अल्केन्स में सल्फोनेशन प्रतिक्रियाएं वो हैं कार्बनिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं, उत्पादन के उद्देश्य से किया गया सल्फोनिक एसिड (कार्बनिक यौगिक जिनमें SO समूह होता है3H कार्बन परमाणु या कार्बन श्रृंखला से जुड़ा हुआ है) और पानी (H .)2ओ)।
एक सल्फोनिक एसिड का संरचनात्मक सूत्र
पर सल्फोनेशन प्रतिक्रिया करने के लिए हाइड्रोकार्बन, हमें एक अल्केन (केवल कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं से संतृप्त कार्बन श्रृंखला द्वारा निर्मित यौगिक) को मिलाना चाहिए और सल्फ्यूरिक एसिड (एच2केवल4) केंद्रित, हीटिंग ( heating) के अधीन।
दो-कार्बन एल्केन के सल्फोनेशन का प्रतिनिधित्व करने वाला रासायनिक समीकरण
अल्केन्स में सल्फोनेशन प्रतिक्रिया के सिद्धांत
जैसे कि अल्केन सल्फोनेशन प्रतिक्रिया यह एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया है, इसमें हमारे पास छोटे घटकों के बीच आदान-प्रदान होता है वैद्युतीयऋणात्मकता अभिकारकों की, अर्थात् अल्केन और सल्फ्यूरिक एसिड के बीच। अल्केन में हाइड्रोजन और सल्फ्यूरिक एसिड, सल्फोनिक समूह होता है।
नीचे, हमारे पास a. के तंत्र का चरण दर चरण है अल्केन्स में सल्फोनेशन प्रतिक्रिया. एक उदाहरण के रूप में, हम सबसे सरल एल्केन, मीथेन (CH .) का उपयोग करेंगे4):
मीथेन का संरचनात्मक सूत्र
पहला चरण: सल्फ्यूरिक एसिड में हाइड्रॉक्सिल (OH) और सल्फर (S) के बीच के बंधन का विघटन।
सल्फ्यूरिक एसिड में मौजूद प्रत्येक हाइड्रॉक्सिल समूह को अधिक विद्युतीय होने की विशेषता है। प्रतिक्रिया के दौरान गर्म करने के साथ, प्रवृत्ति यह है कि हाइड्रॉक्सिल समूह और सल्फर के बीच का बंधन टूट जाता है:
सल्फर और हाइड्रॉक्सिल के बीच बंधन का विघटन
हालांकि, संरचना में इलेक्ट्रॉनिक पुनर्व्यवस्था के कारण सभी हाइड्रॉक्सिल के बंधन का टूटना नहीं होता है। एक हाइड्रॉक्साइड आयन (OH) तब प्राप्त होता है।-) और एक सल्फोनिक कटियन।
दूसरा चरण: हाइड्रॉक्सिल समूह एल्केन अणु पर हमला करता है।
फिर हाइड्रॉक्सी समूह (OH .)-) अल्केन पर हमला करता है, जिससे कार्बन और हाइड्रोजन के बीच का बंधन टूट जाता है (जो कि उनके बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर के कारण अधिक नाजुक होता है)।
एल्केन में कार्बन और हाइड्रोजन के बीच के बंधन को तोड़ना
ध्यान दें: कार्बन और हाइड्रोजन के बीच बंधन का विघटन हमेशा कम इलेक्ट्रॉनिक घनत्व या चार्ज वाले कार्बन पर सबसे अधिक बार होगा। कार्बन में जितने कम हाइड्रोजन होते हैं, या जितने अधिक समूह इससे जुड़े होते हैं, उसका इलेक्ट्रॉन घनत्व उतना ही कम होता है। तो हमारे पास:
तृतीयक कार्बन
बंधन टूटने के बाद, अल्केन एक इलेक्ट्रॉन की कमी वाला कार्बन (कार्बोकेशन) बन जाता है। हाइड्रॉक्साइड समूह (OH)-) मुक्त हाइड्रोजन के साथ परस्पर क्रिया करता है और पानी का अणु बनाता है।
तीसरा चरण: सल्फोनिक समूह पर गठित रेडिकल का हमला।
अंत में, सल्फ़ोनिक समूह पर शेष अल्केन द्वारा हमला किया जाता है, जिससे सल्फ़ोनिक एसिड बनता है।
संरचनाएं जो परस्पर क्रिया करती हैं और सल्फोनिक एसिड बनाती हैं
अल्केन्स में सल्फोनेशन प्रतिक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने वाले समीकरणों के उदाहरण
पहला उदाहरण: प्रोपेन का सल्फोनेशन।
प्रोपेन का संरचनात्मक सूत्र
प्रोपेन में दो प्राथमिक कार्बन और एक द्वितीयक कार्बन होता है, जिसके अलग-अलग चार्ज होते हैं क्योंकि वे अलग-अलग मात्रा में हाइड्रोजन से बंधे होते हैं। चूंकि कार्बन हाइड्रोजन की तुलना में अधिक विद्युतीय है, इसलिए इन कार्बनों में अलग-अलग इलेक्ट्रॉन घनत्व होते हैं।
प्रोपेन के प्रत्येक कार्बन परमाणु पर आवेशों का वितरण
प्राथमिक कार्बन पर, आवेश -3 होता है (क्योंकि यह तीन हाइड्रोजन से बंधा होता है), और द्वितीयक कार्बन पर, आवेश -2 होता है (क्योंकि यह दो हाइड्रोजन से बंधा होता है)। इस प्रकार, कार्बन और हाइड्रोजन के बीच के बंधन में कभी-कभी कार्बन 1 (एक अणु का), कभी-कभी कार्बन 2 (दूसरे अणु का) में एक विराम होगा।
विभिन्न कार्बन पर कार्बन और हाइड्रोजन के बीच के बंधन को तोड़ना
सल्फ्यूरिक एसिड और अल्केन दोनों में बंधों के टूटने के बाद, का गठन होता है एक सल्फोनिक समूह द्वारा कार्बन 1 पर हाइड्रोजन के प्रतिस्थापन वाले उत्पाद, और कार्बन पर भी ऐसा ही होता है 2.
प्रोपेन के सल्फोनेशन से बनने वाले उत्पाद
दूसरा उदाहरण: 2-मिथाइल-ब्यूटेन का सल्फोनेशन।
2-मिथाइल-ब्यूटेन का संरचनात्मक सूत्र
2-मिथाइल-ब्यूटेन में तीन प्राथमिक कार्बन, एक द्वितीयक कार्बन और एक तृतीयक कार्बन होता है, जिसमें विभिन्न शुल्क और, परिणामस्वरूप, विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक घनत्व, जैसा कि निम्नलिखित संरचना में देखा जा सकता है:
2-मिथाइल-ब्यूटेन में इलेक्ट्रॉनिक आवेशों का वितरण
इसलिए, 2-मिथाइल-ब्यूटेन में कार्बन और हाइड्रोजन के बीच के बंधन को तोड़ने की कई संभावनाएं हैं, जो कार्बन 1 (एक अणु का), कार्बन 2 (दूसरे अणु का), कार्बन 3 या कार्बन पर हो सकता है 4. हालांकि, यह उल्लेखनीय है कि कार्बन नंबर 2 पर व्यवधान अधिक आम है।
विभिन्न कार्बन पर कार्बन और हाइड्रोजन के बीच के बंधन को तोड़ना
सल्फ्यूरिक एसिड और एल्केन दोनों में बंधों के टूटने के बाद, का गठन एक सल्फोनिक समूह द्वारा कार्बन 1 पर हाइड्रोजन के प्रतिस्थापन के साथ उत्पाद, और ऐसा ही होता है कार्बन 2.
2-मिथाइल-ब्यूटेन के सल्फोनेशन से बनने वाले उत्पाद
मेरे द्वारा डियोगो लोपेज डायस
स्रोत: ब्राजील स्कूल - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-sulfonacao-alcanos.htm
