रसायनशास्त्र शॉटन-बॉमन अभिक्रिया

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही अमाइन आणि एसिल क्लोराईड पासून एमाइड्सच्या संश्लेषणासाठीची एक क्लासिक कार्बनी अभिक्रिया आहे. याचे नाव जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ कार्ल शॉटन आणि युजेन बॉमन यांच्या नावावरून ठेवण्यात आले आहे, ज्यांनी १८८३ मध्ये प्रथम ही अभिक्रिया नोंदवली.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेची पद्धत#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही अल्कोहोल आणि फिनॉल्सच्या एसिलीकरणासाठीची एक क्लासिक कार्बनी अभिक्रिया आहे. यामध्ये एसिल क्लोराईडची पायरीडीन किंवा सोडियम हायड्रॉक्साईड सारख्या आम्लारीच्या उपस्थितीत अल्कोहोल किंवा फिनॉलसोबत अभिक्रिया होते. अभिक्रिया न्यूक्लिओफिलिक एसिल प्रतिस्थापन यंत्रणेद्वारे पुढे जाते, ज्यामध्ये एस्टर तयार करण्यासाठी अल्कोहोल किंवा फिनॉल एसिल क्लोराईडवर आक्रमण करते.

पद्धत#

1. एसिल क्लोराईडची तयारी: संबंधित कार्बोक्झिलिक आम्लाची थायोनिल क्लोराईड किंवा ऑक्झॅलिल क्लोराईडसोबत अभिक्रिया करून एसिल क्लोराईड तयार करता येते.
2. अल्कोहोल किंवा फिनॉलची भर: गोल तळाच्या फ्लास्कमध्ये एसिल क्लोराईडमध्ये अल्कोहोल किंवा फिनॉल टाकले जाते.
3. आम्लारीची भर: अभिक्रिया मिश्रणात आम्लारी टाकले जाते. या अभिक्रियेसाठी पायरीडीन हा सामान्यतः वापरला जाणारा आम्लारी आहे.
4. ढवळणे: खोलीच्या तापमानावर अनेक तास अभिक्रिया मिश्रण ढवळले जाते.
5. शमन: पाणी टाकून अभिक्रिया शमित केली जाते.
6. निष्कर्षण: डायइथाइल इथर किंवा इथाइल एसिटेट सारख्या सेंद्रिय द्रावकाचा वापर करून उत्पादनाचे निष्कर्षण केले जाते.
7. शुष्कीकरण: सेंद्रिय स्तर निर्जल सोडियम सल्फेटवर शुष्क केला जातो.
8. बाष्पीभवन: सेंद्रिय द्रावकाचे बाष्पीभवन करून कच्चे उत्पादन मिळवले जाते.
9. शुद्धीकरण: पुनःस्फटिकीकरण किंवा क्रोमॅटोग्राफीद्वारे कच्च्या उत्पादनाचे शुद्धीकरण करता येते.

उदाहरणे#

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा वापर विविध एस्टर्सचे संश्लेषण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. काही उदाहरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• इथाइल एसिटेट: हे एक सामान्य द्रावक आहे ज्याचा वापर विविध अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो. एसिटिल क्लोराईडची इथेनॉलसोबत अभिक्रिया करून याचे संश्लेषण करता येते.
• मिथाइल सॅलिसिलेट: हे एक संयुग आहे जे विंटरग्रीन ऑईलमध्ये आढळते. सॅलिसिलिक आम्लाची मिथाइल क्लोराईडसोबत अभिक्रिया करून याचे संश्लेषण करता येते.
• ॲस्पिरिन: हे एक सामान्य वेदनाशामक आहे ज्याचा वापर डोकेदुखी, ताप आणि जळजळ यांच्या उपचारासाठी केला जातो. सॅलिसिलिक आम्लाची ॲसिटिक अॅनहायड्राईडसोबत अभिक्रिया करून याचे संश्लेषण करता येते.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेची यंत्रणा#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही अमाइन आणि एसिल क्लोराईड पासून एमाइड्सच्या संश्लेषणासाठीची एक क्लासिक कार्बनी अभिक्रिया आहे. यामध्ये अमाइनची एसिल क्लोराईडसोबत, सामान्यतः पायरीडीन किंवा सोडियम हायड्रॉक्साईड या आम्लारीच्या उपस्थितीत अभिक्रिया होते. अभिक्रिया न्यूक्लिओफिलिक एसिल प्रतिस्थापन यंत्रणेद्वारे पुढे जाते.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेची यंत्रणा पुढीलप्रमाणे वर्णन करता येते:

1. न्यूक्लिओफिलिक आक्रमण: अमाइन न्यूक्लिओफिलिक पद्धतीने एसिल क्लोराईडवर आक्रमण करते, ज्यामुळे चतुष्फलकी मध्यवर्ती संयुग तयार होते.
2. प्रोटॉन हस्तांतरण: अमोनियम आयनमधील प्रोटॉन पायरीडीन किंवा हायड्रॉक्साईड आम्लारीकडे हस्तांतरित केला जातो, ज्यामुळे तटस्थ एमाइड आणि संबंधित पायरीडिनियम किंवा हायड्रॉक्साईड क्षार तयार होते.

एकूण अभिक्रिया पुढीलप्रमाणे दर्शवता येते:

$\ce{ RNH2 + RCOCl + Base → RNHCOR + Base•HCl }$

अभिक्रिया परिस्थिती#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया सामान्यतः डायक्लोरोमिथेन आणि पाणी यासारख्या द्वि-प्रावस्था द्रावक प्रणालीमध्ये केली जाते. सेंद्रिय प्रावस्थेत एसिल क्लोराईड आणि अमाइन असते, तर जलीय प्रावस्थेत आम्लारी असते. अभिक्रिया सामान्यतः खोलीच्या तापमानावर किंवा त्यापेक्षा किंचित जास्त तापमानावर केली जाते.

अनुप्रयोग#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही एमाइड्सच्या संश्लेषणासाठी एक बहुमुखी पद्धत आहे. विशेषतः अडथळा येणाऱ्या अमाइन्सपासून किंवा आम्लीय परिस्थितीस संवेदनशील असलेल्या अमाइन्सपासून एमाइड्सचे संश्लेषण करण्यासाठी ही उपयुक्त आहे.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे उपयोग#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही अमाइन आणि एसिल क्लोराईड पासून एमाइड्सच्या संश्लेषणासाठी वापरली जाणारी एक क्लासिक कार्बनी अभिक्रिया आहे. यामध्ये अमाइनची एसिल क्लोराईडसोबत, सामान्यतः पायरीडीन किंवा सोडियम हायड्रॉक्साईड या आम्लारीच्या उपस्थितीत अभिक्रिया होते. अभिक्रिया न्यूक्लिओफिलिक एसिल प्रतिस्थापन यंत्रणेद्वारे पुढे जाते, जिथे अमाइन एसिल क्लोराईडच्या कार्बोनिल गटावर आक्रमण करते, ज्यामुळे एमाइड बंध तयार होतो.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे कार्बनी संश्लेषणात अनेक महत्त्वाचे उपयोग आणि अनुप्रयोग आहेत:

एमाइड संश्लेषण:#

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा प्राथमिक उपयोग म्हणजे एमाइड्सचे संश्लेषण. एमाइड्स हे अनेक नैसर्गिक उत्पादने, औषधे आणि औद्योगिक साहित्यांमध्ये आढळणारे बहुमुखी क्रियात्मक गट आहेत. सुरुवातीची सामग्री म्हणून वेगवेगळी अमाइन्स आणि एसिल क्लोराईड्स वापरून, या अभिक्रियेचा वापर करून विस्तृत श्रेणीतील एमाइड्सचे संश्लेषण करता येते.

पेप्टाइड संश्लेषण:#

पेप्टाइड बंध तयार करण्यासाठी अमिनो आम्लांचे क्रमिक जोडणे याव्याप्त असलेल्या पेप्टाइड संश्लेषणात देखील शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा वापर केला जातो. वेगवेगळ्या अमिनो आम्ल-व्युत्पन्न एसिल क्लोराईड्स आणि अमाइन्स वापरून, या अभिक्रियेचा वापर करून विविध लांबी आणि क्रम असलेले पेप्टाइड्स बांधता येतात.

औषध संश्लेषण:#

अनेक औषधांचे एमाइड्स हे महत्त्वाचे संरचनात्मक घटक आहेत. शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा वापर प्रतिजैविक, वेदनाशामक आणि प्रतिदाहक एजंट्स यासह विविध औषधांच्या संश्लेषणात केला जातो.

कृषिरसायन संश्लेषण:#

तणनाशके, कीटकनाशके आणि फफूंदनाशके यांसारख्या कृषिरसायनांमध्ये देखील एमाइड्स आढळतात. शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा वापर या संयुगांचे संश्लेषण करण्यासाठी केला जातो, ज्यांची शेतीमध्ये महत्त्वाची भूमिका आहे.

रंग संश्लेषण:#

रंग आणि वर्णकांच्या संश्लेषणात मध्यवर्ती संयुग म्हणून एमाइड्सचा वापर केला जातो. शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा वापर विविध उद्योगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या काही रंग आणि रंजक तयार करण्यासाठी केला जातो.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे फायदे:#

• साधेपणा: शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही एक सरळ आणि सहज करण्यासारखी अभिक्रिया आहे, ज्यामुळे ती शैक्षणिक आणि औद्योगिक दोन्ही सेटिंगमध्ये सुलभ आहे.

• विस्तृत क्रियाधार व्याप्ती: अभिक्रिया विविध प्रकारच्या अमाइन्स आणि एसिल क्लोराईड्सवर लागू केली जाऊ शकते, ज्यामुळे विविध प्रकारच्या एमाइड्सचे संश्लेषण शक्य होते.

• क्रियात्मक गट सुसंगतता: अभिक्रिया परिस्थिती तुलनेने सौम्य आहे आणि विविध क्रियात्मक गटांशी सुसंगत आहे, ज्यामुळे जटिल रेणूंच्या संश्लेषणासाठी ती योग्य आहे.

• उच्च कार्यक्षमता: शॉटन-बॉमन अभिक्रिया सामान्यतः उच्च उत्पन्नासह पुढे जाते, ज्यामुळे एमाइड संश्लेषणासाठी ही एक विश्वासार्ह पद्धत आहे.

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही एमाइड्सच्या संश्लेषणासाठी एक बहुमुखी आणि व्यापकपणे वापरली जाणारी कार्बनी अभिक्रिया आहे. याचे अनुप्रयोग औषध, कृषिरसायन, रंग आणि पेप्टाइड संश्लेषण यासह विविध क्षेत्रांमध्ये पसरलेले आहेत. या अभिक्रियेचे साधेपणा, विस्तृत क्रियाधार व्याप्ती आणि उच्च कार्यक्षमता हे कार्बनी रसायनशास्त्रातील एक मौल्यवान साधन बनवते.

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया FAQ#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया म्हणजे काय?#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे जी अमाइन आणि एसिल क्लोराईड पासून एमाइड्सचे संश्लेषण करण्यासाठी वापरली जाते. याचे नाव जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ कार्ल शॉटन आणि युजेन बॉमन यांच्या नावावरून ठेवण्यात आले आहे, ज्यांनी १८८३ मध्ये प्रथम ही अभिक्रिया नोंदवली.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे अभिक्रियक आणि उत्पादने काय आहेत?#

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेसाठी अभिक्रियक म्हणजे एक अमाइन, एक एसिल क्लोराईड आणि एक आम्लारी. अभिक्रियेची उत्पादने म्हणजे एक एमाइड आणि एक क्षार.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेची यंत्रणा काय आहे?#

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेची यंत्रणा खालील चरणांचा समावेश करते:

1. अमाइन आणि आम्लारी अभिक्रिया करून अमोनियम क्षार तयार करतात.
2. अमोनियम क्षार एसिल क्लोराईडसोबत अभिक्रिया करून मध्यवर्ती चतुष्फलकी प्रजाती तयार करतो.
3. चतुष्फलकी प्रजाती कोसळून एक एमाइड आणि एक क्षार तयार करते.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे फायदे आणि तोटे काय आहेत?#

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे फायदे यांचा समावेश होतो:

• ही एक साधी आणि सरळ अभिक्रिया आहे.
• ही तुलनेने सौम्य अभिक्रिया आहे, आणि त्यासाठी कठोर परिस्थितीची आवश्यकता नाही.
• ही एक बहुमुखी अभिक्रिया आहे, आणि याचा वापर विस्तृत श्रेणीतील एमाइड्सचे संश्लेषण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे तोटे यांचा समावेश होतो:

• ही एक मंद अभिक्रिया असू शकते, विशेषतः अडथळा येणाऱ्या अमाइन्ससाठी.
• यामुळे डायएसिल एमाइड्स आणि युरिया सारखी उपोत्पादने निर्माण होऊ शकतात.
• ही सर्व क्रियात्मक गटांशी सुसंगत नाही.

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचे काही अनुप्रयोग काय आहेत?#

शॉटन-बॉमन अभिक्रियेचा वापर विविध अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो, यांचा समावेश होतो:

• औषधांचे संश्लेषण
• रंगांचे संश्लेषण
• सुगंध आणि सुवासांचे संश्लेषण
• बहुवारांचे संश्लेषण

निष्कर्ष#

शॉटन-बॉमन अभिक्रिया ही एमाइड्सच्या संश्लेषणासाठी एक बहुमुखी आणि उपयुक्त अभिक्रिया आहे. ही एक साधी आणि सरळ अभिक्रिया आहे, आणि याचा वापर विस्तृत श्रेणीतील एमाइड्सचे संश्लेषण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. तथापि, ही एक मंद अभिक्रिया असू शकते, आणि यामुळे उपोत्पादने निर्माण होऊ शकतात.