Chapter 12 Organic Chemistry - Some Basic Principles And Techniques

ಅಧ್ಯಾಯ 12 ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ - ಕೆಲವು ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಗಳು

ಹಿಂದಿನ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ನೀವು ಕಾರ್ಬನ್ ಅಂಶವು ಕ್ಯಾಟೆನೇಶನ್ ಎಂಬ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಕಲಿತಿದ್ದೀರಿ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅದು ಇತರ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಆಕ್ಸಿಜನ್, ನೈಟ್ರೋಜನ್, ಸಲ್ಫರ್, ಫಾಸ್ಫರಸ್ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಲೋಜನ್ಗಳಂತಹ ಇತರ ಅಂಶಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸಹ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ಎಂಬ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಶಾಖೆಯಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಘಟಕವು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಕೆಲವು ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

12.1 ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಚಯ

ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಜೀವನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಆನುವಂಶಿಕ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಡೀಆಕ್ಸಿರೈಬೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಕ್ ಆಮ್ಲ (DNA) ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ರಕ್ತ, ಸ್ನಾಯುಗಳು ಮತ್ತು ಚರ್ಮದ ಅಗತ್ಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ಅಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಬಟ್ಟೆ, ಇಂಧನಗಳು, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು, ಬಣ್ಣಗಳು ಮತ್ತು ಔಷಧಿಗಳಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳು ಈ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅನ್ವಯದ ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಾಗಿವೆ.

ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ವಿಜ್ಞಾನವು ಸುಮಾರು ಎರಡು ನೂರು ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಹಳೆಯದಾಗಿದೆ. ಸುಮಾರು 1780 ರ ಸುಮಾರಿಗೆ, ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಸಸ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಣಿಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ಖನಿಜ ಮೂಲಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಅಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದರು. ಸ್ವೀಡಿಷ್ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಬರ್ಜಿಲಿಯಸ್ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಚನೆಗೆ ‘ಜೀವ ಶಕ್ತಿ’ (ವೈಟಲ್ ಫೋರ್ಸ್) ಕಾರಣವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು. ಆದರೆ, 1828 ರಲ್ಲಿ F. ವೋಹ್ಲರ್ ಅಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತವಾದ ಅಮೋನಿಯಂ ಸಯನೇಟ್ನಿಂದ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತವಾದ ಯೂರಿಯಾವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದಾಗ ಈ ಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ತಿರಸ್ಕರಿಸಲಾಯಿತು.

$$\begin{array}{ll}\mathrm{NH}_4 \mathrm{CNO} \xrightarrow{\text { Heat }} & \mathrm{NH}_2 \mathrm{CONH}_2 \\ \text { Ammonium cyanate } & \text { Urea }\end{array}$$

ಕೋಲ್ಬೆಯಿಂದ (1845) ಆಸಿಟಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಮತ್ತು ಬರ್ತೆಲೋಟ್ನಿಂದ (1856) ಮೀಥೇನ್ನ ಪ್ರಾರಂಭಿಕ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಸಾವಯವ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿ ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿತು.

ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧದ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅದರ ಆಧುನಿಕ ರೂಪಕ್ಕೆ ತಂದಿತು.

12.2 ಕಾರ್ಬನ್ನ ಟೆಟ್ರಾವೇಲೆನ್ಸ್: ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಆಕಾರಗಳು

12.2.1 ಕಾರ್ಬನ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಆಕಾರಗಳು

ಅಣುರಚನೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳ ಜ್ಞಾನವು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ಊಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನೀವು ಈಗಾಗಲೇ ಘಟಕ 4 ರಲ್ಲಿ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಮತ್ತು ಅಣುರಚನೆಯ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳನ್ನು ಕಲಿತಿದ್ದೀರಿ. ಅಲ್ಲದೆ, ಕಾರ್ಬನ್ನ ಟೆಟ್ರಾವೇಲೆನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಅದರ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು $s$ ಮತ್ತು $p$ ಕಕ್ಷೆಗಳ ಸಂಕರೀಕರಣದ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಿಮಗೆ ಈಗಾಗಲೇ ತಿಳಿದಿದೆ. ಮೀಥೇನ್ $\left(\mathrm{CH}_{4}\right)$, ಈಥೇನ್ $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_4\right)$, ಈಥೈನ್ $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_2\right)$ ನಂತಹ ಅಣುಗಳ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ $s p^{3}, s p^{2}$ ಮತ್ತು $s p$ ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೆನಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಸಂಕರೀಕರಣವು ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿನ ಬಂಧದ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಬಂಧದ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ (ಶಕ್ತಿ) ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ. $s p$ ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಯು ಹೆಚ್ಚು $s$ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ಅದರ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ಗೆ ಹತ್ತಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು $s p^{3}$ ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಬಂಧಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. $s p^{2}$ ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಯು $s$ ಗುಣಲಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ $s p$ ಮತ್ತು $s p^{3}$ ನಡುವೆ ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ, ಅದು ರೂಪಿಸುವ ಬಂಧಗಳ ಉದ್ದ ಮತ್ತು ಎಂಥಾಲ್ಪಿಯು ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಕರೀಕರಣದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಕಾರ್ಬನ್ನ ವಿದ್ಯುದೃಣತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಗಳ $s$ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ವಿದ್ಯುದೃಣತೆಯೂ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, $s p$ ಸಂಕರ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುವು $50 \% s$ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದು $s p^{2}$ ಅಥವಾ $s p^{3}$ ಸಂಕರೀಕೃತ ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ವಿದ್ಯುದೃಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವಿದ್ಯುದೃಣತೆಯು ಸಂಬಂಧಿತ ಅಣುಗಳ ಹಲವಾರು ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಫಲಿತವಾಗಿದೆ, ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ನಂತರದ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಕಲಿಯುವಿರಿ.

12.2.2 $\pi$ ಬಂಧಗಳ ಕೆಲವು ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣಗಳು

$\pi$ (ಪೈ) ಬಂಧ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ, ಸರಿಯಾದ ಪಾರ್ಶ್ವ ಅತಿವ್ಯಾಪ್ತಿಗಾಗಿ ಪಕ್ಕದ ಪರಮಾಣುಗಳ ಮೇಲೆ ಎರಡು $p$ ಕಕ್ಷೆಗಳ ಸಮಾನಾಂತರ ದಿಕ್ಕು ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, $\mathrm{H_2} \mathrm{C}=\mathrm{CH_2}$ ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದೇ ಸಮತಲದಲ್ಲಿರಬೇಕು. $p$ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎರಡೂ $p$ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಅಣುವಿನ ಸಮತಲಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು $\mathrm{CH_2}$ ತುಣುಕಿನ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು $p$ ಕಕ್ಷೆಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಅತಿವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ದ್ವಿಬಂಧ $(\mathrm{C}=\mathrm{C})$ ಬಗ್ಗೆ ಅಂತಹ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ. $\pi$ ಬಂಧದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಾರ್ಜ್ ಮೇಘವು ಬಂಧಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಮತಲದ ಮೇಲೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ದಾಳಿ ಮಾಡುವ ಕಾರಕಗಳಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, $\pi$ ಬಂಧಗಳು ಬಹು ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಕೇಂದ್ರಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಸಮಸ್ಯೆ 12.1

ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು $\sigma$ ಮತ್ತು $\pi$ ಬಂಧಗಳು ಇವೆ?

(ಎ) $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{CCH}=\mathrm{CHCH_3}$ (ಬಿ) $\mathrm{CH_2}=\mathrm{C}=\mathrm{CHCH_3}$

ಪರಿಹಾರ

(ಎ) $\sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{C}}: 4 ; \sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}: 6 ; \pi_{\mathrm{C}=\mathrm{C}}: 1 ; \pi \mathrm{C} \equiv \mathrm{C}: 2$

(ಬಿ) $\sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{C}}: 3 ; \sigma_{\mathrm{C}-\mathrm{H}}: 6 ; \pi_{\mathrm{C}=\mathrm{C}}: 2$.

ಸಮಸ್ಯೆ 12.2

ಕೆಳಗಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಕಾರ್ಬನ್ನ ಸಂಕರೀಕರಣದ ಪ್ರಕಾರವೇನು?

(ಎ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{Cl}$, (ಬಿ) $\left(\mathrm{CH_3}\right)_{2} \mathrm{CO}$, (ಸಿ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CN}$, (ಡಿ) $\mathrm{HCONH_2}$, (ಇ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH}=\mathrm{CHCN}$

ಪರಿಹಾರ

(ಎ) $s p^{3}$, (ಬಿ) $s p^{3}, s p^{2}$, (ಸಿ) $s p^{3}, s p$, (ಡಿ) $s p^{2}$, (ಇ) $s p^{3}, s p^{2}, s p^{2}, s p$

ಸಮಸ್ಯೆ 12.3

ಕೆಳಗಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬನ್ನ ಸಂಕರೀಕರಣದ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಣುಗಳ ಆಕಾರಗಳನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.

(ಎ) $\mathrm{H_2} \mathrm{C}=\mathrm{O}$, (ಬಿ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{~F}$, (ಸಿ) $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{N}$.

ಪರಿಹಾರ

(ಎ) $s p^{2}$ ಸಂಕರೀಕೃತ ಕಾರ್ಬನ್, ತ್ರಿಕೋನ ಸಮತಲ; (ಬಿ) $s p^{3}$ ಸಂಕರೀಕೃತ ಕಾರ್ಬನ್, ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರಲ್; (ಸಿ) $s p$ ಸಂಕರೀಕೃತ ಕಾರ್ಬನ್, ರೇಖೀಯ.

12.3 ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿರೂಪಣೆಗಳು

12.3.1 ಸಂಪೂರ್ಣ, ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಮತ್ತು ಬಂಧ-ರೇಖಾ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳು

ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಹಲವಾರು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆ ಅಥವಾ ಡಾಟ್ ರಚನೆ, ಡ್ಯಾಶ್ ರಚನೆ, ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಬಂಧ ರೇಖಾ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳು ಕೆಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಕಾರಗಳಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎರಡು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧವನ್ನು ಡ್ಯಾಶ್ (-) ನಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲೆವಿಸ್ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಸರಳೀಕರಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರವು ಬಂಧ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಡ್ಯಾಶ್ ಒಂದೇ ಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ, ದ್ವಿಬಂಧಕ್ಕೆ ಡಬಲ್ ಡ್ಯಾಶ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಟ್ರಿಪಲ್ ಡ್ಯಾಶ್ ಟ್ರಿಪಲ್ ಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಟೆರೋಆಟಮ್ಗಳ (ಉದಾ., ಆಕ್ಸಿಜನ್, ನೈಟ್ರೋಜನ್, ಸಲ್ಫರ್, ಹ್ಯಾಲೋಜನ್ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ) ಮೇಲಿನ ಒಂಟಿ ಜೋಡಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ತೋರಿಸದಿರಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಈಥೇನ್ $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}\right)$, ಈಥೇನ್ $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_4}\right)$, ಈಥೈನ್ $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_2}\right)$ ಮತ್ತು ಮೆಥನಾಲ್ $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}\right)$ ಅನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿರೂಪಣೆಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಈ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಸಹಸಂಯೋಜಕ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಕೆಲವು ಅಥವಾ ಎಲ್ಲಾ ಡ್ಯಾಶ್ಗಳನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಬಿಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿಗೆ ಅಂಟಿಕೊಂಡಿರುವ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಗುಂಪುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸಬ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ನಿಂದ ಸೂಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತಷ್ಟು ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಬಹುದು. ಸಂಯುಕ್ತದ ಫಲಿತಾಂಶದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಈಥೇನ್, ಈಥೇನ್, ಈಥೈನ್ ಮತ್ತು ಮೆಥನಾಲ್ ಅನ್ನು ಹೀಗೆ ಬರೆಯಬಹುದು:

$$ \begin{array}{cccc} \underset{\text{Ethane}}{\mathrm{CH_3CH_3}} & \underset{\text{Ethene}}{\mathrm{H_2C}=\mathrm{CH_2}} & \underset{\text{Ethyne}}{\mathrm{HC}=\mathrm{HC}} & \underset{\text{Methanol}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}} \end{array} $$

ಅಂತೆಯೇ, $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}$ ಅನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು $\mathrm{CH_3}\left(\mathrm{CH_2}\right)_{6} \mathrm{CH_3}$ ಗೆ ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಳೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಸಾವಯವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ರಚನೆಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಇನ್ನೊಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಈ ಬಂಧ-ರೇಖಾ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿರೂಪಣೆಯಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್-ಕಾರ್ಬನ್ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ರೇಖೆಗಳನ್ನು ಜಿಗ್-ಜ್ಯಾಗ್ ಶೈಲಿಯಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಬರೆಯಲಾದ ಏಕೈಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಆಕ್ಸಿಜನ್, ಕ್ಲೋರಿನ್, ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಇತ್ಯಾದಿ. ಟರ್ಮಿನಲ್ಗಳು ಮೀಥೈಲ್ $\left(-\mathrm{CH_3}\right)$ ಗುಂಪುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ (ಕಾರ್ಯಾತ್ಮಕ ಗುಂಪಿನಿಂದ ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ), ಆದರೆ ರೇಖಾ ಸಂಧಿಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳ ವೇಲೆನ್ಸಿಯನ್ನು ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ಗಳ ಸೂಕ್ತ ಸಂಖ್ಯೆಯೊಂದಿಗೆ ಬಂಧಿತ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗಿದೆ:

(i) 3-ಮೀಥೈಲ್ಆಕ್ಟೇನ್ ಅನ್ನು ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು:

(ii) 2-ಬ್ರೋಮೋ ಬ್ಯುಟೇನ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ವಿವಿಧ ಮಾರ್ಗಗಳು:

ಚಕ್ರೀಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ, ಬಂಧ-ರೇಖಾ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ನೀಡಬಹುದು:

ಸಮಸ್ಯೆ 12.4

ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಸೂತ್ರಗಳಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಿ.

(ಎ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{COCH_2} \mathrm{CH_3}$

(ಬಿ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH}=\mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_2}\right)_{3} \mathrm{CH_3}$

ಪರಿಹಾರ

ಸಮಸ್ಯೆ 12.5

ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ, ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಸೂತ್ರ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬಂಧ-ರೇಖಾ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.

(ಎ) $\mathrm{HOCH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH} \left(\mathrm{CH_3} \right) \mathrm{CH} \left(\mathrm{CH_3} \right) \mathrm{CH_3}$

(ಬಿ)

ಪರಿಹಾರ

ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಸೂತ್ರ:

(ಎ) $\mathrm{HO}\left(\mathrm{CH_2}\right)_3 \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_3}\right) \mathrm{CH}\left(\mathrm{CH_3}\right)_2$

(ಬಿ) $\mathrm{HOCH}(\mathrm{CN})_{2}$

ಬಂಧ-ರೇಖಾ ಸೂತ್ರ:

ಸಮಸ್ಯೆ 12.6

ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸೇರಿದಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲು ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬಂಧ-ರೇಖಾ ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ವಿಸ್ತರಿಸಿ

ಪರಿಹಾರ

12.3.2 ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ತ್ರಿಮಾಪೀಯ ನಿರೂಪಣೆ

ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ತ್ರಿಮಾಪೀಯ (3-ಡಿ) ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಲವು ಸಂಪ್ರದಾಯಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಘನ (-) ಮತ್ತು ಡ್ಯಾಶ್ಡ್ ( …IIII) ವೆಡ್ಜ್ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಎರಡು-ಮಾಪೀಯ ಚಿತ್ರದಿಂದ ಅಣುವಿನ 3-ಡಿ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಗ್ರಹಿಸಬಹುದು. ಈ ಸೂತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಘನ-ವೆಡ್ಜ್ ಅನ್ನು ಕಾಗದದ ಸಮತಲದಿಂದ ಹೊರಗೆ, ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಚಾಚಿಕೊಂಡಿರುವ ಬಂಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡ್ಯಾಶ್ಡ್-ವೆಡ್ಜ್ ಅನ್ನು ಕಾಗದದ ಸಮತಲದಿಂದ ಹೊರಗೆ ಮತ್ತು ವೀಕ್ಷಕನಿಂದ ದೂರವಿರುವ ಬಂಧವನ್ನು ಚಿತ್ರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೆಡ್ಜ್ಗಳನ್ನು ವೆಡ್ಜ್ನ ವಿಶಾಲ ತುದಿಯು ವೀಕ್ಷಕನ ಕಡೆಗೆ ಇರುವಂತೆ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾಗದದ ಸಮತಲದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಖೆಯನ್ನು ($-$) ಬಳಸಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕಾಗದದ ಮೇಲೆ ಮೀಥೇನ್ ಅಣುವಿನ 3-ಡಿ ನಿರೂಪಣೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 12.1 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರ. 12.1 CH4 ನ ವೆಡ್ಜ್-ಮತ್ತು-ಡ್ಯಾಶ್ ನಿರೂಪಣೆ

ಅಣು ಮಾದರಿಗಳು

ಅಣು ಮಾದರಿಗಳು ಸಾವಯವ ಅಣುಗಳ ತ್ರಿಮಾಪೀಯ ಆಕಾರಗಳ ಉತ್ತಮ ದೃಶ್ಯೀಕರಣ ಮತ್ತು ಗ್ರಹಿಕೆಗಾಗಿ ಬಳಸುವ ಭೌತಿಕ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಮರ, ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅಥವಾ ಲೋಹದಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು ವಿಧದ ಅಣು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ: (1) ಫ್ರೇಮ್ವರ್ಕ್ ಮಾದರಿ, (2) ಬಾಲ್-ಮತ್ತು-ಸ್ಟಿಕ್ ಮಾದರಿ, ಮತ್ತು (3) ಸ್ಪೇಸ್ ಫಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಮಾದರಿ. ಫ್ರೇಮ್ವರ್ಕ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಅಣುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುವ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಮಾದರಿಯು ಪರಮಾಣುಗಳ ಗಾತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸುವಾಗ ಅಣುವಿನ ಬಂಧಗಳ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ. ಬಾಲ್-ಮತ್ತು-ಸ್ಟಿಕ್ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಬಂಧಗಳೆರಡನ್ನೂ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚೆಂಡುಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೋಲು ಬಂಧವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. $\mathrm{C}=\mathrm{C}$ (ಉದಾ., ಈಥೇನ್) ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಕೋಲುಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು. ಈ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಾಲ್-ಮತ್ತು-ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಮಾದರಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಪೇಸ್-ಫಿಲ್ಲಿಂಗ್ ಮಾದರಿಯು ಅದರ ವ್ಯಾನ್ ಡೆರ್ ವಾಲ್ಸ್ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಬಂಧಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಪರಮಾಣುವಿನಿಂದ ಆಕ್ರಮಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾದರಿಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಅಣು ಮಾದರಿ ರಚನೆಗಾಗಿ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು.

12.4 ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಹಲವಾರು ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸದಾ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಸಂಖ್ಯೆಗಳು ಅವುಗಳ ರಚನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವರ್ಗೀಕರಿಸುವುದನ್ನು ಅಗತ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ. ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ವಿಶಾಲವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ:

I. ಆವರ್ತಕ ಅಥವಾ ತೆರೆದ ಸರಪಳಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು

ಈ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಅಲಿಫ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನೇರ ಅಥವಾ ಕವಲೊಡೆದ ಸರಪಳಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ:

II ಆವರ್ತಕ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಿದ ಸರಪಳಿ ಅಥವಾ ಉಂಗುರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು

(ಎ) ಅಲಿಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು

ಅಲಿಸೈಕ್ಲಿಕ್ (ಅಲಿಫ್ಯಾಟಿಕ್ ಆವರ್ತಕ) ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಉಂಗುರದ ರೂಪದಲ್ಲಿ (ಹೋಮೋಸೈಕ್ಲಿಕ್) ಸೇರಿಕೊಂಡಿರುವ ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕಾರ್ಬನ್ ಅಲ್ಲದ ಇತರ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಹ ಉಂಗುರದಲ್ಲಿ ಇರುತ್ತವೆ (ಹೆಟೆರೋಸೈಕ್ಲಿಕ್). ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ ಟೆಟ್ರಾಹೈಡ್ರೋಫ್ಯೂರನ್ ಈ ರೀತಿಯ ಸಂಯುಕ್ತದ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿದೆ:

ಇವು ಅಲಿಫ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಹೋಲುವ ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.

(ಬಿ) ಅರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು

ಅರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ. ಘಟಕ 9 ರಲ್ಲಿ ಈ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಬಗ್ಗೆ ನೀವು ವಿವರವಾಗಿ ಕಲಿಯುವಿರಿ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಂಜೀನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಬಂಧಿತ ಉಂಗುರ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು (ಬೆಂಜಿನಾಯ್ಡ್) ಸೇರಿವೆ. ಅಲಿಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಂತೆ, ಅರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಸಹ ಉಂಗುರದಲ್ಲಿ ಹೆಟೆರೋ ಪರಮಾಣುವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಅಂತಹ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಹೆಟೆರೋಸೈಕ್ಲಿಕ್ ಅರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಅರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು:

ಬೆಂಜಿನಾಯ್ಡ್ ಅರೋಮ್ಯಾಟಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು