کاربونیل مرکبات نامیاتی کیمیا میں انتہائی اہمیت کے حامل ہیں۔ یہ کپڑوں، ذائقوں، پلاسٹک اور ادویات کے اجزاء ہیں۔

پچھلے یونٹ میں، آپ نے کاربن-آکسیجن سنگل بانڈ پر مشتمل فعال گروپوں والے نامیاتی مرکبات کا مطالعہ کیا ہے۔ اس یونٹ میں، ہم کاربن-آکسیجن ڈبل بانڈ ($>\mathrm{C}=\mathrm{O}$) پر مشتمل نامیاتی مرکبات کے بارے میں مطالعہ کریں گے جسے کاربونیل گروپ کہتے ہیں، جو نامیاتی کیمیا میں سب سے اہم فعال گروپوں میں سے ایک ہے۔

ایلڈیہائیڈز میں، کاربونیل گروپ ایک کاربن اور ہائیڈروجن سے جڑا ہوتا ہے جبکہ کیٹونز میں، یہ دو کاربن ایٹموں سے جڑا ہوتا ہے۔ وہ کاربونیل مرکبات جن میں کاربونیل گروپ کا کاربن، کاربن یا ہائیڈروجن اور ہائیڈروآکسل moiety (-OH) کے آکسیجن سے جڑا ہوتا ہے، کاربوکسیلک ایسڈز کہلاتے ہیں، جبکہ وہ مرکبات جہاں کاربن، کاربن یا ہائیڈروجن اور $-\mathrm{NH}_{2}$ moiety کے نائٹروجن سے یا ہیلوجنز سے جڑا ہوتا ہے، بالترتیب امائڈز اور ائسائل ہالائیڈز کہلاتے ہیں۔ ایسٹرز اور انہائیڈرائڈز کاربوکسیلک ایسڈز کے مشتقات ہیں۔ ان طبقات کے مرکبات کے عمومی فارمولے نیچے دیے گئے ہیں:

ایلڈیہائیڈز، کیٹونز اور کاربوکسیلک ایسڈز پودوں اور جانوروں کی دنیا میں وسیع پیمانے پر پائے جاتے ہیں۔ یہ زندگی کے حیاتیاتی کیمیائی عمل میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ یہ فطرت میں خوشبو اور ذائقہ شامل کرتے ہیں، مثال کے طور پر، وینیلن (وینیلہ پھلیوں سے)، سیلیسلڈیہائیڈ (میداؤ سویٹ سے) اور سنامالڈیہائیڈ (دارچینی سے) میں بہت خوشگوار خوشبو ہوتی ہے۔

یہ بہت سے غذائی مصنوعات اور دواسازی میں ذائقے شامل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ان میں سے کچھ خاندانوں کو سالوینٹس (یعنی، ایسیٹون) کے طور پر استعمال کے لیے اور چپکنے والی اشیاء، پینٹس، رال، خوشبو، پلاسٹک، کپڑے وغیرہ جیسی اشیاء تیار کرنے کے لیے تیار کیا جاتا ہے۔

12.1 کاربونیل گروپ کی نامگذاری اور ساخت

12.1.1 نامگذاری

I. ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز

ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز سب سے سادہ اور اہم کاربونیل مرکبات ہیں۔ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کی نامگذاری کے دو نظام ہیں۔

(a) عام نام

ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کو اکثر IUPAC ناموں کے بجائے ان کے عام ناموں سے پکارا جاتا ہے۔ زیادہ تر ایلڈیہائیڈز کے عام نام متعلقہ کاربوکسیلک ایسڈز کے عام ناموں سے ماخوذ ہیں [سیکشن 12.6.1] ایسڈ کے آخر میں -ic کو ایلڈیہائیڈ سے بدل کر۔ ساتھ ہی، نام ایسڈ یا ایلڈیہائیڈ کے اصل ماخذ کے لیے لاطینی یا یونانی اصطلاح کو ظاہر کرتے ہیں۔ کاربن زنجیر میں متبادل کی جگہ یونانی حروف $\alpha, \beta, \gamma, \delta$ وغیرہ سے ظاہر کی جاتی ہے۔ $\alpha$-کاربن وہ ہوتا ہے جو براہ راست ایلڈیہائیڈ گروپ سے جڑا ہوتا ہے، $\beta$ کاربن اگلا، اور اسی طرح۔ مثال کے طور پر

کیٹونز کے عام نام کاربونیل گروپ سے جڑے دو الکیل یا اریل گروپوں کے نام لے کر بنائے جاتے ہیں۔ متبادل کی جگہیں یونانی حروف، $\alpha \alpha^{\prime}, \beta \beta^{\prime}$ وغیرہ سے ظاہر کی جاتی ہیں، جو کاربونیل گروپ کے ساتھ والے کاربن ایٹموں سے شروع ہوتی ہیں، جنہیں $\alpha \alpha^{\prime}$ کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ کچھ کیٹونز کے تاریخی عام نام ہیں، سب سے سادہ ڈائی میتھائل کیٹون کو ایسیٹون کہتے ہیں۔ الکیل فینائل کیٹونز کو عام طور پر ایسائل گروپ کا نام لفظ فینون کے سابقے کے طور پر شامل کر کے نام دیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر

(b) IUPAC نام

کھلی زنجیر ایلیفاٹک ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کے IUPAC نام متعلقہ الکینز کے ناموں سے آخر میں –e کو بالترتیب –al اور –one سے بدل کر بنائے جاتے ہیں۔ ایلڈیہائیڈز کی صورت میں، طویل ترین کاربن زنجیر کی نمبرنگ ایلڈیہائیڈ گروپ کے کاربن سے شروع ہوتی ہے جبکہ کیٹونز کی صورت میں نمبرنگ کاربونیل گروپ کے قریب والے سرے سے شروع ہوتی ہے۔ متبادل کو حروف تہجی کے ترتیب میں، ان کی پوزیشنوں کو ظاہر کرنے والے ہندسوں کے ساتھ، کاربن زنجیر میں سابقے کے طور پر لگایا جاتا ہے۔ یہی چیز چکری کیٹونز پر لاگو ہوتی ہے، جہاں کاربونیل کاربن کو نمبر ایک دیا جاتا ہے۔ جب ایلڈیہائیڈ گروپ ایک رنگ سے جڑا ہوتا ہے، تو سابقہ کاربایلڈیہائیڈ سائیکلوالکین کے مکمل نام کے بعد لگایا جاتا ہے۔ رنگ کے کاربن ایٹموں کی نمبرنگ ایلڈیہائیڈ گروپ سے جڑے کاربن ایٹم سے شروع ہوتی ہے۔ سب سے سادہ عطری ایلڈیہائیڈ جو بینزین رنگ پر ایلڈیہائیڈ گروپ رکھتا ہے کا نام بینزین کاربایلڈیہائیڈ ہے۔ تاہم، عام نام بینزایلڈیہائیڈ بھی IUPAC کے ذریعہ قبول کیا جاتا ہے۔ دیگر عطری ایلڈیہائیڈز اس لیے متبادل بینزایلڈیہائیڈز کے طور پر نامزد کیے جاتے ہیں۔

کچھ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کے عام اور IUPAC نام جدول 12.1 میں دیے گئے ہیں۔

جدول 12.1: کچھ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کے عام اور IUPAC نام

12.1.2 کاربونیل گروپ کی ساخت

کاربونیل کاربن ایٹم $s p^{2}$-ہائبرڈائزڈ ہوتا ہے اور تین سگما ($\sigma$) بانڈ بناتا ہے۔ کاربن کا چوتھا والینس الیکٹران اس کے $p$-اوربیٹل میں رہتا ہے اور آکسیجن کے $p$-اوربیٹل کے ساتھ اوورلیپ کر کے آکسیجن کے ساتھ ایک $\pi$-بانڈ بناتا ہے۔ اس کے علاوہ، آکسیجن ایٹم کے دو نان بانڈنگ الیکٹران جوڑے بھی ہوتے ہیں۔ اس طرح، کاربونیل کاربن اور اس سے جڑے تین ایٹم ایک ہی مستوی میں ہوتے ہیں اور $\pi$-الیکٹران بادل اس مستوی کے اوپر اور نیچے ہوتا ہے۔ بانڈ زاویے تقریباً $120^{\circ}$ ہوتے ہیں جیسا کہ ایک مثلثی ہم مستوی ساخت کی توقع کی جاتی ہے (شکل 12.1)۔

کاربن-آکسیجن ڈبل بانڈ، کاربن کے مقابلے میں آکسیجن کی زیادہ برقی منفیت کی وجہ سے قطبی ہوتی ہے۔ لہذا، کاربونیل کاربن ایک الیکٹروفیلک (لیوس ایسڈ)، اور کاربونیل آکسیجن، ایک نیوکلیوفیلک (لیوس بیس) مرکز ہوتا ہے۔ کاربونیل مرکبات میں کافی ڈائپول مومنٹ ہوتے ہیں اور ایتھرز کے مقابلے میں قطبی ہوتے ہیں۔ کاربونیل گروپ کی اعلی قطبیت کو ریزوننس کی بنیاد پر سمجھایا جاتا ہے جس میں ایک غیر قطبی (A) اور ایک ڈائپولر (B) ساختیں شامل ہیں جیسا کہ دکھایا گیا ہے۔

12.2 ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کی تیاری

ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کی تیاری کے لیے کچھ اہم طریقے درج ذیل ہیں:

12.2.1 ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کی تیاری

1. الکحلز کے آکسیڈیشن سے

ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز عام طور پر بالترتیب پرائمری اور سیکنڈری الکحلز کے آکسیڈیشن سے تیار کیے جاتے ہیں (یونٹ 11، کلاس XII)۔

2. الکحلز کے ڈی ہائیڈروجنیشن سے

یہ طریقہ متغیر الکحلز کے لیے موزوں ہے اور صنعتی اطلاق رکھتا ہے۔ اس طریقے میں الکحل بخارات کو بھاری دھات کے کیٹلسٹس $(\mathrm{Ag}$ یا $\mathrm{Cu})$ پر گزارا جاتا ہے۔ پرائمری اور سیکنڈری الکحل بالترتیب ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز دیتے ہیں (یونٹ 11، کلاس XII)۔

3. ہائیڈروکاربنز سے

(i) الکینز کے اوزونولیسس سے: جیسا کہ ہم جانتے ہیں، الکینز کے اوزونولیسس کے بعد زنک ڈسٹ اور پانی کے ساتھ رد عمل سے ایلڈیہائیڈز، کیٹونز یا دونوں کا مرکب ملتا ہے جو الکین کے متبادل پیٹرن پر منحصر ہے (یونٹ 13، کلاس XI)۔

(ii) الکائنز کے ہائیڈریشن سے: ایتھائن میں پانی کا اضافہ $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ اور $\mathrm{HgSO_4}$ کی موجودگی میں ایسیٹلڈیہائیڈ دیتا ہے۔ دیگر تمام الکائنز اس رد عمل میں کیٹونز دیتے ہیں (یونٹ 13، کلاس XI)۔

12.2.2 ایلڈیہائیڈز کی تیاری

1. ائسائل کلورائیڈ (ایسڈ کلورائیڈ) سے

ائسائل کلورائیڈ (ایسڈ کلورائیڈ) کو کیٹلسٹ، بیریئم سلفیٹ پر پیلیڈیم کے ساتھ ہائیڈروجنیشن کیا جاتا ہے۔ اس رد عمل کو روزنمنڈ ریڈکشن کہتے ہیں۔

2. نائٹرائلز اور ایسٹرز سے

نائٹرائلز کو ہائیڈروکلورک ایسڈ کی موجودگی میں سٹینس کلورائیڈ کے ساتھ متعلقہ امائن میں ریڈیوس کیا جاتا ہے، جو ہائیڈرولیسس پر متعلقہ ایلڈیہائیڈ دیتا ہے۔

اس رد عمل کو اسٹیفن ری ایکشن کہتے ہیں۔

متبادل طور پر، نائٹرائلز کو منتخبی طور پر ڈائی آئسوبیوٹائل ایلومینیم ہائیڈرائیڈ، (DIBAL-H) کے ذریعے امائنز میں ریڈیوس کیا جاتا ہے پھر ہائیڈرولیسس سے ایلڈیہائیڈز ملتے ہیں:

اسی طرح، ایسٹرز بھی DIBAL-H کے ساتھ ایلڈیہائیڈز میں ریڈیوس ہو جاتے ہیں۔

3. ہائیڈروکاربنز سے

عطری ایلڈیہائیڈز (بینزایلڈیہائیڈ اور اس کے مشتقات) عطری ہائیڈروکاربنز سے درج ذیل طریقوں سے تیار کیے جاتے ہیں:

(i) میتھائل بینزین کے آکسیڈیشن سے

طاقت آکسیڈائزنگ ایجنٹس ٹولوین اور اس کے مشتقات کو بینزوئک ایسڈز میں آکسیڈائز کرتے ہیں۔ تاہم، ایلڈیہائیڈ مرحلے پر آکسیڈیشن روکنا ممکن ہے مناسب ری ایجنٹس کے ساتھ جو میتھائل گروپ کو ایک انٹرمیڈیٹ میں تبدیل کرتے ہیں جسے مزید آکسیڈائز کرنا مشکل ہوتا ہے۔ اس مقصد کے لیے درج ذیل طریقے استعمال ہوتے ہیں۔

(a) کرومائل کلورائیڈ $\left(\mathrm{CrO_2} \mathrm{Cl_2}\right)$ کا استعمال: کرومائل کلورائیڈ میتھائل گروپ کو کرومیم کمپلیکس میں آکسیڈائز کرتا ہے، جو ہائیڈرولیسس پر متعلقہ بینزایلڈیہائیڈ دیتا ہے۔

اس رد عمل کو ایٹارڈ ری ایکشن کہتے ہیں۔

(b) کرومک آکسائیڈ $\left(\mathrm{CrO_3}\right)$ کا استعمال: ٹولوین یا متبادل ٹولوین کو ایسیٹک انہائیڈرائیڈ میں کرومک آکسائیڈ کے ساتھ علاج کرنے پر بینزائلڈین ڈائی ایسیٹیٹ میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ بینزائلڈین ڈائی ایسیٹیٹ کو آبی ایسڈ کے ساتھ ہائیڈرولیسس کر کے متعلقہ بینزایلڈیہائیڈ حاصل کیا جا سکتا ہے۔

(ii) سائڈ چین کلورینیشن کے بعد ہائیڈرولیسس سے

ٹولوین کے سائڈ چین کلورینیشن سے بینزال کلورائیڈ ملتا ہے، جو ہائیڈرولیسس پر بینزایلڈیہائیڈ دیتا ہے۔ یہ بینزایلڈیہائیڈ کی تیاری کا ایک تجارتی طریقہ ہے۔

(iii) گیٹر مین - کوچ ری ایکشن سے

جب بینزین یا اس کا مشتق کاربن مونو آکسائیڈ اور ہائیڈروجن کلورائیڈ کے ساتھ انہائیڈرس ایلومینیم کلورائیڈ یا کیپرس کلورائیڈ کی موجودگی میں علاج کیا جاتا ہے، تو یہ بینزایلڈیہائیڈ یا متبادل بینزایلڈیہائیڈ دیتا ہے۔

12.2.3 کیٹونز کی تیاری

1. ائسائل کلورائیڈز سے

ائسائل کلورائیڈز کا علاج ڈائی الکیل کیڈمیم کے ساتھ، جو کیڈمیم کلورائیڈ کے گرینیارڈ ری ایجنٹ کے ساتھ رد عمل سے تیار کیا جاتا ہے، کیٹونز دیتا ہے۔

$$ \begin{aligned} & 2 \mathrm{R}-\mathrm{Mg}-\mathrm{X}+\mathrm{CdCl_2} \longrightarrow \mathrm{R_2} \mathrm{Cd}+2 \mathrm{Mg}(\mathrm{X}) \mathrm{Cl} \end{aligned} $$

$$ \mathrm{2R^\prime}-\underset{\large\mathrm{O}}{\underset{\text{||}}{\mathrm{C}}} - \mathrm{Cl} + \mathrm{R_2Cd} \longrightarrow \mathrm{2R^\prime}-\underset{\large\mathrm{O}}{\underset{\text{||}}{\mathrm{C}}} - \mathrm{R} + \mathrm{CdCl_2} $$

2. نائٹرائلز سے

نائٹرائل کا گرینیارڈ ری ایجنٹ کے ساتھ علاج کر کے پھر ہائیڈرولیسس کرنے سے ایک کیٹون ملتا ہے۔

3. بینزین یا متبادل بینزینز سے

جب بینزین یا متبادل بینزین کو ایسڈ کلورائیڈ کے ساتھ انہائیڈرس ایلومینیم کلورائیڈ کی موجودگی میں علاج کیا جاتا ہے، تو یہ متعلقہ کیٹون فراہم کرتا ہے۔ اس رد عمل کو فریڈل کرافٹس ائسلیشن ری ایکشن کہتے ہیں۔

مثال 12.1 درج ذیل تبدیلیوں کے لیے ری ایجنٹس کے نام دیں:

(i) ہیکسان-1-اول سے ہیکسینال

(ii) سائیکلوہیکسانول سے سائیکلوہیکسانون

(iii) $p$-فلوروٹولوین سے

(iv) ایتھیننائٹرائل سے ایتھینال $p$-فلوروبینزایلڈیہائیڈ

(v) ایلیل الکحل سے پروپینال

(vi) بیوٹ-2-ین سے ایتھینال

حل

(i) $\mathrm{C_5} \mathrm{H_5} \mathrm{NH}^{+} \mathrm{CrO_3} \mathrm{Cl}-(\mathrm{PCC})$

(ii) انہائیڈرس $\mathrm{CrO_3}$

(iii) $\mathrm{CrO_3}$ ایسیٹک انہائیڈرائیڈ کی موجودگی میں/

(iv) (ڈائی آئسوبیوٹائل) ایلومینیم 1.$\mathrm{CrO_2} \mathrm{Cl_2}$ 2. $\mathrm{HOH}$

(v) PCC ہائیڈرائیڈ (DIBAL-H)

(vi) $\mathrm{O_3} / \mathrm{H_2} \mathrm{O}-\mathrm{Zn}$ ڈسٹ

12.3 طبیعی خصوصیات

ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کی طبیعی خصوصیات درج ذیل طور پر بیان کی جاتی ہیں۔ میتھینال کمرے کے درجہ حرارت پر گیس ہے۔ ایتھینال ایک متغیر مائع ہے۔ دیگر ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کمرے کے درجہ حرارت پر مائع یا ٹھوس ہوتے ہیں۔ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کے ابلتے نقطے ہم پلہ مالیکیولر ماس والے ہائیڈروکاربنز اور ایتھرز سے زیادہ ہوتے ہیں۔ یہ ڈائپول-ڈائپول تعاملات کی وجہ سے ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز میں کمزور مالیکیولر ایسوسی ایشن کی وجہ سے ہے۔ نیز، ان کے ابلتے نقطے ہم پلہ مالیکیولر ماس والے الکحلز سے کم ہوتے ہیں کیونکہ انٹر مالیکیولر ہائیڈروجن بانڈنگ کی عدم موجودگی ہوتی ہے۔ مالیکیولر ماس 58 اور 60 والے درج ذیل مرکبات بڑھتے ہوئے ابلتے نقطوں کے ترتیب میں درج ہیں۔

ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کے کم رکن جیسے میتھینال، ایتھینال اور پروپینون تمام تناسب میں پانی کے ساتھ مکس ہو جاتے ہیں، کیونکہ یہ پانی کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈ بناتے ہیں۔

تاہم، ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کی حل پذیری الکیل زنجیر کی لمبائی بڑھانے پر تیزی سے کم ہو جاتی ہے۔ تمام ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز نامیاتی سالوینٹس جیسے بینزین، ایتھر، میتھانول، کلوروفارم وغیرہ میں کافی حل پذیر ہوتے ہیں۔ کم ایلڈیہائیڈز کی تیز تیز بو ہوتی ہے۔ جیسے جیسے مالیکیول کا سائز بڑھتا ہے، بو کم تیز اور زیادہ خوشبودار ہو جاتی ہے۔ درحقیقت، بہت سے قدرتی طور پر پائے جانے والے ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز خوشبوؤں اور ذائقہ دینے والے ایجنٹس کے امتزاج میں استعمال ہوتے ہیں۔

مثال 12.2 درج ذیل مرکبات کو ان کے ابلتے نقطوں کے بڑھتے ہوئے ترتیب میں ترتیب دیں:

$\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO}, \mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{OH}, \mathrm{H_5} \mathrm{C_2}-\mathrm{O}-\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}, \mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}$

حل ان مرکبات کے مالیکیولر ماس 72 سے 74 کی حد میں ہیں۔ چونکہ صرف بیوٹین-1-اول کے مالیکیولز وسیع انٹر مالیکیولر ہائیڈروجن بانڈنگ کی وجہ سے ایسوسی ایٹ ہوتے ہیں، اس لیے، بیوٹین-1-اول کا ابلتا نقطہ سب سے زیادہ ہوگا۔ بیوٹینال ایتھوکسی ایتھین سے زیادہ قطبی ہے۔ لہذا، انٹر مالیکیولر ڈائپول-ڈائپول کشش سابقہ میں زیادہ مضبوط ہے۔ $n$-پینٹین مالیکیولز میں صرف کمزور وینڈر والز فورسز ہوتی ہیں۔ لہذا دیے گئے مرکبات کے ابلتے نقطوں کا بڑھتا ہوا ترتیب درج ذیل ہے:

$\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_3}<\mathrm{H_5} \mathrm{C_2}-\mathrm{O}-\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}<\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CHO}<\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{CH_2} \mathrm{OH}$

12.4 کیمیائی رد عمل

چونکہ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز دونوں کاربونیل فعال گروپ رکھتے ہیں، اس لیے یہ اسی طرح کے کیمیائی رد عمل سے گزرتے ہیں۔

1. نیوکلیوفیلک اضافی رد عمل

الکینز میں مشاہدہ کیے گئے الیکٹروفیلک اضافی رد عمل کے برعکس (یونٹ 13، کلاس XI دیکھیں)، ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز نیوکلیوفیلک اضافی رد عمل سے گزرتے ہیں۔

(i) نیوکلیوفیلک اضافی رد عمل کا میکینزم

ایک نیوکلیوفائل کاربونیل کاربن کے $s p^{2}$ ہائبرڈائزڈ اوربیٹلز کے مستوی کے تقریباً عموداً سمت سے قطبی کاربونیل گروپ کے الیکٹروفیلک کاربن ایٹم پر حملہ کرتا ہے (شکل 12.2)۔ اس عمل میں کاربن کی ہائبرڈائزیشن $s p^{2}$ سے $s p^{3}$ میں تبدیل ہو جاتی ہے، اور ایک چہروں والا الکوکسائیڈ انٹرمیڈیٹ پیدا ہوتا ہے۔ یہ انٹرمیڈیٹ رد عمل کے میڈیم سے ایک پروٹون حاصل کر کے برقی طور پر غیر جانبدار مصنوعہ دیتا ہے۔ خالص نتیجہ کاربن آکسیجن ڈبل بانڈ کے پار $\mathrm{Nu}^{-}$ اور $\mathrm{H}^{+}$ کا اضافہ ہے جیسا کہ شکل 12.2 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 12.2: کاربونیل کاربن پر نیوکلیوفیلک حملہ

(ii) رد عمل پذیری

ایلڈیہائیڈز عام طور پر نیوکلیوفیلک اضافی رد عمل میں کیٹونز سے زیادہ رد عمل پذیر ہوتے ہیں اسٹیرک اور الیکٹرانک وجوہات کی بنا پر۔ اسٹیریکلی، کیٹونز میں دو نسبتاً بڑے متبادل کی موجودگی نیوکلیوفائل کے کاربونیل کاربن تک پہنچنے میں رکاوٹ ڈالتی ہے مقابلے میں ایلڈیہائیڈز کے جس میں صرف ایک ایسا متبادل ہوتا ہے۔ الیکٹرانک طور پر، ایلڈیہائیڈز کیٹونز سے زیادہ رد عمل پذیر ہوتے ہیں کیونکہ دو الکیل گروپ کاربونیل کاربن کی الیکٹروفیلیٹی کو سابقہ کے مقابلے میں زیادہ مؤثر طریقے سے کم کرتے ہیں۔

مثال 12.3 کیا آپ بینزایلڈیہائیڈ کو نیوکلیوفیلک اضافی رد عمل میں پروپینال سے زیادہ رد عمل پذیر یا کم رد عمل پذیر سمجھتے ہیں؟ اپنے جواب کی وضاحت کریں۔

حل بینزایلڈیہائیڈ کے کاربونیل گروپ کا کاربن ایٹم، پروپینال میں موجود کاربونیل گروپ کے کاربن ایٹم کے مقابلے میں کم الیکٹروفیلک ہے۔

کاربونیل گروپ کی قطبیت بینزایلڈیہائیڈ میں ریزوننس کی وجہ سے کم ہو جاتی ہے جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے اور اس لیے یہ پروپینال سے کم رد عمل پذیر ہے۔

(iii) نیوکلیوفیلک اضافی اور نیوکلیوفیلک اضافی-اخراجی رد عمل کی کچھ اہم مثالیں:

(a) ہائیڈروجن سائنائیڈ (HCN) کا اضافہ: ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز ہائیڈروجن سائنائیڈ ($\mathrm{HCN}$) کے ساتھ رد عمل کر کے سائنوہائیڈرینز دیتے ہیں۔ یہ رد عمل خالص HCN کے ساتھ بہت آہستہ ہوتا ہے۔ اس لیے، یہ ایک بیس کے ذریعے کیٹالیسڈ ہوتا ہے اور پیدا ہونے والا سائنائیڈ آئن $\left(\mathrm{CN}^{-}\right)$ ایک مضبوط نیوکلیوفائل ہونے کے ناطے آسانی سے کاربونیل مرکبات میں اضافہ کر کے متعلقہ سائنوہائیڈرین دیتا ہے۔ سائنوہائیڈرینز مفید مصنوعی انٹرمیڈیٹس ہیں۔

(b) سوڈیم ہائیڈروجن سلفائٹ کا اضافہ: سوڈیم ہائیڈروجن سلفائٹ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز میں اضافہ ہو کر اضافی مصنوعات بناتا ہے۔

متوازن کی پوزیشن زیادہ تر ایلڈیہائیڈز کے لیے دائیں ہاتھ کی طرف اور زیادہ تر کیٹونز کے لیے بائیں طرف ہوتی ہے اسٹیرک وجوہات کی بنا پر۔ ہائیڈروجن سلفائٹ اضافی مرکب پانی میں حل پذیر ہوتا ہے اور اسے دوبارہ اصل کاربونیل مرکب میں تبدیل کیا جا سکتا ہے اسے ہلکے معدنی ایسڈ یا الکلی کے ساتھ علاج کر کے۔ لہذا، یہ ایلڈیہائیڈز کی علیحدگی اور صفائی کے لیے مفید ہیں۔

(c) گرینیارڈ ری ایجنٹس کا اضافہ: (یونٹ 11، کلاس XII دیکھیں)۔

(d) الکحلز کا اضافہ: ایلڈیہائیڈز خشک ہائیڈروجن کلورائیڈ کی موجودگی میں مونو ہائیڈرک الکحل کے ایک ای کوویلنٹ کے ساتھ رد عمل کر کے الکوکسی الکحل انٹرمیڈیٹ دیتے ہیں، جسے ہیمی ایسیٹلز کہتے ہیں، جو مزید ایک مالیکیول الکحل کے ساتھ رد عمل کر کے ایک gem-ڈائی الکوکسی مرکب دیتے ہیں جسے ایسیٹل کہتے ہیں جیسا کہ رد عمل میں دکھایا گیا ہے۔

کیٹونز اسی طرح کی شرائط میں ایتھیلین گلائکول کے ساتھ رد عمل کر کے چکری مصنوعات بناتے ہیں جنہیں ایتھیلین گلائکول کیٹلز کہتے ہیں۔

خشک ہائیڈروجن کلورائیڈ کاربونیل مرکبات کے آکسیجن کو پروٹونیٹ کرتا ہے اور اس طرح، کاربونیل کاربن کی الیکٹروفیلیٹی بڑھاتا ہے جس سے ایتھیلین گلائکول کے نیوکلیوفیلک حملے کو آسان بناتا ہے۔ ایسیٹلز اور کیٹلز آبی معدنی ایسڈز کے ساتھ ہائیڈرولائز ہو کر بالترتیب متعلقہ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز دیتے ہیں۔

(e) امونیا اور اس کے مشتقات کا اضافہ: نیوکلیوفائلز، جیسے امونیا اور اس کے مشتقات $\mathrm{H_2} \mathrm{~N}-\mathrm{Z}$ ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کے کاربونیل گروپ میں اضافہ کرتے ہیں۔ رد عمل الٹ جانے والا ہے اور ایسڈ کے ذریعے کیٹالیسڈ ہوتا ہے۔

$$ \mathrm{Z}=\text { Alkyl, aryl, } \mathrm{OH}, \mathrm{NH_2}, \mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{NH}, \mathrm{NHCONH_2} \text {, etc. } $$

جدول 12.2- متوازن مصنوعات کی تشکیل کی طرف ہوتا ہے کیونکہ انٹرمیڈیٹ کا تیز پانی کی کمی سے $>\mathrm{C}=\mathrm{N}-\mathrm{Z}$ بنتا ہے۔

2. ریڈکشن

(i) الکحلز میں ریڈکشن: ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کو سوڈیم بوروہائیڈرائیڈ $\left(\mathrm{NaBH_4}\right)$ یا لیتھیم ایلومینیم ہائیڈرائیڈ $\left(\mathrm{LiAlH_4}\right)$ کے ساتھ ساتھ کیٹالیٹک ہائیڈروجنیشن کے ذریعے بالترتیب پرائمری اور سیکنڈری الکحلز میں ریڈیوس کیا جاتا ہے (یونٹ 11، کلاس XII)۔

(ii) ہائیڈروکاربنز میں ریڈکشن: ایلڈیہائیڈز اور کیٹونز کا کاربونیل گروپ زنک-امالگم اور مرتکز ہائیڈروکلورک ایسڈ [کلیمینسن ریڈکشن] کے ساتھ علاج پر یا ہائیڈرازین کے بعد سوڈیم یا پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ساتھ ایتھیلین گلائکول جیسے اونچے ابلتے والے سالوینٹ میں گرم کرنے پر $\mathrm{CH_2}$ گروپ میں ریڈیوس ہو جاتا ہے (ولف-کشنر ریڈکشن)۔

برنہارڈ ٹولنز (1841-1918) یونیورسٹی آف گوٹنگن، جرمنی میں کیمسٹری کے پروفیسر تھے۔

3. آکسیڈیشن

ایلڈیہائیڈز کیٹونز سے ان کے آکسیڈیشن رد عمل میں مختلف ہوتے ہیں۔ ایلڈیہائیڈز عام آکسیڈائزنگ ایجنٹس جیسے نائٹرک ایسڈ، پوٹاشیم پرمینگنیٹ، پوٹ