रसायनशास्त्र वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया#

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे जी दोन एरिल हॅलाइड्सचे युग्मन करून सममितीय आणि असममितीय बायआरिल्स (दोन सुगंधी वलय असलेली संयुगे) संश्लेषित करण्यासाठी वापरली जाते. याचे नाव फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ चार्ल्स अॅडॉल्फ वुर्ट्झ आणि जर्मन रसायनशास्त्रज्ञ रुडोल्फ फिटिग यांच्या नावावर ठेवण्यात आले आहे, ज्यांनी प्रथम १८६४ मध्ये ही अभिक्रिया नोंदवली.

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रियेची यंत्रणा#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये सोडियम धातूच्या उपस्थितीत एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडचे फिनाइल किंवा अल्किल हॅलाइडशी युग्मन होते. प्रथम ती नोंदवणाऱ्या दोन रसायनशास्त्रज्ञ, चार्ल्स अॅडॉल्फ वुर्ट्झ आणि रुडोल्फ फिटिग यांच्या नावावर ही अभिक्रिया आहे.

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया आयनिक यंत्रणेद्वारे पुढे जाते. पहिली पायरी म्हणजे एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडची सोडियम धातूशी प्रतिक्रिया होऊन कार्बॅनायन तयार होणे. हे कार्बॅनायन नंतर दुसऱ्या एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडशी प्रतिक्रिया देऊन नवीन कार्बन-कार्बन बंध तयार करते. सोडियम हॅलाइड क्षार तयार होऊन अभिक्रिया समाप्त होते.

विट्टिग अभिक्रियेसाठी एकूण अभिक्रिया योजना खालीलप्रमाणे आहे:

$\ce{2 R-X + 2 Na → 2 R-Na + 2 NaX}$ $\ce{R-Na + R’-X → R-R’ + NaX}$

जिथे R आणि R’ एरिल किंवा अल्किल गट आहेत, आणि X हॅलाइड (Cl, Br, किंवा I) आहे.

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया आयनिक यंत्रणेद्वारे पुढे जाते. पहिली पायरी म्हणजे एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडची सोडियम धातूशी प्रतिक्रिया होऊन कार्बॅनायन तयार होणे. हे कार्बॅनायन नंतर दुसऱ्या एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडशी प्रतिक्रिया देऊन नवीन कार्बन-कार्बन बंध तयार करण्यास सक्षम असते. सोडियम हॅलाइड क्षार तयार होऊन अभिक्रिया समाप्त होते.

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेच्या यंत्रणेचे सविस्तर स्पष्टीकरण खालीलप्रमाणे आहे:

1. मूलक आयन तयार होणे: अभिक्रियेतील पहिली पायरी म्हणजे एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडची सोडियम धातूशी प्रतिक्रिया होऊन मूलक आयन तयार होणे. ही प्रतिक्रिया एकल-इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण प्रक्रियेद्वारे घडते. सोडियम धातू एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडला इलेक्ट्रॉन दान करते, ज्यामुळे मूलक आयन आणि सोडियम हॅलाइड क्षार तयार होतो.
2. मूलक आयनची दुसऱ्या एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडशी प्रतिक्रिया: मूलक आयन नंतर दुसऱ्या एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडशी प्रतिक्रिया देऊन नवीन कार्बन-कार्बन बंध तयार करते. ही प्रतिक्रिया मूलक पुनर्संयोजन प्रक्रियेद्वारे घडते. मूलक आयन एरिल किंवा अल्किल हॅलाइडच्या विद्युतअपघाती कार्बन अणूवर आक्रमण करते, ज्यामुळे नवीन कार्बन-कार्बन बंध आणि नवीन मूलक आयन तयार होते.
3. अभिक्रियेची समाप्ती: सोडियम हॅलाइड क्षार तयार होऊन अभिक्रिया समाप्त होते. मूलक आयन सोडियम धनायनाशी प्रतिक्रिया देऊन सोडियम हॅलाइड क्षार आणि एक तटस्थ मूलक तयार करते. तटस्थ मूलक नंतर द्विमितीय होऊन नवीन अल्केन किंवा अरीन तयार करते.

उदाहरणे#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया विविध अल्केन्स आणि अरीन्स संश्लेषित करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते. वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियांची काही उदाहरणे:

• इथिल ब्रोमाइडच्या दोन रेणूंची सोडियम धातूशी प्रतिक्रिया होऊन इथेन तयार होणे
• इथिल ब्रोमाइडच्या एका रेणूची आणि बेंझिल क्लोराईडच्या एका रेणूची प्रतिक्रिया होऊन बेंझिल इथिल इथर तयार होणे
• बेंझिल क्लोराईडच्या दोन रेणूंची प्रतिक्रिया होऊन न्यूक्लिओफिलिक प्रतिस्थापन यंत्रणेद्वारे डायफेनिलमिथेन तयार होणे

वुर्ट्झ अभिक्रिया हे कार्बन-कार्बन बंधांचे संश्लेषण करण्यासाठी एक शक्तिशाली साधन आहे. अभिक्रिया करणे सोपे आहे आणि विविध अल्केन्स आणि अरीन्स संश्लेषित करण्यासाठी वापरली जाऊ शकते.

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेचा उपयोग#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया ही एक बहुमुखी कार्बन-कार्बन बंध निर्माण करणारी अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये सोडियम धातूच्या उपस्थितीत एरिल हॅलाइड आणि अल्किल हॅलाइडचे युग्मन होते. सेंद्रिय संश्लेषणात, विशेषतः बायआरिल्स आणि अल्केन्सच्या बांधणीत या अभिक्रियेचे अनेक उपयोग सापडले आहेत.

बायआरिल संश्लेषण#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेचा सर्वात महत्त्वाचा उपयोग म्हणजे बायआरिल्सचे संश्लेषण, जी एकमेकांशी थेट जोडलेली दोन सुगंधी वलय असलेली संयुगे आहेत. विविध औषधे, रंगद्रव्ये आणि इलेक्ट्रॉनिक साहित्यांच्या संश्लेषणात बायआरिल्स हे महत्त्वाचे बिल्डिंग ब्लॉक्स आहेत.

बायआरिल संश्लेषणासाठीच्या वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेमध्ये सोडियम धातूच्या उपस्थितीत एरिल हॅलाइडचे अल्किल हॅलाइडशी युग्मन होते. अभिक्रिया आयनिक यंत्रणेद्वारे पुढे जाते, ज्यामध्ये एरिल हॅलाइड समांतर विदलन होऊन एरिल मूलक निर्माण करते. हे मूलक नंतर अल्किल मूलकाशी युग्मित होऊन बायआरिल उत्पादन तयार करते.

उदाहरणार्थ, कोरड्या इथरमध्ये ब्रोमोबेंझीनची सोडियम धातूशी प्रतिक्रिया होऊन एरिल हॅलाइड आणि सोडियम धातू यांच्यातील युग्मन अभिक्रियेद्वारे बायफेनिल मिळते.

$\ce{ 2 C6H5Br + 2 Na → C6H5-C6H5 + 2 NaBr }$

अल्केन संश्लेषण#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेचा आणखी एक महत्त्वाचा उपयोग म्हणजे अल्केन्सचे संश्लेषण, जी केवळ कार्बन आणि हायड्रोजन अणू असलेली संयुगे आहेत. अल्केन्स हे महत्त्वाचे द्रावक, इंधने आणि विविध रासायनिक रूपांतरणांसाठीची प्रारंभिक सामग्री आहेत.

अल्केन संश्लेषणासाठीच्या वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेमध्ये सोडियम धातूच्या उपस्थितीत दोन अल्किल हॅलाइड्सचे युग्मन होते. अभिक्रिया बायआरिल संश्लेषणाप्रमाणेच आयनिक यंत्रणेद्वारे पुढे जाते. अल्किल हॅलाइड्स विषमांगी विदलन होऊन अल्किल ऋणायने निर्माण करतात, जी नंतर द्विमितीय होऊन अल्केन उत्पादन तयार करतात.

उदाहरणार्थ, कोरड्या इथरमध्ये इथिल ब्रोमाइडची सोडियम धातूशी प्रतिक्रिया होऊन इथेन मिळते:

$\ce{ 2 CH2Br + 2 Na → CH3CH2CH2CH3 + 2 NaBr }$

इतर उपयोग#

बायआरिल आणि अल्केन संश्लेषण व्यतिरिक्त, वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया विविध इतर सेंद्रिय संयुगांच्या संश्लेषणात देखील वापरली गेली आहे, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

• अल्केन्स
• अल्काइन्स
• सायक्लोअल्केन्स
• हेटेरोसायकल्स

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेची बहुमुखीपणा हे ते सेंद्रिय संश्लेषणातील एक मौल्यवान साधन बनवते आणि नवीन आणि नावीन्यपूर्ण संश्लेषणात्मक पद्धतींच्या विकासात ते वापरले जात राहते.

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न#

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया म्हणजे काय?#

वुर्ट्झ अभिक्रिया ही एक रासायनिक अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये सोडियम धातूच्या उपस्थितीत दोन अल्किल किंवा एरिल हॅलाइड्सचे युग्मन होते. प्रथम ती नोंदवणाऱ्या रसायनशास्त्रज्ञ चार्ल्स अॅडॉल्फ वुर्ट्झ यांच्या नावावर ही अभिक्रिया आहे. फिटिग अभिक्रिया ही एक स्वतंत्र अभिक्रिया आहे ज्यामध्ये झिंक-कॉपर युगलाच्या उपस्थितीत एरिल हॅलाइडचे अल्किल हॅलाइडशी युग्मन होते.

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेचे अभिक्रियक आणि उत्पादने काय आहेत?#

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रियेचे अभिक्रियक म्हणजे एक अल्किल किंवा एरिल हॅलाइड आणि सोडियम धातू. अभिक्रियेची उत्पादने म्हणजे अल्केन आणि सोडियम हॅलाइड.

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रियेची यंत्रणा काय आहे?#

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रियेची यंत्रणा ही दोन-पायरीय प्रक्रिया आहे. पहिल्या पायरीत, सोडियम धातू अल्किल किंवा एरिल हॅलाइड्सपैकी एकाशी प्रतिक्रिया देऊन अल्किल किंवा एरिल सोडियम संयुग तयार करते. दुसऱ्या पायरीत, अल्किल किंवा एरिल सोडियम संयुग दुसऱ्या अल्किल किंवा एरिल हॅलाइडशी प्रतिक्रिया देऊन अल्केन आणि सोडियम हॅलाइड तयार करते.

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रियेची परिस्थिती काय आहे?#

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया सामान्यतः कोरड्या, निष्क्रिय वातावरणात, जसे की नायट्रोजन किंवा आर्गॉनमध्ये केली जाते. अभिक्रिया सामान्यतः १०० ते २०० अंश सेल्सिअस तापमानात केली जाते.

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेच्या मर्यादा काय आहेत?#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया फारशी कार्यक्षम अभिक्रिया नाही. अभिक्रिया सामान्यतः अल्केन्स, अल्काइन्स आणि सोडियम हॅलाइड यांचे मिश्रण तयार करते. अभिक्रिया देखील फारशी निवडक नाही. सुरुवातीच्या सामग्रीवर अवलंबून, अभिक्रिया विविध प्रकारची अल्केन्स आणि अल्काइन्स तयार करू शकते.

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रियेचे उपयोग काय आहेत?#

वुर्ट्झ-फिटिग अभिक्रिया विविध उपयोगांमध्ये वापरली जाते, ज्यात हे समाविष्ट आहे:

• अल्केन्स आणि अल्केन्सचे संश्लेषण
• विशिष्ट क्रियात्मक गट असलेल्या सेंद्रिय संयुगांचे संश्लेषण
• बहुवारिकांचे संश्लेषण

निष्कर्ष#

वुर्ट्झ फिटिग अभिक्रिया ही एक बहुमुखी आणि उपयुक्त रासायनिक अभिक्रिया आहे. अल्केन्स, अल्केन्स आणि विशिष्ट क्रियात्मक गट असलेल्या सेंद्रिय संयुगांच्या संश्लेषणासह विविध उपयोगांमध्ये ही अभिक्रिया वापरली जाते.