चक्रीय हाइड्रोकार्बन कि कारण छल्ले या चक्रीय संरचनाओं लिए बाध्य कर रहे कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से मिलकर कार्बनिक यौगिकों हैं। मुख्य रूप से तीन प्रकार के होते हैं: एलिसिलिक, सुगंधित और पॉलीसाइक्लिक।
इस प्रकार के हाइड्रोकार्बन बाद में अल्केन्स, अल्केन्स और एल्केनीज़ के बंद संस्करणों से मिलकर बन सकते हैं; सुगंधित प्रणालियों के साथ छल्ले होते हैं, जैसे कि बेंजीन और इसके डेरिवेटिव; या वर्तमान जटिल और आकर्षक संरचनाएं। उन सभी में, एलिसाइक्लिक सबसे सरल हैं, और आमतौर पर पॉलीगॉन का उपयोग करके प्रतिनिधित्व किया जाता है।
एलिसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर
उदाहरण के लिए ऊपर आपके पास कई एलिसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन हैं। वे साधारण बहुभुज की तरह दिखते हैं: एक वर्ग, त्रिकोण, पेंटागन, षट्भुज, आदि। यदि इसके किसी एक सीसी बॉन्ड को कैंची से काटा जा सकता है, तो परिणाम एक एल्केन, एल्केन (यदि इसके दोहरे बॉन्ड हैं) या एल्केनी (यदि इसमें ट्रिपल बॉन्ड हैं) होगा।
उनके गुण ओपन चेन हाइड्रोकार्बन से बहुत भिन्न नहीं होते हैं, जिनसे वे उत्पन्न होते हैं; यद्यपि, रासायनिक रूप से, वे जितने बड़े होते हैं, वे उतने ही स्थिर होंगे, और एक आणविक माध्यम के साथ उनकी बातचीत अधिक स्पष्ट (उनके अधिक संपर्क क्षेत्र के कारण) हो जाती है।
संरचना
सीधे इस मामले पर जा रहे हैं कि इसकी संरचनाओं की चिंता है, यह स्पष्ट किया जाना चाहिए कि ये सपाट नहीं हैं, तब भी जब बहुभुजों के प्रतिनिधित्व में ऐसा लगता है। इस कथन का एकमात्र अपवाद साइक्लोप्रोपेन (त्रिकोण) में पाया जाता है, क्योंकि इसके तीन बिंदुओं को आवश्यक रूप से एक ही विमान में आराम करना चाहिए।
यह भी स्पष्ट करना आवश्यक है कि 'चक्र' और 'वलय' शब्द प्राय: विनिमेय हैं; एक अंगूठी को गोलाकार होना जरूरी नहीं है, और इसलिए यह अंतहीन ज्यामितीयता प्राप्त कर सकता है जब तक कि यह एक बंद संरचना है। साइक्लोप्रोपेन को तब त्रिकोणीय रिंग या चक्र कहा जाता है।
सभी कार्बन में 3 संकरण होते हैं, इसलिए उनके ज्यामिति टेट्राहेड्रल होते हैं और उनके बंध आदर्श रूप से 109.5 ° के कोण से अलग होने चाहिए; हालाँकि, यह संभव नहीं है क्योंकि साइक्लोप्रोपेन, साइक्लोब्यूटेन (वर्ग), या साइक्लोपेंटेन (पेंटागन) के रूप में बंद संरचनाओं के लिए संभव नहीं है।
हम तब एक तनाव बोलते हैं, जो अणु को अस्थिर करता है, और प्रत्येक 2 समूह के दहन के औसत ताप को मापकर प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है ।
रचना
और क्या होता है जब डबल या ट्रिपल बॉन्ड होते हैं? तनाव बढ़ जाता है, क्योंकि जहां उनमें से एक है, संरचना को "सिकुड़ने" और फ्लैट रहने के लिए मजबूर किया जाएगा; जो, लगातार, दूसरों के ऊपर एक विरूपण को मजबूर करेगा, शायद पड़ोसी हाइड्रोजन परमाणुओं को ग्रहण करता है।
साइक्लोहेक्सेन के अनुरूप। स्रोत: स्पोंक
ऊपर की व्याख्या करने की कोशिश करने के लिए ऊपरी छवि में साइक्लोहेक्सेन के लिए दो अनुरूप दिखाए गए हैं। जिन परमाणुओं को एक या ई स्थिति में रखा जाता है, उन्हें क्रमशः अक्षीय या भूमध्यरेखीय कहा जाता है। ध्यान दें कि एक फ्लैट षट्भुज के बजाय, आपके पास एक कुर्सी (बाएं) और एक नाव (दाएं) है।
ये संरचनाएं गतिशील हैं और उनके बीच संतुलन स्थापित करती हैं। यदि परमाणु बहुत भारी हैं, तो रिंग उन्हें विषुवतीय स्थितियों में स्थिति में लाने के लिए "स्नैप" करेगी; चूँकि वे रिंग के किनारों की ओर उन्मुख होते हैं (जो इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन को सुदृढ़ या प्रभावित करेगा)।
यदि हम प्रत्येक कार्बन को अलग-अलग देखें, तो यह देखा जाएगा कि वे टेट्राहेड्रल हैं। यदि डबल बॉन्ड होते तो ऐसा नहीं होता: इसकी सपा 2 संकरण संरचना को समतल करने के लिए मजबूर करती; और अगर एक त्रिभुज बंधन है, संरेखित करने के लिए। बेंजीन की प्लेनर संरचना इस का अधिकतम प्रतिनिधित्व है।
गुण
सरलीकृत प्रक्रिया जिसमें एक चक्रीय हाइड्रोकार्बन बनता है। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर
मान लें कि आपके पास एक खुली श्रृंखला हाइड्रोकार्बन है (असंतृप्त या शाखाओं के साथ या बिना)। अगर हम इसके सिरों को जोड़ सकते हैं, तो यह एक अंगूठी या चक्र (जैसा कि ऊपर की छवि में है) बनाएगा।
कार्बनिक संश्लेषण के दृष्टिकोण से, यह सिर्फ उसी तरह नहीं होता है; श्रृंखला के सिरों पर अच्छे छोड़ने वाले समूह होने चाहिए, जो बाहर निकलते समय, श्रृंखला बंद करने को बढ़ावा दें (यदि समाधान बहुत पतला है)।
इसे ध्यान में रखते हुए, यह देखा जा सकता है कि ग्रीन ट्रेस हाइड्रोकार्बन केवल इसकी संरचना के संबंध में एक परिवर्तन से गुजरता है; अन्य परमाणुओं के साथ नए बंधन को तोड़ने या जोड़ने के बिना। इसका मतलब यह है कि रासायनिक रूप से यह बंद होने या बजने से पहले और बाद में समान रहता है।
इसलिए, इन एलिसिलिक हाइड्रोकार्बन के रासायनिक या भौतिक गुण उनके ओपन चेन समकक्षों से बहुत अधिक भिन्न नहीं होते हैं। दोनों एक ही प्रजाति (यानी पराबैंगनी प्रकाश के तहत हलोजन) के खिलाफ प्रतिक्रियाशील हैं, और गर्मी जारी करके मजबूत ऑक्सीकरण या जल से गुजर सकते हैं।
अंतर आणविक बल
एक निर्विवाद तथ्य है: रिंग में खुली श्रृंखला की तुलना में अधिक संपर्क क्षेत्र होता है, और इसलिए इसकी इंटरमॉलिक्युलर बातचीत मजबूत होती है।
परिणाम यह है कि उनके उबलने और पिघलने के बिंदु उच्च होते हैं, जैसा कि उनके घनत्व होते हैं। जैसा कि उनके अपवर्तक सूचकांकों या वाष्प दबावों में कई अंतर देखे जा सकते हैं।
शब्दावली
हरे स्ट्रोक के साथ हाइड्रोकार्बन के उदाहरण पर लौटते हुए, इसका नामकरण एक बार अपरिवर्तित रहता है जब यह अपने आप बंद हो जाता है (जैसे एक सांप अपनी पूंछ काटता है)। इसलिए, नामकरण नियम समान रहते हैं; जब तक पॉलीसाइक्लिक या सुगंधित हाइड्रोकार्बन को संबोधित नहीं किया जाता है।
तीन यौगिक नीचे दिखाए गए हैं, जिन्हें उनके उचित नाम दिए जाएंगे:
अपने नामकरण को निर्दिष्ट करने के लिए चक्रीय हाइड्रोकार्बन के तीन उदाहरण। स्रोत: गेब्रियल बोलिवर
शुरू करने के लिए, चूंकि वे बंद संरचना हैं, उपसर्ग चक्र का उपयोग उन्हें संदर्भित करने के लिए किया जाता है (यहां शब्द अंगूठी को फिर से आरोपित किया गया है)।
बाएं से दाएं हमारे पास है: एक साइक्लोपेंटेन, एक साइक्लोहेक्सेन, और एक अन्य साइक्लोपेंटेन। कार्बन को इस तरह से क्रमांकित किया जाता है कि सबस्टिट्यूट को सबसे कम संख्या में असाइन किया जाता है, और उन्हें आगे वर्णमाला क्रम में उल्लिखित किया जाता है।
इस प्रकार, A है: 1,1-Dimethylcyclopentane। बी में, यह फ्लोरीन से पहले एथिल सबस्टिट्यूट का उल्लेख करके शुरू होता है, इसलिए इसका नाम है: 1-एथिल-2-फ्लुओरोसाइक्लेक्सेन। और फिर सी के लिए, डबल बॉन्ड्स को प्रतिस्थापन के रूप में लिया जाता है, जो इसे बनाने वाले कार्बन की संख्या को दर्शाता है: 1,3-cyclopentadiene।
उदाहरण
पूरे लेख में, कई चक्रीय हाइड्रोकार्बन का उल्लेख किया गया है। पहली छवि में पाया जा सकता है: साइक्लोप्रोपेन, साइक्लोब्यूटेन, साइक्लोपेंटेन, साइक्लोहेक्सेन, साइक्लोहेप्टेन और साइक्लोएक्टेन।
डेरिवेटिव की एक विस्तृत श्रृंखला उनसे प्राप्त की जा सकती है, और उन पर क्रमशः डबल या ट्रिपल बॉन्ड रखने के लिए पर्याप्त है, क्रमशः साइक्लोकेन या साइक्लोअल्काइन। और सुगंधित हाइड्रोकार्बन के संबंध में, बेंजीन की अंगूठी को ध्यान में रखना और इसे दो आयामों में बदलने या पुन: उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त है।
हालांकि, सबसे असाधारण (और समस्याग्रस्त जब उनके नामकरण को समझने की बात आती है) पॉलीसाइक्लिक हाइड्रोकार्बन हैं; अर्थात्, साधारण बहुभुज भी सरल तरीके से उनका प्रतिनिधित्व करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। उनमें से तीन उल्लेखनीय हैं: क्यूबा, कैनास्टानो और पगोडा (नीचे चित्र)।
क्यूबा का कंकाल। स्रोत: NEUROtiker
कैनाटन का कंकाल। स्रोत: बेनजाह- bmm27
पैगोडानो का कंकाल। स्रोत: Puppy8800
उनमें से प्रत्येक की अपनी जटिल संश्लेषण पद्धति, इसका इतिहास, कला और अनंत संरचनात्मक संभावनाओं के लिए एक अव्यक्त आकर्षण है जो सरल हाइड्रोकार्बन तक पहुंच सकता है।
संदर्भ
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