پچھلے یونٹ میں آپ نے سیکھا تھا کہ کاربن عنصر میں ایک منفرد خصوصیت ہوتی ہے جسے کٹینیشن کہتے ہیں جس کی وجہ سے یہ دوسرے کاربن ایٹموں کے ساتھ کوویلنٹ بانڈز بناتا ہے۔ یہ ہائیڈروجن، آکسیجن، نائٹروجن، سلفر، فاسفورس اور ہیلوجنز جیسے دوسرے عناصر کے ایٹموں کے ساتھ بھی کوویلنٹ بانڈز بناتا ہے۔ نتیجے میں حاصل ہونے والے مرکبات کیمیا کی ایک علیحدہ شاخ کے تحت مطالعہ کیے جاتے ہیں جسے نامیاتی کیمیا کہتے ہیں۔ اس یونٹ میں نامیاتی مرکبات کی تشکیل اور خصوصیات کو سمجھنے کے لیے درکار تجزیے کے کچھ بنیادی اصول اور تکنیکیں شامل ہیں۔

12.1 عمومی تعارف

نامیاتی مرکبات زمین پر زندگی کو برقرار رکھنے کے لیے انتہائی اہم ہیں اور ان میں جینیاتی معلومات رکھنے والے ڈی آکسی رائبو نیوکلک ایسڈ (DNA) اور پروٹینز جیسے پیچیدہ مالیکیول شامل ہیں جو ہمارے خون، پٹھوں اور جلد کے لازمی مرکبات ہیں۔ نامیاتی مرکبات کپڑے، ایندھن، پولیمرز، رنگ اور ادویات جیسی مواد میں پائے جاتے ہیں۔ یہ ان مرکبات کی اہم اطلاقی شعبوں میں سے کچھ ہیں۔

نامیاتی کیمیا کی سائنس تقریباً دو سو سال پرانی ہے۔ 1780 کے لگ بھگ، کیمیا دانوں نے پودوں اور جانوروں سے حاصل ہونے والے نامیاتی مرکبات اور معدنی ذرائع سے تیار کردہ غیر نامیاتی مرکبات کے درمیان فرق کرنا شروع کیا۔ برزیلیس، ایک سویڈش کیمیا دان نے تجویز پیش کی کہ نامیاتی مرکبات کی تشکیل کے لیے ایک ‘حیاتیاتی قوت’ ذمہ دار ہے۔ تاہم، یہ تصور 1828 میں مسترد کر دیا گیا جب ایف ووہلر نے ایک غیر نامیاتی مرکب، امونیم سائنیٹ سے یوریا، ایک نامیاتی مرکب تیار کیا۔

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

کولبے (1845) کی طرف سے ایسیٹک ایسڈ کی رہنمائی کرنے والی ترکیب اور برتھیلوٹ (1856) کی طرف سے میتھین کی ترکیب نے قطعی طور پر یہ ظاہر کیا کہ نامیاتی مرکبات کو لیبارٹری میں غیر نامیاتی ذرائع سے تیار کیا جا سکتا ہے۔

کوویلنٹ بانڈنگ کی الیکٹرانک تھیوری کی ترقی نے نامیاتی کیمیا کو اس کی جدید شکل میں داخل کیا۔

12.2 کاربن کی ٹیٹراویلینس: نامیاتی مرکبات کی شکلیں

12.2.1 کاربن مرکبات کی شکلیں

مالیکیولر ساخت کے بنیادی تصورات کا علم نامیاتی مرکبات کی خصوصیات کو سمجھنے اور پیش گوئی کرنے میں مدد کرتا ہے۔ آپ نے پہلے ہی یونٹ 4 میں والینسی اور مالیکیولر ساخت کے نظریات سیکھے ہیں۔ نیز، آپ پہلے ہی جانتے ہیں کہ کاربن کی ٹیٹراویلینس اور اس کی طرف سے کوویلنٹ بانڈز کی تشکیل کو اس کی الیکٹرانک ترتیب اور $s$ اور $p$ اوربیٹلز کے ہائبرڈائزیشن کے حوالے سے سمجھایا جاتا ہے۔ یہ یاد رکھا جا سکتا ہے کہ میتھین $\left(\mathrm{CH}_{4}\right)$، ایتھین $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_4\right)$، ایتھائن $\left(\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_2\right)$ جیسے مالیکیولز کی تشکیل اور شکلیں متعلقہ مالیکیولز میں کاربن ایٹموں کی طرف سے $s p^{3}, s p^{2}$ اور $s p$ ہائبرڈ اوربیٹلز کے استعمال کے حوالے سے سمجھائی جاتی ہیں۔

ہائبرڈائزیشن مرکبات میں بانڈ کی لمبائی اور بانڈ کی اینتھیلپی (طاقت) کو متاثر کرتی ہے۔ $s p$ ہائبرڈ اوربیٹل میں زیادہ $s$ کردار ہوتا ہے اور اس لیے یہ اپنے مرکزے کے قریب ہوتا ہے اور $s p^{3}$ ہائبرڈ اوربیٹل کے مقابلے میں چھوٹے اور مضبوط بانڈ بناتا ہے۔ $s p^{2}$ ہائبرڈ اوربیٹل $s$ کردار میں $s p$ اور $s p^{3}$ کے درمیان درمیانی ہوتا ہے اور، اس لیے، اس کے بنائے ہوئے بانڈز کی لمبائی اور اینتھیلپی بھی ان کے درمیان درمیانی ہوتی ہے۔ ہائبرڈائزیشن میں تبدیلی کاربن کی برقی منفیت کو متاثر کرتی ہے۔ ہائبرڈ اوربیٹلز کا $s$ کردار جتنا زیادہ ہوگا، برقی منفیت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ اس طرح، ایک کاربن ایٹم جس میں $s p$ ہائبرڈ اوربیٹل ہوتا ہے جس میں $50 \% s$ کردار ہوتا ہے، وہ $s p^{2}$ یا $s p^{3}$ ہائبرڈائزڈ اوربیٹلز رکھنے والے ایٹم سے زیادہ برقی منفی ہوتا ہے۔ یہ نسبتاً برقی منفیت متعلقہ مالیکیولز کی کئی طبیعی اور کیمیائی خصوصیات میں ظاہر ہوتی ہے، جن کے بارے میں آپ بعد کے یونٹس میں سیکھیں گے۔

12.2.2 $\pi$ بانڈز کی کچھ خصوصیات

ایک $\pi$ (پائی) بانڈ کی تشکیل میں، متصل ایٹموں پر دو $p$ اوربیٹلز کی متوازی سمت درست پہلوؤں کے اوورلیپ کے لیے ضروری ہے۔ اس طرح، $\mathrm{H_2} \mathrm{C}=\mathrm{CH_2}$ مالیکیول میں تمام ایٹم ایک ہی مستوی میں ہونے چاہئیں۔ $p$ اوربیٹلز باہمی طور پر متوازی ہیں اور دونوں $p$ اوربیٹلز مالیکیول کے مستوی کے عمود ہیں۔ ایک $\mathrm{CH_2}$ ٹکڑے کا دوسرے کے ساتھ گھماؤ $p$ اوربیٹلز کے زیادہ سے زیادہ اوورلیپ میں مداخلت کرتا ہے اور، اس لیے، کاربن-کاربن ڈبل بانڈ $(\mathrm{C}=\mathrm{C})$ کے بارے میں ایسا گھماؤ محدود ہے۔ $\pi$ بانڈ کے الیکٹران چارج بادل بانڈنگ ایٹموں کے مستوی کے اوپر اور نیچے واقع ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں الیکٹرانز حملہ آور ری ایجنٹس کے لیے آسانی سے دستیاب ہو جاتے ہیں۔ عام طور پر، $\pi$ بانڈز متعدد بانڈز والے مالیکیولز میں سب سے زیادہ رد عمل والے مراکز فراہم کرتے ہیں۔

مسئلہ 12.1

درج ذیل میں سے ہر مالیکیول میں کتنے $\sigma$ اور $\pi$ بانڈ موجود ہیں؟

(الف) $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{CCH}=\mathrm{CHCH_3}$ (ب) $\mathrm{CH_2}=\mathrm{C}=\mathrm{CHCH_3}$

حل

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

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

مسئلہ 12.2

درج ذیل مرکبات میں ہر کاربن کی ہائبرڈائزیشن کی قسم کیا ہے؟

(الف) $\mathrm{CH_3} \mathrm{Cl}$, (ب) $\left(\mathrm{CH_3}\right)_{2} \mathrm{CO}$, (ج) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CN}$, (د) $\mathrm{HCONH_2}$, (ہ) $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH}=\mathrm{CHCN}$

حل

(الف) $s p^{3}$, (ب) $s p^{3}, s p^{2}$, (ج) $s p^{3}, s p$, (د) $s p^{2}$, (ہ) $s p^{3}, s p^{2}, s p^{2}, s p$

مسئلہ 12.3

درج ذیل مرکبات میں کاربن کی ہائبرڈائزیشن کی حالت اور ہر مالیکیول کی شکلیں لکھیں۔

(الف) $\mathrm{H_2} \mathrm{C}=\mathrm{O}$, (ب) $\mathrm{CH_3} \mathrm{~F}$, (ج) $\mathrm{HC} \equiv \mathrm{N}$.

حل

(الف) $s p^{2}$ ہائبرڈائزڈ کاربن، تکونی مستوی؛ (ب) $s p^{3}$ ہائبرڈائزڈ کاربن، چہرہ مستوی؛ (ج) $s p$ ہائبرڈائزڈ کاربن، خطی۔

12.3 نامیاتی مرکبات کی ساختی نمائندگیاں

12.3.1 مکمل، مختصر اور بانڈ-لائن

مکمل، مختصر اور بانڈ-لائن ساختی فارمولے نامیاتی مرکبات کی ساختیں کئی طریقوں سے ظاہر کی جاتی ہیں۔ لیوس ساخت یا ڈاٹ ساخت، ڈیش ساخت، مختصر ساخت اور بانڈ لائن ساختی فارمولے کچھ مخصوص اقسام ہیں۔ تاہم، لیوس ڈھانچے کو ایک ڈیش (-) کے ذریعے دو الیکٹران کوویلنٹ بانڈ کی نمائندگی کر کے آسان بنایا جا سکتا ہے۔ ایسا ساختی فارمولا بانڈ کی تشکیل میں شامل الیکٹرانز پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ ایک ڈیش سنگل بانڈ کی نمائندگی کرتا ہے، ڈبل ڈیش ڈبل بانڈ کے لیے استعمال ہوتا ہے اور ٹرپل ڈیش ٹرپل بانڈ کی نمائندگی کرتا ہے۔ ہیٹروایٹمز (مثلاً، آکسیجن، نائٹروجن، سلفر، ہیلوجنز وغیرہ) پر الیکٹرانز کے لون پیرز دکھائے جا سکتے ہیں یا نہیں بھی۔ اس طرح، ایتھین $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_6}\right)$، ایتھین $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_4}\right)$، ایتھائن $\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_2}\right)$ اور میتھانول $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}\right)$ کو درج ذیل ساختی فارمولوں کے ذریعے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ ایسی ساختی نمائندگیوں کو مکمل ساختی فارمولے کہا جاتا ہے۔

ان ساختی فارمولوں کو کوویلنٹ بانڈز کی نمائندگی کرنے والی کچھ یا تمام ڈیشز کو حذف کر کے اور ایک ایٹم سے منسلک یکساں گروپوں کی تعداد کو سب سکرپٹ کے ذریعے ظاہر کر کے مزید مختصر کیا جا سکتا ہے۔ مرکب کے نتیجے میں ظاہر ہونے والی اظہار کو مختصر ساختی فارمولا کہا جاتا ہے۔ اس طرح، ایتھین، ایتھین، ایتھائن اور میتھانول کو اس طرح لکھا جا سکتا ہے:

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

اسی طرح، $\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}$ کو مزید مختصر کر کے $\mathrm{CH_3}\left(\mathrm{CH_2}\right)_{6} \mathrm{CH_3}$ لکھا جا سکتا ہے۔ مزید آسان بنانے کے لیے، نامیاتی کیمیا دان ڈھانچے کی نمائندگی کا ایک اور طریقہ استعمال کرتے ہیں، جس میں صرف لکیریں استعمال ہوتی ہیں۔ نامیاتی مرکبات کی اس بانڈ-لائن ساختی نمائندگی میں، کاربن اور ہائیڈروجن ایٹم نہیں دکھائے جاتے اور کاربن-کاربن بانڈز کی نمائندگی کرنے والی لکیریں زگ زیگ انداز میں کھینچی جاتی ہیں۔ صرف مخصوص طور پر لکھے گئے ایٹم آکسیجن، کلورین، نائٹروجن وغیرہ ہیں۔ ٹرمینلز میتھائل $\left(-\mathrm{CH_3}\right)$ گروپس کی نشاندہی کرتے ہیں (جب تک کہ فنکشنل گروپ کے ذریعے دوسری صورت میں اشارہ نہ کیا جائے)، جبکہ لائن جنکشنز کاربن ایٹموں کی نشاندہی کرتے ہیں جو کاربن ایٹموں کی والینسی کو پورا کرنے کے لیے درکار ہائیڈروجنز کی مناسب تعداد سے جڑے ہوتے ہیں۔ کچھ مثالیں درج ذیل طور پر ظاہر کی گئی ہیں:

(i) 3-میتھائل آکٹین کو مختلف شکلوں میں ظاہر کیا جا سکتا ہے:

(ii) 2-برومو بیوٹین کی نمائندگی کے مختلف طریقے ہیں:

چکری مرکبات میں، بانڈ-لائن فارمولے درج ذیل طور پر دیے جا سکتے ہیں:

مسئلہ 12.4

درج ذیل میں سے ہر مختصر فارمولے کو ان کے مکمل ساختی فارمولوں میں پھیلائیں۔

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

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

حل

مسئلہ 12.5

درج ذیل میں سے ہر مرکب کے لیے، ایک مختصر فارمولا اور ان کا بانڈ-لائن فارمولا لکھیں۔

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

(ب)

حل

مختصر فارمولا:

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

(ب) $\mathrm{HOCH}(\mathrm{CN})_{2}$

بانڈ-لائن فارمولا:

مسئلہ 12.6

درج ذیل میں سے ہر بانڈ-لائن فارمولا کو پھیلائیں تاکہ کاربن اور ہائیڈروجن سمیت تمام ایٹم دکھائی دیں۔

حل

12.3.2 نامیاتی مالیکیولز کی تین جہتی نمائندگی

نامیاتی مالیکیولز کی تین جہتی (3-D) ساخت کو کاغذ پر کچھ کنونشنز استعمال کر کے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، ٹھوس (-) اور ڈیشڈ ( …IIII) ویج فارمولا استعمال کر کے، ایک مالیکیول کی 3-D تصویر کو دو جہتی تصویر سے سمجھا جا سکتا ہے۔ ان فارمولوں میں ٹھوس-ویج کاغذ کے مستوی سے باہر نکلنے والے بانڈ کی نشاندہی کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے، ناظر کی طرف۔ ڈیشڈ-ویج کاغذ کے مستوی سے باہر نکلنے والے اور ناظر سے دور جانے والے بانڈ کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ویجز اس طرح دکھائے جاتے ہیں کہ ویج کا چوڑا سرا ناظر کی طرف ہو۔ کاغذ کے مستوی میں پڑے ہوئے بانڈز ایک عام لائن ($-$) استعمال کر کے ظاہر کیے جاتے ہیں۔ میتھین مالیکیول کی 3-D نمائندگی کاغذ پر Fig. 12.1 میں دکھائی گئی ہے۔

Fig. 12.1 CH4 کی ویج-اینڈ-ڈیش نمائندگی

مالیکیولر ماڈلز

مالیکیولر ماڈلز وہ طبیعی آلے ہیں جو نامیاتی مالیکیولز کی تین جہتی شکلوں کی بہتر بصریت اور ادراک کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ لکڑی، پلاسٹک یا دھات سے بنے ہوتے ہیں اور تجارتی طور پر دستیاب ہیں۔ عام طور پر تین قسم کے مالیکیولر ماڈل استعمال ہوتے ہیں: (1) فریم ورک ماڈل، (2) بال-اینڈ-سٹک ماڈل، اور (3) اسپیس فلنگ ماڈل۔ فریم ورک ماڈل میں صرف مالیکیول کے ایٹموں کو جوڑنے والے بانڈز دکھائے جاتے ہیں نہ کہ ایٹم خود۔ یہ ماڈل ایٹموں کے سائز کو نظر انداز کرتے ہوئے مالیکیول کے بانڈز کے پیٹرن پر زور دیتا ہے۔ بال-اینڈ-سٹک ماڈل میں، ایٹم اور بانڈ دونوں دکھائے جاتے ہیں۔ بالز ایٹموں کی نمائندگی کرتے ہیں اور سٹک بانڈ کی نشاندہی کرتا ہے۔ $\mathrm{C}=\mathrm{C}$ (مثلاً، ایتھین) والے مرکبات کو سٹکس کی جگہ سپرنگز استعمال کر کے بہترین طور پر ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ ان ماڈلز کو بال-اینڈ-سپرنگ ماڈل کہا جاتا ہے۔ اسپیس-فلنگ ماڈل ہر ایٹم کے وین ڈیر والز رداس کی بنیاد پر اس کے نسبتاً سائز پر زور دیتا ہے۔ اس ماڈل میں بانڈز نہیں دکھائے جاتے۔ یہ مالیکیول میں ہر ایٹم کے ذریعے گھیرے گئے حجم کو منتقل کرتا ہے۔ ان ماڈلز کے علاوہ، کمپیوٹر گرافکس بھی مالیکیولر ماڈلنگ کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

12.4 نامیاتی مرکبات کی درجہ بندی

موجودہ نامیاتی مرکبات کی بڑی تعداد اور ان کی مسلسل بڑھتی ہوئی تعداد نے انہیں ان کی ساخت کی بنیاد پر درجہ بندی کرنا ضروری بنا دیا ہے۔ نامیاتی مرکبات کو وسیع پیمانے پر درج ذیل طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے:

I. غیر چکری یا کھلی زنجیر والے مرکبات

ان مرکبات کو ایلیفاٹک مرکبات بھی کہا جاتا ہے اور ان میں سیدھی یا شاخ دار زنجیر والے مرکبات شامل ہوتے ہیں، مثال کے طور پر:

II چکری یا بند زنجیر یا رنگ والے مرکبات

(الف) ایلی سائکلک مرکبات

ایلی سائکلک (ایلیفاٹک چکری) مرکبات میں کاربن ایٹم ایک رنگ (ہومو سائکلک) کی شکل میں جڑے ہوتے ہیں۔

کبھی کبھار کاربن کے علاوہ دوسرے ایٹم بھی رنگ میں موجود ہوتے ہیں (ہیٹرو سائکلک)۔ نیچے دیا گیا ٹیٹراہائیڈرو فوران اس قسم کے مرکب کی ایک مثال ہے:

یہ ایلیفاٹک مرکبات کی طرح کچھ خصوصیات ظاہر کرتے ہیں۔

(ب) خوشبودار مرکبات

خوشبودار مرکبات خصوصی قسم کے مرکبات ہیں۔ آپ ان مرکبات کے بارے میں تفصیل سے یونٹ 9 میں سیکھیں گے۔ ان میں بینزین اور دیگر متعلقہ رنگ والے مرکبات (بینزینوئڈ) شامل ہیں۔ ایلی سائکلک مرکبات کی طرح، خوشبودار مرکبات میں بھی رنگ میں ہیٹرو ایٹم ہو سکتا ہے۔ ایسے مرکبات کو ہیٹرو سائکلک خوشبودار مرکبات کہا جاتا ہے۔ مختلف قسم کے خوشبودار مرکبات کی کچھ مثالیں درج ذیل ہیں:

بینزینوئڈ خوشبودار مرکبات

غیر بینزینوئڈ مرکب

ہیٹرو سائکلک خوشبودار مرکبات

نامیاتی مرکبات کو فنکشنل گروپس کی بنیاد پر بھی درجہ بندی کیا جا سکتا ہے، خاندانوں یا ہومولوجس سیریز میں۔

12.4.1 فنکشنل گروپ

فنکشنل گروپ ایک ایٹم یا ایٹموں کا ایک گروپ ہے جو کاربن زنجیر سے جڑا ہوتا ہے اور جو نامیاتی مرکبات کی خصوصی کیمیائی خصوصیات کا ذمہ دار ہوتا ہے۔ مثالیں ہائیڈرو آکسل گروپ (-OH)، ایلڈیہائیڈ گروپ (-CHO) اور کاربو آکسلک ایسڈ گروپ $(\mathrm{COOH})$ وغیرہ ہیں۔

12.4.2 ہومولوجس سیریز

ایک گروپ یا نامیاتی مرکبات کی ایک سیریز جس میں ہر ایک میں ایک خصوصی فنکشنل گروپ ہوتا ہے، ایک ہومولوجس سیریز بناتا ہے اور سیریز کے اراکین کو ہومولوجس کہا جاتا ہے۔ ہومولوجس سیریز کے اراکین کو عام مالیکیولر فارمولا کے ذریعے ظاہر کیا جا سکتا ہے اور مسلسل اراکین مالیکیولر فارمولا میں ایک دوسرے سے $-\mathrm{CH_2}$ یونٹ کے فرق سے مختلف ہوتے ہیں۔ نامیاتی مرکبات کی متعدد ہومولوجس سیریز موجود ہیں۔ ان میں سے کچھ الکینز، الکینز، الکائنز، ہیلو الکینز، الکانولز، الکانالز، الکانونز، الکانوئک ایسڈز، امائنز وغیرہ ہیں۔

یہ بھی ممکن ہے کہ ایک مرکب میں دو یا زیادہ یکساں یا مختلف فنکشنل گروپس ہوں۔ اس سے پولی فنکشنل مرکبات بنتے ہیں۔

12.5 نامیاتی مرکبات کی نامگذاری

نامیاتی کیمیا لاکھوں مرکبات سے متعلق ہے۔ انہیں واضح طور پر شناخت کرنے کے لیے، نام دینے کا ایک منظم طریقہ تیار کیا گیا ہے اور اسے IUPAC (انٹرنیشنل یونین آف پیور اینڈ اپلائیڈ کیمسٹری) نظام نامگذاری کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس منظم نامگذاری میں، ناموں کو ساخت کے ساتھ مربوط کیا جاتا ہے تاکہ قاری یا سامع نام سے ساخت کا اندازہ لگا سکے۔

تاہم، IUPAC نظام نامگذاری سے پہلے، نامیاتی مرکبات کو ان کی اصل یا کچھ خصوصیات کی بنیاد پر نام دیے جاتے تھے۔ مثال کے طور پر، سٹرک ایسڈ کا نام اس لیے رکھا گیا ہے کیونکہ یہ ترش پھلوں میں پایا جاتا ہے اور سرخ چیونٹی میں پایا جانے والا ایسڈ فارمک ایسڈ کہلاتا ہے کیونکہ چیونٹی کے لیے لاطینی لفظ فارمیکا ہے۔ یہ نام روایتی ہیں اور انہیں معمولی یا عام نام سمجھا جاتا ہے۔ کچھ عام نام آج بھی استعمال ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، بکمنسٹرفلرین نیا دریافت شدہ $\mathrm{C_60}$ کلسٹر (کاربن کی ایک شکل) کو دیا گیا ایک عام نام ہے جس میں مشہور آرکیٹیکٹ آر بکمنسٹر فلر کے ذریعے مقبول ہونے والے جیوڈیسک گنبدوں سے اس کی ساختی مماثلت نوٹ کی گئی ہے۔ عام نام مفید ہیں اور بہت سے معاملات میں ناگزیر ہیں، خاص طور پر جب متبادل منظم نام لمبے اور پیچیدہ ہوں۔ کچھ نامیاتی مرکبات کے عام نام جدول 12.1 میں دیے گئے ہیں۔

جدول 12.1 کچھ نامیاتی مرکبات کے عام یا معمولی نام

12.5.1 نامگذاری کا IUPAC نظام

ایک نامیاتی مرکب کا منظم نام عام طور پر والد ہائیڈرو کاربن اور اس سے منسلک فنکشنل گروپ(س) کی شناخت کر کے اخذ کیا جاتا ہے۔ نیچے دی گئی مثال دیکھیں۔

مزید سابقوں اور لاحقوں کا استعمال کرتے ہوئے، والد کے نام کو حقیقی نام حاصل کرنے کے لیے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ صرف کاربن اور ہائیڈروجن پر مشتمل مرکبات کو ہائیڈرو کاربن کہا جاتا ہے۔ ایک ہائیڈرو کاربن کو سیر شدہ کہا جاتا ہے اگر اس میں صرف کاربن-کاربن سنگل بانڈز ہوں۔ ایسے مرکبات کی ہومولوجس سیریز کے لیے IUPAC نام الکین ہے۔ پیرافن (لاطینی: تھوڑی سی وابستگی) ان مرکبات کو دیا گیا پہلا نام تھا۔ غیر سیر شدہ ہائیڈرو کاربنز وہ ہیں، جن میں کم از کم ایک کاربن-کاربن ڈبل یا ٹرپل بانڈ ہوتا ہے۔

12.5.2 الکینز کی IUPAC نامگذاری

سیدھی زنجیر والے ہائیڈرو کاربنز: ایسے مرکبات کے نام ان کی زنجیر کی ساخت پر مبنی ہوتے ہیں، اور لاحقہ ‘-این’ پر ختم ہوتے ہیں اور ایک سابقہ لے کر آتے ہیں جو زنجیر میں موجود کاربن ایٹموں کی تعداد کو ظاہر کرتا ہے ($\mathrm{CH_4}$ سے $\mathrm{C_4} \mathrm{H_10}$ تک کے علاوہ، جہاں سابقے معمولی ناموں سے اخذ کیے گئے ہیں)۔ کچھ سیدھی زنجیر والے سیر شدہ ہائیڈرو کاربنز کے IUPAC نام جدول 8.2 میں دیے گئے ہیں۔ جدول 12.2 میں الکینز صرف زنجیر میں $-\mathrm{CH_2}$ گروپس کی تعداد کے لحاظ سے ایک دوسرے سے مختلف ہیں۔ یہ الکین سیریز کے ہومولوجس ہیں۔

جدول 12.2 کچھ غیر شاخ دار سیر شدہ ہائیڈرو کاربنز کے IUPAC نام

شاخ دار زنجیر والے ہائیڈرو کاربنز: ایک شاخ دار زنجیر والے مرکب میں، کاربن ایٹموں کی چھوٹی زنجیریں والد زنجیر کے ایک یا زیادہ کاربن ایٹموں سے منسلک ہوتی ہیں۔ کاربن کی چھوٹی زنجیریں (شاخیں) الکیل گروپس کہلاتی ہیں۔ مثال کے طور پر:

ایسے مرکبات کا نام دینے کے لیے، الکیل گروپس کے نام والد الکین کے نام سے پہلے سابقے کے طور پر لگائے جاتے ہیں۔ ایک الکیل گروپ ایک سیر شدہ ہائیڈرو کاربن سے کاربن سے ہائیڈروجن ایٹم ہٹا کر حاصل کیا جاتا ہے۔ اس طرح، $\mathrm{CH_4}$ $-\mathrm{CH_3}$ بن جاتا ہے اور اسے میتھائل گروپ کہا جاتا ہے۔ ایک الکیل گروپ کا نام متعلقہ الکین میں ’ $y$ l’ کو ‘ane’ سے بدل کر رکھا جاتا ہے۔ کچھ الکیل گروپس جدول 12.3 میں درج ہیں۔

جدول 12.3 کچھ الکیل گروپس

کچھ الکیل گروپس کے لیے مخففات استعمال ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، میتھائل کو Me، ایتھائل کو Et، پروپائل کو Pr اور بیوٹائل کو Bu کے طور پر مختصر کیا جاتا ہے۔ الکیل گروپس شاخ دار بھی ہو سکتے ہیں۔ اس طرح، پروپائل اور بیوٹائل گروپس کی شاخ دار ساختیں ہو سکتی ہیں جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے۔عام شاخ دار