के H को स्थानापन्न करें2एनएच एमाइड बनाने के लिए:

एट2एनएच => एट2NCOCH3

एक संशोधन से अधिक, प्रतिक्रिया अभी भी एक अम्लता है। उस शब्द में सब कुछ संक्षेप में है; इस समय, अमाइन एसाइलेशन से ग्रस्त है न कि शराब से.

एनहाइड्राइड कैसे बनते हैं?

ऑक्सीजन के साथ तत्व की प्रतिक्रिया से अकार्बनिक एनहाइड्राइड का निर्माण होता है। इस प्रकार, यदि तत्व धात्विक है, तो एक मूल धातु ऑक्साइड या एनहाइड्राइड बनता है; और यदि यह गैर-धातु है, तो एक गैर-धातु ऑक्साइड या एसिड एनहाइड्राइड बनता है.

कार्बनिक एनहाइड्राइड के लिए, प्रतिक्रिया अलग है। दो कार्बोक्जिलिक एसिड सीधे पानी छोड़ने और एसिड एनहाइड्राइड बनाने के लिए बांध नहीं सकते हैं; एक यौगिक की भागीदारी जिसका उल्लेख अभी तक नहीं किया गया है, की आवश्यकता है: एसाइल क्लोराइड, आरसीओसीएल.

कार्बोक्जिलिक एसिड एसाइल क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, संबंधित एनहाइड्राइड और हाइड्रोजन क्लोराइड का उत्पादन करता है:

आर1COCl + आर2कोह => (आर1CO) O (COR2) + एचसीएल

सीएच3COCl + सीएच3कोह => (सीएच3सीओ)2ओ + एचसीएल

A सी.एच.3 एसिटाइल समूह से आता है, सीएच3CO-, और दूसरा पहले से ही एसिटिक एसिड में मौजूद है। एक विशिष्ट एसाइल क्लोराइड, साथ ही कार्बोक्जिलिक एसिड का विकल्प, एक सममित या असममित एसिड एनहाइड्राइड के संश्लेषण को जन्म दे सकता है.

चक्रीय एनहाइड्राइड

अन्य कार्बोक्जिलिक एसिड के विपरीत, जिसमें एसिल क्लोराइड की आवश्यकता होती है, डाइकारबॉक्सिलिक एसिड को उनके संबंधित एनहाइड्राइड में संघनित किया जा सकता है। इसके लिए, एच की रिहाई को बढ़ावा देने के लिए उन्हें गर्म करना आवश्यक है2ओ उदाहरण के लिए, phthalic एसिड से phthalic एनहाइड्राइड के गठन दिखाया गया है.

ध्यान दें कि पेंटागन की अंगूठी कैसे पूरी होती है, और ऑक्सीजन जो दोनों समूहों को बांधता है C = O इसका हिस्सा है; यह एक चक्रीय एनहाइड्राइड है। इसके अलावा, यह देखा जा सकता है कि दोनों के बाद से phthalic एनहाइड्राइड एक सममित एनहाइड्राइड है1 आर के रूप में2 वे समान हैं: एक सुगंधित अंगूठी.

सभी डाइकारबॉक्सिलिक एसिड अपने एनहाइड्राइड को बनाने में सक्षम नहीं हैं, क्योंकि जब उनके सीओओएच समूह व्यापक रूप से अलग हो जाते हैं, तो वे बड़े और बड़े छल्ले को पूरा करने के लिए मजबूर होते हैं। सबसे बड़ी अंगूठी जो बन सकती है, वह एक षट्भुज है, इससे बड़ी प्रतिक्रिया नहीं होती है.

शब्दावली

एनहाइड्राइड्स का नाम कैसे दिया जाता है? अकार्बनिक, ऑक्साइड के लिए प्रासंगिक छोड़कर, कार्बनिक एनहाइड्राइड के नाम अब तक समझाया आर की पहचान पर निर्भर करते हैं1 और आर2; वह है, उसके एसाइल समूहों के लिए.

यदि दो आर समान हैं, तो कार्बोक्जिलिक एसिड के संबंधित नाम में 'एनहाइड्राइड' के लिए 'एसिड' शब्द का विकल्प पर्याप्त है। और अगर, इसके विपरीत, दो रुपये अलग हैं, तो उन्हें वर्णमाला क्रम में नाम दिया गया है। इसलिए, यह जानने के लिए कि उसे क्या कॉल करना है, पहले यह देखना आवश्यक है कि क्या यह सममित या असममित एंटीऑक्सीडेंट है.

(सीएच)3सीओ)2या यह सममित है, चूंकि आर1= आर2 = सीएच3. एसिटिक या एथेनोइक एसिड का व्युत्पन्न, इसलिए इसका नाम पिछले स्पष्टीकरण के बाद है: एसिटिक एनहाइड्राइड या एथेनोइक। वही उल्लेख किया गया phthalic एनहाइड्राइड के लिए जाता है.

मान लें कि आपके पास निम्न एनहाइड्राइड है:

सीएच3CO (O) COCH2सीएच2सीएच2सीएच2सीएच2सीएच3

बाईं ओर एसिटाइल समूह एसिटिक एसिड से आता है, और दाईं ओर हेप्टानोइक एसिड से आता है। इस एनहाइड्राइड को नाम देने के लिए आपको अपने आर समूहों को वर्णमाला के क्रम में नाम देना होगा। तो, इसका नाम है: हेप्टानोइक एसिटिक एनहाइड्राइड.

अनुप्रयोगों

अकार्बनिक एनहाइड्राइड्स के पास अपने हजारों लौह और एल्यूमीनियम खनिजों और डाइऑक्साइड के साथ पृथ्वी की पपड़ी के कोटिंग के लिए सामग्री, सिरेमिक, उत्प्रेरक, सीमेंट, इलेक्ट्रोड, उर्वरक आदि के संश्लेषण और निर्माण से, अनुप्रयोगों की एक अंतहीन संख्या है। जीवों द्वारा कार्बन का उत्सर्जन.

वे प्रस्थान के स्रोत का प्रतिनिधित्व करते हैं, वह बिंदु जहां अकार्बनिक संश्लेषण में प्रयुक्त कई यौगिक प्राप्त होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण एनहाइड्राइड्स में से एक कार्बन डाइऑक्साइड, सीओ है2. यह पानी के साथ मिलकर प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक है। और औद्योगिक स्तर पर, एसओ3 यह सर्वोपरि है क्योंकि प्रतिवादी को इसमें से सल्फ्यूरिक एसिड मिलता है.

शायद, अधिक अनुप्रयोगों के साथ एनहाइड्राइड और होने (जब तक जीवन है) फॉस्फोरिक एसिड से एक है: एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट, बेहतर एटीपी के रूप में जाना जाता है, डीएनए में मौजूद है और चयापचय की "ऊर्जावान मुद्रा" है.

ऑर्गेनिक एनहाइड्राइड्स

एसिड एनहाइड्राइड्स एक एसाइलेशन द्वारा प्रतिक्रिया करता है, या तो शराब के लिए, एक एस्टर को बनाने के लिए, एक एमाइन को, एक एमाइड को जन्म देने के लिए, या एक खुशबूदार अंगूठी.

इन यौगिकों में से प्रत्येक लाखों हैं, और एनहाइड्राइड तैयार करने के लिए हजारों हजारों कार्बोक्जिलिक एसिड विकल्प; इसलिए, सिंथेटिक संभावनाएं काफी बढ़ जाती हैं.

इस प्रकार, मुख्य अनुप्रयोगों में से एक एक एसाइल समूह को एक यौगिक में शामिल करना है, जो इसकी संरचना के परमाणुओं या समूहों में से एक को प्रतिस्थापित करता है।.

प्रत्येक एनहाइड्राइड के अलग-अलग अनुप्रयोग होते हैं, लेकिन सामान्य रूप से वे सभी समान तरीके से प्रतिक्रिया करते हैं। इस कारण से, इन प्रकार के यौगिकों का उपयोग बहुलक संरचनाओं को संशोधित करने, नए पॉलिमर बनाने के लिए किया जाता है; वह है, कॉपोलिमर, रेजिन, कोटिंग्स इत्यादि।.

उदाहरण के लिए, एसिटिक एनहाइड्राइड का उपयोग सेलूलोज़ के सभी OH समूहों (नीचे की छवि) को एसिटाइल करने के लिए किया जाता है। इसके साथ, OH के प्रत्येक H को एक एसिटाइल समूह, COCH द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है3.

इस तरह से सेलुलोज एसीटेट बहुलक प्राप्त होता है। उसी प्रतिक्रिया को एनएच समूहों के साथ अन्य बहुलक संरचनाओं के साथ स्केच किया जा सकता है2, एसाइलेशन के लिए भी अतिसंवेदनशील.

ये एसाइलेशन अभिक्रियाएँ दवाओं के संश्लेषण के लिए भी उपयोगी हैं, जैसे एस्पिरिन (एसिड) एसिटाइलसैलिसिलिक).

उदाहरण

कार्बनिक एनहाइड्राइड के कुछ अन्य उदाहरणों को समाप्त करने के लिए दिखाया गया है। यद्यपि उनका कोई उल्लेख नहीं किया जाएगा, लेकिन ऑक्सीजन परमाणुओं को सल्फर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, सल्फर या फॉस्फोरस एनहाइड्राइड्स दे सकता है.

-सी6एच5CO (O) COC6एच5• बेंज़ोइक एनहाइड्राइड। समूह सी6एच5 एक बेंजीन अंगूठी का प्रतिनिधित्व करता है। इसकी हाइड्रोलिसिस दो बेंजोइक एसिड का उत्पादन करती है.

-HCO (O) COH: फॉर्मिक एनहाइड्राइड। इसकी हाइड्रोलिसिस दो फार्मिक एसिड का उत्पादन करती है.

- सी6एच5CO (O) COCH2सीएच3• बेंज़ोइक प्रोपनोइक एनहाइड्राइड। इसकी हाइड्रोलिसिस बेंज़ोइक और प्रोपानोइक एसिड का उत्पादन करती है.

-सी6एच11CO (O) COC6एच11: साइक्लोहेक्सानैकारोक्सीलिक एनहाइड्राइड। सुगंधित रिंगों के विपरीत, ये संतृप्त होते हैं, बिना दोहरे बंधन के.

-सीएच3सीएच2सीएच2CO (O) COCH2सीएच3: ब्यूटेनो प्रोपोनिक एनहाइड्राइड.

Succinic एनहाइड्राइड

यहां हमारे पास एक और चक्रीय है, जो स्यूसिनिक एसिड से प्राप्त होता है, एक डाईकारबॉक्सिलिक एसिड। ध्यान दें कि तीन ऑक्सीजन परमाणु इस प्रकार के यौगिक की रासायनिक प्रकृति को कैसे धोखा देते हैं.

मालेक एनहाइड्राइड बहुत हद तक सक्सेनिक एनहाइड्राइड के समान है, इस अंतर के साथ कि कार्बन के बीच एक डबल बॉन्ड होता है जो पेंटागन का आधार बनता है.

ग्लूटेरिक एनहाइड्राइड

और अंत में ग्लूटेरिक एसिड का एनहाइड्राइड दिखाया गया है। यह संरचनात्मक रूप से षट्कोणीय वलय से मिलकर अन्य सभी से अलग है। फिर से, संरचना में तीन ऑक्सीजन परमाणु बाहर खड़े हैं.

अन्य एनहाइड्राइड्स, अधिक जटिल, हमेशा तीन ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा एक दूसरे के बहुत करीब से निकाले जा सकते हैं.

संदर्भ

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