केटोन्स: प्रकार, गुण, नामकरण, उपयोग और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

कीटोन एक कार्बोनिल समूह (-CO) होने कार्बनिक यौगिकों हैं। वे सरल यौगिक हैं जिनमें कार्बोनिल समूह के कार्बन को दो कार्बन परमाणुओं (और उनके प्रतिस्थापन श्रृंखलाओं) से जोड़ा जाता है। केटोन्स "सरल" हैं क्योंकि उनके पास कार्बन से जुड़े प्रतिक्रियाशील समूह जैसे -OH या –Cl नहीं हैं।

ध्रुवीय यौगिकों के रूप में पहचाने जाने वाले किटोन अक्सर घुलनशील और वाष्पशील होते हैं, जिससे उन्हें इत्र के लिए अच्छा सॉल्वैंट्स और एडिटिव्स बनाया जाता है। इसके अलावा, वे तैयार करने में आसान होते हैं, अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं, और उच्च प्रतिक्रियात्मकता रखते हैं, जिससे उन्हें अधिक जटिल कार्बनिक यौगिक तैयार करने के लिए लगभग पूर्ण मध्यवर्ती बना दिया जाता है।

कीटोन्स का सामान्य सूत्र

अंत में, मानव शरीर से केटोन्स का उन्मूलन आमतौर पर शर्करा के निम्न स्तर (मधुमेह के मामलों और / या अत्यधिक उपवास) से जुड़ा होता है, जो रोगी के लिए गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं पैदा कर सकता है।

कीटोन्स का सामान्य सूत्र

केटोन्स कार्बोनिल यौगिक होते हैं जिसमें यह समूह दो हाइड्रोकार्बन समूहों से जुड़ा होता है; ये अल्किल समूह, बेंजीन रिंग समूह या दोनों हो सकते हैं।

एक कीटोन को केवल R- (C = O) -R 'के रूप में दर्शाया जा सकता है, जहाँ R और R' किसी भी दो हाइड्रोकार्बन चेन (अल्केन्स, एल्केनीज़, एल्केनीज़, साइक्लोकलेन, बेंजीन और अन्य के डेरिवेटिव) हैं। कार्बोनिल समूह से जुड़े हाइड्रोजन के साथ कोई कीटोन नहीं हैं।

औद्योगिक और प्रयोगशाला सेटिंग्स में कीटोन्स की तैयारी के लिए कई प्रकार की विधियां हैं; इसके अलावा, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि केटोन्स को मनुष्यों सहित विभिन्न जीवों द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है।

उद्योग में, कीटोन संश्लेषण के लिए सबसे आम विधि में हाइड्रोकार्बन का ऑक्सीकरण शामिल है, आमतौर पर हवा के उपयोग के साथ। छोटे पैमाने पर, केटोन्स आमतौर पर माध्यमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण के माध्यम से तैयार किए जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद के रूप में कीटोन और पानी होता है।

इन सबसे सामान्य तरीकों से परे, कीटोन्स को अल्केन्स, एल्केनीज़, नाइट्रोजन यौगिकों, एस्टर और कई अन्य यौगिकों के लवण के माध्यम से संश्लेषित किया जा सकता है, जिससे उन्हें प्राप्त करना आसान हो जाता है।

कीटोन के प्रकार

किटों के लिए कई वर्गीकरण हैं, जो मुख्य रूप से उनकी आर श्रृंखलाओं के प्रतिस्थापन पर निर्भर करते हैं। इन पदार्थों के लिए सबसे सामान्य वर्गीकरण नीचे सूचीबद्ध हैं:

अपनी श्रृंखला की संरचना के अनुसार

इस मामले में, कीटोन को उस तरह से वर्गीकृत किया जाता है, जिस तरह से इसकी श्रृंखला संरचित होती है: एलिफैटिक कीटोन्स वे होते हैं, जिनमें दो मूलांक R और R 'होते हैं, जिनमें एल्काइल रैडिकल्स (अल्केन्स, अल्केन्स, एल्केनीज और साइक्लोअल्केन्स) होते हैं।

दूसरी ओर, सुगंधित वाले वे हैं जो बेंजीन डेरिवेटिव बनाते हैं, जबकि अभी भी केटोन्स होते हैं। अंत में, मिश्रित कीटोन्स वे होते हैं जिनमें एक आर अल्किल रेडिकल होता है और एक आर 'आरिल रेडिकल, या इसके विपरीत।

बाएं से दाएं: प्रोपेनोन, बेंज़ोफ्रोन और फेनिलमेथाइलबुटनोन। विकिमीडिया कॉमन्स से चित्र।

इसके मूलक की समरूपता के अनुसार

इस मामले में कार्बोनिल समूह के कट्टरपंथी आर और आर 'विकल्प का अध्ययन किया जाता है; जब ये समान (समान) होते हैं, तो कीटोन को सममित कहा जाता है; लेकिन जब वे अलग होते हैं (अधिकांश केटोन्स की तरह), तो इसे असममित कहा जाता है।

विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से चित्र।

अपने कट्टरपंथियों की संतृप्ति के अनुसार

केटोन्स को उनकी कार्बन श्रृंखलाओं की संतृप्ति के अनुसार भी वर्गीकृत किया जा सकता है; यदि ये अल्केन्स के रूप में हैं, तो कीटोन को संतृप्त कीटोन कहा जाता है। इसके बजाय, यदि जंजीरों को अल्केन्स या एल्केनीज़ के रूप में पाया जाता है, तो कीटोन को असंतृप्त कीटोन कहा जाता है।

बाएं एथेन पर, दाहिने एसिटिलीन पर। विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से चित्र।

Dicetons

यह कीटोन का एक अलग वर्ग है, क्योंकि इस कीटोन की श्रृंखलाओं की संरचना में दो कार्बोनिल समूह हैं। इनमें से कुछ कीटोन्स में अद्वितीय विशेषताएं हैं, जैसे कि एक लंबी कार्बन बॉन्ड लंबाई।

उदाहरण के लिए, साइक्लोहेक्सेन से प्राप्त डिकेटोन क्विनोन के रूप में जाने जाते हैं, जो केवल दो हैं: ऑर्थो-बेंजोक्विनोन और पैरा-बेंजोक्विनोन।

ऑर्थो-benzoquinone। अंग्रेजी विकिपीडिया / सार्वजनिक डोमेन पर Surachit

कीटोन्स के भौतिक और रासायनिक गुण

अधिकांश एल्डिहाइड की तरह केटोन्स तरल अणु होते हैं और उनकी श्रृंखलाओं की लंबाई के आधार पर भौतिक और रासायनिक गुणों की एक श्रृंखला होती है। इसके गुणों का वर्णन नीचे दिया गया है:

क्वथनांक

केटोन्स अत्यधिक अस्थिर हैं, काफी ध्रुवीय हैं, और हाइड्रोजन बॉन्डिंग के लिए हाइड्रोजेन दान नहीं कर सकते हैं (उनके कार्बोनिल समूह से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु नहीं हैं), इसलिए उनके पास एल्केन्स और ईथर्स की तुलना में अधिक उबलते बिंदु हैं, लेकिन तुलना में कम एक ही आणविक भार की शराब।

एक कीटोन का क्वथनांक बढ़ने से अणु का आकार बढ़ जाता है। यह वैन डेर वाल्स बलों और द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बलों के हस्तक्षेप के कारण है, जिन्हें अणु के भीतर आकर्षित परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों को अलग करने के लिए अधिक मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

घुलनशीलता

कीटोन्स की घुलनशीलता का इन अणुओं पर उनकी ऑक्सीजन परमाणु में हाइड्रोजेन को स्वीकार करने की क्षमता पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है और इस प्रकार पानी के साथ हाइड्रोजन बंधन बनता है। इसके अलावा, आकर्षण, फैलाव और द्विध्रुवीय-द्विध्रुव का बल केटोन्स और पानी के बीच बनता है, जो उनके घुलनशील प्रभाव को बढ़ाता है।

केटोन्स अपनी घुलनशीलता क्षमता को अपने अणु से बड़ा कर देते हैं, क्योंकि उन्हें पानी में घुलने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। वे कार्बनिक यौगिकों में भी घुलनशील हैं।

पेट की गैस

उनके कार्बोनिल समूह के लिए धन्यवाद, केटोन्स में एक एसिड प्रकृति होती है; यह इस कार्यात्मक समूह की प्रतिध्वनि स्थिरीकरण क्षमता के कारण होता है, जो एक दोहरे आधार से प्रोटॉन को संयुग्मित आधार बनाने के लिए प्रोटॉन को छोड़ सकता है।

जेट

केटोन्स बड़ी संख्या में कार्बनिक प्रतिक्रियाओं का हिस्सा हैं; इसकी न्यूक्लियोफिलिक जोड़ के प्रति इसके कार्बोनिल कार्बन की संवेदनशीलता के कारण इसकी ध्रुवीयता के अलावा ऐसा होता है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, केटोन्स की महान प्रतिक्रियाशीलता उन्हें एक मान्यता प्राप्त मध्यवर्ती उत्पाद बनाती है जो अन्य यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए आधार के रूप में कार्य करता है।

शब्दावली

पूरे अणु में कार्बोनिल समूह की प्राथमिकता या महत्व के अनुसार केटोन्स का नाम दिया गया है, इसलिए जब आपके पास कार्बोनिल समूह द्वारा शासित एक अणु होता है, तो कीटोन का नाम हाइड्रोकार्बन के प्रत्यय "-one" को जोड़कर रखा जाता है।

मुख्य श्रृंखला को सबसे लंबे कार्बोनिल समूह के साथ एक के रूप में लिया जाता है, और फिर अणु का नाम दिया जाता है। यदि कार्बोनिल समूह अणु में अन्य कार्यात्मक समूहों पर पूर्वता नहीं लेता है, तो इसे "-oxic" द्वारा पहचाना जाता है।

अधिक जटिल कीटोन्स के लिए कार्यात्मक समूह की स्थिति को एक संख्या से पहचाना जा सकता है, और डिकेटोन्स (दो समान आर और आर 'सबट्यूएंट्स वाले किटोन) के मामले में, अणु को प्रत्यय "-डिएन" के साथ नामित किया जाता है।

अंत में, "कीटोन" शब्द का उपयोग कार्बोनिल कार्यात्मक समूह से जुड़ी कट्टरपंथी श्रृंखलाओं की पहचान करने के बाद भी किया जा सकता है।

एल्डिहाइड और केटोन्स के बीच अंतर

एल्डिहाइड और केटोन्स के बीच सबसे बड़ा अंतर एल्डीहाइड्स में कार्बोनिल समूह से जुड़े हाइड्रोजन परमाणु की उपस्थिति है।

ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में एक अणु को शामिल करते समय इस परमाणु का एक महत्वपूर्ण प्रभाव होता है: एक एल्डिहाइड एक कार्बोक्जिलिक एसिड या एक कार्बोक्जिलिक एसिड नमक का निर्माण करेगा, जो इस बात पर निर्भर करता है कि ऑक्सीकरण अम्लीय या बुनियादी परिस्थितियों में होता है या नहीं।

दूसरी ओर, एक कीटोन में यह हाइड्रोजन नहीं होता है, इसलिए ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक न्यूनतम कदम नहीं होते हैं।

एक कीटोन को ऑक्सीकरण करने के तरीके हैं (आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले की तुलना में अधिक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ), लेकिन ये किटोन अणु को तोड़ते हैं, इसे पहले दो या अधिक भागों में अलग करते हैं।

औद्योगिक उपयोग और दैनिक जीवन में

उद्योग में केटोन्स को अक्सर इत्र और पेंट में मनाया जाता है, स्टेबलाइजर्स और संरक्षक के रूप में भूमिकाएं लेते हैं जो मिश्रण के अन्य घटकों को नीचा दिखाने से रोकते हैं; उनके पास उन उद्योगों में सॉल्वैंट्स के रूप में एक व्यापक स्पेक्ट्रम है जो विस्फोटक, पेंट और वस्त्र, साथ ही साथ फार्मास्यूटिकल्स का निर्माण करते हैं।

एसीटोन (सबसे छोटा और सरल केटोन) दुनिया भर में एक व्यापक रूप से मान्यता प्राप्त विलायक है, और इसे पेंट रिमूवर और थिनर के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रकृति में, केटोन्स को शर्करा के रूप में प्रकट किया जा सकता है, जिसे किटोज़ कहा जाता है। केटोज मोनोसैकराइड्स होते हैं जिनमें एक प्रति कीटोन अणु होता है। सबसे प्रसिद्ध केटोज़ फ्रुक्टोज है, फलों और शहद में पाई जाने वाली चीनी।

वसीय कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म के भीतर होने वाले वसीय अम्लों का जैवसंश्लेषण भी कीटोन्स की क्रिया से होता है। अंत में, और जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, उपवास के बाद या मधुमेह के मामलों में रक्त में कीटोन्स की अधिकता हो सकती है।

कीटोन के उदाहरण

बुटानोन (C4H)

बुटानोन अणु। स्रोत: पिक्साबे

MEK (या MEC) के रूप में भी जाना जाता है, इस तरल का उत्पादन उद्योग में बड़े पैमाने पर किया जाता है और इसका उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है।

साइक्लोहेक्सनोन (सी)

साइक्लोहेक्सानोन अणु। बेंज-बीएमएम 27 / सार्वजनिक डोमेन

एक विशाल पैमाने पर उत्पादित, इस कीटोन का उपयोग सिंथेटिक सामग्री नायलॉन के अग्रदूत के रूप में किया जाता है।

टेस्टोस्टेरोन (C)

टेस्टोस्टेरोन अणु। विकिमीडिया कॉमन्स

यह मुख्य पुरुष सेक्स हार्मोन और एक उपचय स्टेरॉयड है, जो अधिकांश कशेरुकियों में पाया जाता है।

प्रोजेस्टेरोन (C)

मेड्रोक्सीप्रोजेस्टेरोन एसीटेट, साइक्लोफेमिन का घटक

मासिक धर्म, गर्भावस्था और मानव और अन्य प्रजातियों में भ्रूणजनन में शामिल अंतर्जात स्टेरॉयड और सेक्स हार्मोन।

संदर्भ

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