SN2 উদাহরণ: বিস্তারিত অন্তর্দৃষ্টি এবং তথ্য

এই নিবন্ধে, আমরা নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার প্রতি আরও ঘনিষ্ঠ দৃষ্টিভঙ্গি নিয়ে যাচ্ছি।_N2 উপযুক্ত sn2 উদাহরণ ব্যবহার করে এবং কেন আমাদের এই প্রক্রিয়াটি বিশ্লেষণ করার প্রয়োজন রয়েছে।

আমরা ব্যবহার করে প্রক্রিয়াটি বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করব S_N2 উদাহরণ, কারণগুলি প্রক্রিয়াকে প্রভাবিত করে যেমন নিউক্লিওফাইল শক্তি, কার্বন কঙ্কাল, গ্রুপ ছেড়ে যাওয়া, দ্রাবক ইত্যাদি। প্রতিক্রিয়ার সাথে জড়িত স্টেরিওকেমিস্ট্রি, হার-নির্ধারক কারণ এবং পছন্দসই ফলাফল অর্জনের জন্য প্রতিক্রিয়া চালানোর স্বাস্থ্যকর উপায়।

প্রথমত, আমাদের জানার প্রয়োজন কেন প্রতিক্রিয়া কোন প্রক্রিয়া অনুসরণ করবে? এটি কেবল কারণ এটি পণ্যের ভাল ফলন পাওয়ার জন্য একটি পদার্থের প্রতিক্রিয়া করার জন্য প্রয়োজনীয় অবস্থার ধরণ অনুমান করতে সহায়তা করে। তাই আমরা ব্যবহার করে ঘনিষ্ঠ পন্থা থাকবে S_N2টি উদাহরণ।

বিঃদ্রঃ: প্রতিক্রিয়ার হার নিউক্লিওফাইল এবং সাবস্ট্রেট উভয়ের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে।

নাম গুলো_N2 মানে নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন - দ্বিতীয় ক্রম প্রতিক্রিয়া। এই প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ায়, একটি নিউক্লিওফাইল একটি উপস্তরকে আক্রমণ করে এবং একটি দল ছেড়ে চলে যায় এবং এটি একই সাথে ঘটে। প্রতিক্রিয়া শুধুমাত্র একটি একক ধাপে ঘটে।

উপরে প্রতিক্রিয়া এর এস_N2 উদাহরণ OH একটি নিউক্লিওফাইল আক্রমণ হিসাবে কাজ করে এবং একই সাথে ক্লোরিন যা একটি ভাল ছেড়ে যাওয়া গ্রুপ পাতা, OH আসে এবং সেই সময়ে সংযুক্ত করে।

এসকে প্রভাবিত করার কারণগুলি_N2 প্রক্রিয়া:

• নিউক্লিওফাইল শক্তি

• কার্বন কঙ্কাল

• দল ছাড়ছে

• দ্রাবক

নিউক্লিওফাইল: এটি প্রক্রিয়ায় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কারণ এটি প্রতিক্রিয়ার হার নির্ধারণ করে এবং নিউক্লিওফাইল যত শক্তিশালী হবে তত দ্রুত প্রতিক্রিয়া হবে। নিরপেক্ষ অণুর তুলনায় নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত প্রজাতিগুলি বেশি নিউক্লিওফিলিক। OH অন্যান্য নিউক্লিওফাইলের চেয়ে পছন্দ করা হয় কারণ এটি একটি অ্যানিয়ন এবং তাই খুব প্রতিক্রিয়াশীল।

কার্বন কঙ্কাল: এটি সর্বদা টারশিয়ারি কার্বনের চেয়ে প্রাথমিক কার্বনকে পছন্দ করে কারণ স্টেরিক বাধার কারণে কার্বন বেশি প্রতিস্থাপিত (টারশিয়ারি) হলে একটি নিউক্লিওফাইলের পক্ষে সাবস্ট্রেটকে আক্রমণ করা কঠিন হয়ে পড়ে।

বিঃদ্রঃ: মিথাইল এবং প্রাথমিক অ্যালকাইল গ্রুপ সবসময় S দ্বারা প্রতিক্রিয়া করে_N2 প্রক্রিয়া এবং S দ্বারা কখনও না_N1 প্রক্রিয়া কারণ এটি কার্বোকেশন গঠন করতে পারে না।

দল ত্যাগ করা: যদি ছেড়ে যাওয়া দলটি ভাল হয় তবে প্রতিক্রিয়াটি দ্রুত এগিয়ে যাবে যার ফলে প্রতিক্রিয়ার হার বৃদ্ধি পাবে। সাধারণত, দুর্বল ঘাঁটিগুলি হল ভাল ত্যাগকারী গোষ্ঠী যার মধ্যে রয়েছে হ্যালাইড I-, Cl- এবং Br- এছাড়াও H এর আয়ন।₂O. হ্যালাইডের মতো গ্রুপ ছেড়ে যাওয়ার গুরুত্বপূর্ণ কারণ হল সি-হ্যালাইড বন্ধনের শক্তি এবং হ্যালাইডের আয়নের স্থায়িত্ব।

স্টেরিওকেমিস্ট্রি: যখন ছেড়ে যাওয়া দলটি একটি কাইরাল কার্বনের সাথে সংযুক্ত থাকে, তখন সাবস্ট্রেটের কনফিগারেশনের বিপর্যয় ঘটে। এটা ঘটছে কারণ নিউক্লিওফাইল আক্রমণকারী দলের ঠিক বিপরীতে।

উত্তরণ অবস্থা নির্ভরযোগ্যভাবে বিক্রিয়া করে এমন কাঠামোর ধরন এবং বিক্রিয়ার স্টেরিওকেমিস্ট্রি আমাদের বলে।

দ্রাবকের প্রভাব: এটি বেশিরভাগই পোলার এপ্রোটিক দ্রাবকের মধ্যে সঞ্চালিত হয় কারণ পোলার দ্রাবক CX বন্ডের বিচ্ছিন্নকরণে সহায়তা করে যেখানে X হল ছেড়ে যাওয়া গ্রুপ এবং এপ্রোটিক দ্রাবকগুলি ছেড়ে যাওয়া গ্রুপটিকে দ্রবণ করে এইভাবে বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে।

প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া প্রভাবিত অন্যান্য কারণ ব্যবহার sn2 উদাহরণ:

যখন সংলগ্ন C=C বা C=O π সিস্টেমগুলি উপস্থিত থাকে, তখন তারা প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়ার হার বৃদ্ধি করে। এস বিবেচনা করুন_Nঅ্যালিল ব্রোমাইডের 2টি উদাহরণ, এটি অ্যালকোক্সাইডের সাথে বিক্রিয়া করে এবং ইথার তৈরি করে। দেখা যায় যে এস_Nঅ্যালিল ব্রোমাইডের 2 মেকানিজম যৌগগুলি দ্রুত প্রতিক্রিয়া দেখায় কারণ π সিস্টেমটি যা ডাবল বন্ডের সংলগ্ন থাকে কনজুগেশনের মাধ্যমে পরিবর্তনের অবস্থাকে স্থিতিশীল করে।

বিক্রিয়ার কেন্দ্রে উপস্থিত p অরবিটাল দুটি আংশিক বন্ধন তৈরি করে যার মধ্যে মাত্র দুটি ইলেকট্রন (ইলেকট্রন-ঘাটতি) থাকে তাই সংলগ্ন π সিস্টেম থেকে অতিরিক্ত ইলেকট্রন ঘনত্ব সংগ্রহ করা যায় যা উত্তরণের অবস্থাকে স্থিতিশীল করে এবং তাই বিক্রিয়ার হার বৃদ্ধি পায়।

S_N2 উদাহরণ: বেনজিল ব্রোমাইড এবং অ্যালকোক্সাইড বিক্রিয়া করে বেনজিল ইথার দেয়

উপরোক্ত প্রতিক্রিয়ায় এস_N2 উদাহরণ, অ্যামাইন অ্যামিনোকেটোন গঠনে প্রতিক্রিয়া করে যা গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে সংশ্লেষণ মাদকের

বেশিরভাগ অ্যালকোহলগুলি গ্রুপ ছেড়ে যাওয়া ভাল নয়, তাই এই সমস্যাটি সমাধান করতে:

• আমরা শক্তিশালী অ্যাসিড দিয়ে OH গ্রুপকে প্রোটোনেট করতে পারি। এটি অ্যালকোহলকে তার নিজ নিজ অক্সোনিয়াম আয়নে রূপান্তরিত করে যা জল হিসাবে হারিয়ে যেতে পারে।

• আমরা জানি যে সালফোনেটের গ্রুপ ছেড়ে যাওয়া ভাল, তাই আমরা টসিল গ্রুপ ব্যবহার করতে পারি যেমন টসিল ক্লোরাইড বা মেসিল ক্লোরাইড এইচ-কে টসিল গ্রুপ দিয়ে প্রতিস্থাপন করে ফলে অ্যালকাইল সালফোনেট হয়।

সম্পর্কে আরও পড়ুন: মনোমার উদাহরণ

নাইট্রোজেন নিউক্লিওফাইলের সাথে প্রতিক্রিয়া:

অ্যামাইনগুলি দুর্দান্ত নিউক্লিওফাইল তবে অ্যামোনিয়া এবং অ্যালকাইল হ্যালাইডের প্রতিক্রিয়া সর্বদা একক পণ্য তৈরি করবে না। এর কারণ হল প্রতিস্থাপন থেকে গঠিত পণ্যটি প্রারম্ভিক উপাদানের মতো প্রায় সমানভাবে নিউক্লিওফিলিক এবং তাই বিক্রিয়ায় অ্যালকাইল হ্যালাইডের সাথে প্রতিযোগিতা করে।

এই অ্যালকিলেশন ক্রমাগত গৌণ, তৃতীয় গঠনের দিকে পরিচালিত করে এবং শুধুমাত্র নন-নিউক্লিওফিলিক টেট্রা-অ্যালকাইল্যামোনিয়াম আয়ন গঠনে থামে। অ্যালকাইলের এই অতিরিক্ত গোষ্ঠীটি ইলেক্ট্রনের ঘনত্বকে N এর দিকে ঠেলে দেয় যার ফলে পণ্যটি আগেরটির চেয়ে বেশি প্রতিক্রিয়াশীল হয়।

অ্যাজাইড আয়ন দিয়ে অ্যামোনিয়া প্রতিস্থাপন করে এই সমস্যাটি কাটিয়ে উঠতে পারে। এটি একটি ট্রায়াটমিক প্রজাতি যা এর উভয় প্রান্তেই নিউক্লিওফিলিক। এটি ইলেকট্রন সমন্বিত একটি পাতলা রড যা সমস্ত ধরণের ইলেক্ট্রোফিলিক সাইটে নিজেকে ঢোকাতে সক্ষম। এর প্রাপ্যতা পানিতে দ্রবণীয় সোডিয়াম লবণ NaN আকারে₃.

অ্যাজাইড শুধুমাত্র একবার অ্যালকাইল হ্যালাইডের সাথে বিক্রিয়া করে কারণ গঠিত পণ্যটি অর্থাৎ অ্যালকাইল হ্যালাইড আর নিউক্লিওফিলিক অবস্থায় থাকে না।

সম্পর্কে আরও পড়ুন:শর্করা

এস এর সম্ভাব্য শক্তি প্রোফাইলের দিকে একটি ঘনিষ্ঠ দৃষ্টিভঙ্গি আছে_N2 প্রতিক্রিয়া।

পর্যায় সারণীতে যখন আমরা বাম থেকে ডানে যাই তখন নিউক্লিওফিলিসিটি কমে যায় এবং তারপরে বাম থেকে ডানে ইলেক্ট্রোনেগেটিভিটি বৃদ্ধি পায়। তাই উচ্চ বৈদ্যুতিক ঋণাত্মকতা প্রতিকূল কারণ শক্তভাবে ধরে রাখা ইলেকট্রনগুলি S-তে সাবস্ট্রেটে দান করার জন্য তুলনামূলকভাবে কম উপলব্ধ।_N2 প্রতিক্রিয়া। তাই OH কে F- এবং NH এর চেয়ে বেশি নিউক্লিওফিলিক বলা হয়₃ H এর চেয়ে বেশি নিউক্লিওফিলিক₂O.

বিঃদ্রঃ: নরম নিউক্লিওফাইলের তুলনায় শক্ত নিউক্লিওফাইল প্রতিক্রিয়ার হার বাড়ায়।

এস এর সম্ভাব্য শক্তি প্রোফাইল_Nউপরের 2 প্রক্রিয়াটি দেখায় যে শুধুমাত্র একটি ট্রানজিশন স্টেট বিদ্যমান এবং বিক্রিয়ক এবং পণ্যের মধ্যে কোন মধ্যবর্তী গঠন নেই কারণ এটি একটি একক পদক্ষেপ প্রতিক্রিয়া। বিক্রিয়কগুলির শক্তি পণ্যের তুলনায় সামান্য বেশি কারণ প্রতিক্রিয়াগুলি একটি এক্সোথার্মিক প্রতিক্রিয়া।

ট্রানজিশন স্টেটের শক্তি বেশ বেশি কারণ এতে দুটি আংশিক বন্ধন সমন্বিত একটি পাঁচ-সমন্বিত কার্বন পরমাণু জড়িত। উপরের অংশে অবস্থিত পাহাড়টি Sn2 বিক্রিয়ার পরিবর্তন অবস্থার সাথে মিলে যায়। সক্রিয়করণের মুক্ত শক্তি বিক্রিয়ক এবং রূপান্তর অবস্থার মধ্যে মুক্ত শক্তির পার্থক্যের সাথে মিলে যায়।

প্রতিক্রিয়ার জন্য মুক্ত শক্তির পরিবর্তন বিক্রিয়ক এবং পণ্যগুলির মধ্যে মুক্ত শক্তির পার্থক্যের সাথে মিলে যায়। একটি প্রতিক্রিয়া দ্রুত ঘটবে যখন এটি সক্রিয়করণের মুক্ত শক্তির তুলনায় উচ্চতর মুক্ত শক্তির তুলনায় সক্রিয়করণের কম মুক্ত শক্তি থাকে।

হার্ড নিউক্লিওফাইলস অন্তর্ভুক্ত- H-, CH3-

মাঝারি নিউক্লিওফাইল - RO-, R-NH-

নরম নিউক্লিওফাইল - Cl-,

সচরাচর জিজ্ঞাস্য-

1. পোলার প্রোটিক দ্রাবকগুলিতে কেন Sn2 প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া অনুকূল বা ধীর নয়?

উত্তর। এটা তাই কারণ নিউক্লিওফাইলগুলি পোলার প্রোটিক দ্রাবক দ্বারা সমাধান করা হয় যা Sn2 প্রক্রিয়াতে অংশগ্রহণ করার ক্ষমতাকে বাধা দেয়।

2. একটি বিক্রিয়ায় যেখানে CH3 হল নিউক্লিওফাইল নিচের কোনটি দ্রুত এগিয়ে যাবে ক) CH3-Br খ) CH3-I?

উত্তর। CH3-I-এর সাথে প্রতিক্রিয়া দ্রুত হবে কারণ I- গ্রুপ ছেড়ে যাওয়া ভাল এবং এটি Br-এর তুলনায় আরও স্থিতিশীল কারণ এর চার্জ ঘনত্ব কম।

3. কেন Sn2 বিক্রিয়া প্রাথমিক কার্বন পছন্দ করে?

উঃ। কারণ স্টেরিক প্রতিবন্ধকতার চেয়ে কার্বন বেশি প্রতিস্থাপিত হলে নিউক্লিওফাইলের পক্ষে সাবস্ট্রেটকে আক্রমণ করা কঠিন হয়ে পড়ে।