امائنز کا اہم تجارتی استعمال ادویات اور ریشوں کی ترکیب میں ثانوی مرکبات کے طور پر ہوتا ہے۔

امائنز نامیاتی مرکبات کی ایک اہم قسم ہیں جو امونیا مالیکیول کے ایک یا زیادہ ہائیڈروجن ایٹموں کو الکیل/ایریل گروپ(وں) سے بدلنے سے حاصل ہوتے ہیں۔ فطرت میں، یہ پروٹینز، وٹامنز، الکلائڈز اور ہارمونز میں پائے جاتے ہیں۔ مصنوعی مثالیں پولیمرز، رنگ ساز مادے اور ادویات شامل ہیں۔ دو حیاتیاتی طور پر فعال مرکبات، یعنی ایڈرینالین اور ایفیڈرین، دونوں میں ثانوی امینو گروپ موجود ہے، خون کے دباؤ کو بڑھانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ نوووکین، ایک مصنوعی امینو مرکب، دندان سازی میں بے ہوشی کی دوا کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ بیناڈرل، ایک معروف اینٹی ہسٹامائن دوا میں بھی ترتیary امینو گروپ موجود ہوتا ہے۔ Quaternary امونیم نمک سطحی فعال ایجنٹس کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ڈائی آزوینیم نمک رنگوں سمیت مختلف قسم کے عطری مرکبات کی تیاری میں ثانوی مرکبات ہیں۔ اس یونٹ میں، آپ امائنز اور ڈائی آزوینیم نمک کے بارے میں سیکھیں گے۔

I. امائنز

امائنز کو امونیا کے مشتقات سمجھا جا سکتا ہے، جو ایک، دو یا تینوں ہائیڈروجن ایٹموں کو الکیل اور/یا ایریل گروپس سے بدلنے سے حاصل ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر:

$$ \mathrm{CH_3-NH_2, C_6H_5-NH_2, CH_3-NH-CH_3, CH_3-}\mathrm{N \langle \substack{{CH_3} \\ {CH_3}}} $$

13.1 امائنز کی ساخت

امونیا کی طرح، امائنز کے نائٹروجن ایٹم میں تین بندھ ہوتے ہیں اور الیکٹرانز کا ایک غیر مشترکہ جوڑا ہوتا ہے۔ لہذا، امائنز میں نائٹروجن آربیٹلز $s p^{3}$ ہائبرڈائزڈ ہوتے ہیں اور امائنز کی جیومیٹری ہرمی ہوتی ہے۔ نائٹروجن کے تینوں $s p^{3}$ ہائبرڈائزڈ آربیٹلز میں سے ہر ایک امائنز کی ترکیب کے مطابق ہائیڈروجن یا کاربن کے آربیٹلز کے ساتھ اوورلیپ کرتا ہے۔ تمام امائنز میں نائٹروجن کا چوتھا آربیٹل الیکٹرانز کا ایک غیر مشترکہ جوڑا رکھتا ہے۔ غیر مشترکہ الیکٹران جوڑے کی موجودگی کی وجہ سے، زاویہ $\mathrm{C}-\mathrm{N}-\mathrm{E}$، (جہاں $\mathrm{E}$ ہے $\mathrm{C}$ یا $\mathrm{H}$) $109.5^{\circ}$ سے کم ہوتا ہے؛ مثال کے طور پر، یہ ٹرائیمیتھائل امین کے معاملے میں $108^{\circ}$ ہے جیسا کہ شکل 13.1 میں دکھایا گیا ہے۔

شکل 13.1 ٹرائیمیتھائل امین کی ہرمی شکل

13.2 درجہ بندی

امائنز کو پرائمری $\left(1^{\circ}\right)$، سیکنڈری $\left(2^{\circ}\right)$ اور ترتیary $\left(3^{\circ}\right)$ کے طور پر درجہ بندی کیا جاتا ہے، جو امونیا مالیکیول میں الکیل یا ایریل گروپس سے بدلے گئے ہائیڈروجن ایٹموں کی تعداد پر منحصر ہے۔ اگر امونیا کا ایک ہائیڈروجن ایٹم $\mathrm{R}$ یا $\mathrm{Ar}$ سے بدلا جائے، تو ہمیں $\mathrm{RNH_2}$ یا $\mathrm{ArNH_2}$، ایک پرائمری امین (10) ملتا ہے۔ اگر امونیا کے دو ہائیڈروجن ایٹم یا $\mathrm{R}-\mathrm{NH_2}$ کا ایک ہائیڈروجن ایٹم کسی دوسرے الکیل/ایریل(R’) گروپ سے بدلا جائے، تو آپ کو کیا ملے گا؟ آپ کو R-NHR’، سیکنڈری امین ملتا ہے۔ دوسرا الکیل/ایریل گروپ ایک جیسا یا مختلف ہو سکتا ہے۔ ایک اور ہائیڈروجن ایٹم کو الکیل/ایریل گروپ سے بدلنے سے ترتیary امین کی تشکیل ہوتی ہے۔ امائنز کو ‘سادہ’ کہا جاتا ہے جب تمام الکیل یا ایریل گروپ ایک جیسے ہوں، اور ‘مخلوط’ کہا جاتا ہے جب وہ مختلف ہوں۔

13.3 نامگذاری

عام نظام میں، ایک الیفاٹک امین کا نام الکیل گروپ کو امین سے پہلے لگا کر رکھا جاتا ہے، یعنی، الکیل امین بطور ایک لفظ (مثلاً، میتھائل امین)۔ سیکنڈری اور ترتیary امائنز میں، جب دو یا زیادہ گروپ ایک جیسے ہوں، تو الکیل گروپ کے نام سے پہلے سابقہ ڈائی یا ٹرائی لگایا جاتا ہے۔ آیوپیک نظام میں، پرائمری امائنز کو الکین امائنز کہا جاتا ہے۔ نام الکین کے ‘$e$’ کو لفظ امین سے بدل کر اخذ کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، $\mathrm{CH_3} \mathrm{NH_2}$ کو میتھان امین کہا جاتا ہے۔ اگر والدین زنجیر میں ایک سے زیادہ امینو گروپ مختلف پوزیشنوں پر موجود ہوں، تو ان کی پوزیشنیں $-\mathrm{NH_2}$ گروپس رکھنے والے کاربن ایٹموں کو نمبر دے کر بیان کی جاتی ہیں اور امین سے منسلک مناسب سابقہ جیسے ڈائی، ٹرائی، وغیرہ لگایا جاتا ہے۔ ہائیڈرو کاربن کے حصے کے لاحقہ کا حرف ‘$\mathrm{e}$’ برقرار رکھا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، $\mathrm{H_2} \mathrm{~N}-\mathrm{CH_2}-\mathrm{CH_2}-\mathrm{NH_2}$ کو ایتھین-1، 2-ڈائی امین کہا جاتا ہے۔

سیکنڈری اور ترتیary امائنز کا نام دینے کے لیے، ہم لوکینٹ $\mathrm{N}$ استعمال کرتے ہیں تاکہ نائٹروجن ایٹم سے منسلک متبادل کی نشاندہی کی جا سکے۔ مثال کے طور پر، $\mathrm{CH_3} \mathrm{NHCH_2} \mathrm{CH_3}$ کو $\mathrm{N}$-میتھائل ایتھان امین کہا جاتا ہے اور $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{CH_2}\right)_{3} \mathrm{~N}$ کو $\mathrm{N}, \mathrm{N}$ ڈائی ایتھائل ایتھان امین کہا جاتا ہے۔ مزید مثالیں جدول 13.1 میں دی گئی ہیں۔

ایریل امائنز میں، $-\mathrm{NH_2}$ گروپ براہ راست بینزین رنگ سے منسلک ہوتا ہے۔ $\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{NH_2}$ ایریل امین کی سب سے سادہ مثال ہے۔ عام نظام میں، اسے انیلین کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یہ ایک تسلیم شدہ آیوپیک نام بھی ہے۔ آیوپیک نظام کے مطابق ایریل امائنز کا نام دیتے وقت، ایرین کے لاحقہ ‘$\mathrm{e}$’ کو ‘امین’ سے بدل دیا جاتا ہے۔ اس طرح آیوپیک نظام میں، $\mathrm{C_6} \mathrm{H_5}-\mathrm{NH_2}$ کو بینزین امین کہا جاتا ہے۔ کچھ الکیل امائنز اور ایریل امائنز کے عام اور آیوپیک نام جدول 13.1 میں دیے گئے ہیں۔

جدول 13.1: کچھ الکیل امائنز اور ایریل امائنز کی نامگذاری

13.4 امائنز کی تیاری

امائنز مندرجہ ذیل طریقوں سے تیار کیے جاتے ہیں:

1. نائٹرو مرکبات کی تخفیف

نائٹرو مرکبات کو باریک تقسیم شدہ نکل، پیلیڈیم یا پلاٹینم کی موجودگی میں ہائیڈروجن گیس گزار کر اور تیزابی میڈیم میں دھاتوں کے ساتھ تخفیف کر کے امائنز میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ نائٹرو الکینز کو بھی اسی طرح متعلقہ الکین امائنز میں تخفیف کیا جا سکتا ہے۔

لوہے کے سکریپ اور ہائیڈروکلورک ایسڈ کے ساتھ تخفیف ترجیحی ہے کیونکہ بننے والا $\mathrm{FeCl_2}$ رد عمل کے دوران ہائیڈروکلورک ایسڈ خارج کرنے کے لیے ہائیڈرولائز ہو جاتا ہے۔ اس طرح، رد عمل شروع کرنے کے لیے صرف ہائیڈروکلورک ایسڈ کی ایک چھوٹی سی مقدار درکار ہوتی ہے۔

2. الکیل ہیلائڈز کی امونولیسس

آپ نے پڑھا ہے (یونٹ 6، کلاس XII) کہ الکیل یا بینزل ہیلائڈز میں کاربن - ہیلوجن بانڈ کو نیوکلیوفائل کے ذریعے آسانی سے توڑا جا سکتا ہے۔ لہذا، ایک الکیل یا بینزل ہیلائڈ امونیا کے ایتھانولک محلول کے ساتھ رد عمل میں نیوکلیوفیلیک متبادل رد عمل سے گزرتا ہے جس میں ہیلوجن ایٹم کو امینو $\left(-\mathrm{NH_2}\right)$ گروپ سے بدل دیا جاتا ہے۔ امونیا مالیکیول کے ذریعے $\mathrm{C}-\mathrm{X}$ بانڈ کے ٹوٹنے کے اس عمل کو امونولیسس کہا جاتا ہے۔ رد عمل 373 K پر ایک سیلڈ ٹیوب میں کیا جاتا ہے۔ اس طرح حاصل ہونے والا پرائمری امین نیوکلیوفائل کے طور پر برتاؤ کرتا ہے اور مزید الکیل ہیلائڈ کے ساتھ رد عمل کر کے سیکنڈری اور ترتیary امائنز، اور آخر کار quaternary امونیم نمک بنا سکتا ہے۔

امونیم نمک سے آزاد امین کو مضبوط اساس کے ساتھ علاج کر کے حاصل کیا جا سکتا ہے: امائنز کے ساتھ ہیلائڈز کی رد عملیت کا ترتیب RI > RBr >RCl ہے۔

$$\mathrm{R}-\stackrel{+}{\mathrm{N}} \mathrm{H_3} \stackrel{-}{\mathrm{X}}+\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{R}-\mathrm{NH_2}+\mathrm{H_2} \mathrm{O}+\stackrel{+}{\mathrm{Na}} \stackrel{-}{\mathrm{X}}$$

امونولیسس کا نقصان یہ ہے کہ یہ پرائمری، سیکنڈری اور ترتیary امائنز کا مرکب اور ایک quaternary امونیم نمک دیتا ہے۔ تاہم، پرائمری امین بطور اہم مصنوع امونیا کی زیادہ مقدار لے کر حاصل کیا جاتا ہے۔

مثال 13.1 درج ذیل رد عملوں کے لیے کیمیائی مساوات لکھیں:

(i) ایتھانولک $\mathrm{NH_3}$ کا $\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{Cl}$ کے ساتھ رد عمل۔

(ii) بینزل کلورائیڈ کی امونولیسس اور اس طرح بننے والے امین کا دو moles $\mathrm{CH_3} \mathrm{Cl}$ کے ساتھ رد عمل۔

حل

3. نائٹرائلز کی تخفیف

نائٹرائلز کو لیتھیم ایلومینیم ہائیڈرائڈ $\left(\mathrm{LiAlH_4}\right)$ یا کیٹیلیٹک ہائیڈروجنیشن کے ساتھ تخفیف کرنے پر پرائمری امائنز بنتے ہیں۔ یہ رد عمل امین سیریز میں اضافے کے لیے استعمال ہوتا ہے، یعنی، شروع کرنے والے امین سے ایک کاربن ایٹم زیادہ رکھنے والے امائنز کی تیاری کے لیے۔

$$ \mathrm{R}-\mathrm{C} \equiv \mathrm{N} \xrightarrow[\mathrm{Na}(\mathrm{Hg}) / \mathrm{C} _{2} \mathrm{H} _{5} \mathrm{OH}]{\mathrm{H} _{2} / \mathrm{Ni}} \mathrm{R}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{NH} _{2}$$

4. امائڈز کی تخفیف

امائڈز کو لیتھیم ایلومینیم ہائیڈرائڈ کے ساتھ تخفیف کرنے پر امائنز حاصل ہوتے ہیں۔

5. گیبریل فتھالامائڈ ترکیب

گیبریل ترکیب پرائمری امائنز کی تیاری کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ فتھالامائڈ ایتھانولک پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے ساتھ علاج پر فتھالامائڈ کا پوٹاشیم نمک بناتا ہے جو الکیل ہیلائڈ کے ساتھ گرم کرنے اور پھر الکلائن ہائیڈرولیسس سے متعلقہ پرائمری امین پیدا کرتا ہے۔ عطری پرائمری امائنز اس طریقے سے تیار نہیں کیے جا سکتے کیونکہ ایریل ہیلائڈز فتھالامائڈ کے ذریعہ بننے والے anion کے ساتھ نیوکلیوفیلیک متبادل سے نہیں گزرتے۔

6. ہافمین برومامائڈ انحطاطی رد عمل

ہافمین نے ایک امائڈ کو سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ کے آبی یا ایتھانولک محلول میں برومین کے ساتھ علاج کر کے پرائمری امائنز کی تیاری کا ایک طریقہ تیار کیا۔ اس انحطاطی رد عمل میں، ایک الکیل یا ایریل گروپ کی نقل و حرکت امائڈ کے کاربونیل کاربن سے نائٹروجن ایٹم تک ہوتی ہے۔ اس طرح بننے والے امین میں امائڈ میں موجود کاربن سے ایک کاربن کم ہوتا ہے۔

$$ \mathrm{R}-\stackrel{\mathrm{O}}{\stackrel{\text{||}}{\mathrm{C}}}-\mathrm{NH_2}+\mathrm{Br_2}+4 \mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{NH_2}+\mathrm{Na_2} \mathrm{CO_3}+2 \mathrm{NaBr}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O} $$

مثال 9.2 درج ذیل تبدیلیوں کے لیے کیمیائی مساوات لکھیں:

(i) $\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{Cl}$ سے $\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{NH} _{2}$

(ii) $\mathrm{C} _{6} \mathrm{H} _{5}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{Cl}$ سے $\mathrm{C} _{6} \mathrm{H} _{5}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{NH} _{2}$

حل

مثال 9.3 ساختیں اور آیوپیک نام لکھیں

(i) وہ امائڈ جو ہافمین برومامائڈ رد عمل کے ذریعے پروپان امین دیتا ہے۔

(ii) بینزامائڈ کے ہافمین انحطاط سے پیدا ہونے والا امین۔

حل

(i) پروپان امین میں تین کاربن ہوتے ہیں۔ لہذا، امائڈ مالیکیول میں چار کاربن ایٹم ہونے چاہئیں۔ چار کاربن ایٹم والے شروع کرنے والے امائڈ کی ساخت اور آیوپیک نام نیچے دیے گئے ہیں:

(ii) بینزامائڈ ایک عطری امائڈ ہے جس میں سات کاربن ایٹم ہوتے ہیں۔ لہذا، بینزامائڈ سے بننے والا امین چھ کاربن ایٹم رکھنے والا عطری پرائمری امین ہے۔

13.5 طبیعی خصوصیات

کم الیفاٹک امائنز مچھلی جیسی بو والی گیسز ہیں۔ تین یا زیادہ کاربن ایٹم والے پرائمری امائنز مائع ہوتے ہیں اور اس سے بھی زیادہ والے ٹھوس ہوتے ہیں۔ انیلین اور دیگر ایریل امائنز عام طور پر بے رنگ ہوتے ہیں لیکن ذخیرہ کرنے پر فضا میں آکسیڈیشن کی وجہ سے رنگین ہو جاتے ہیں۔

کم الیفاٹک امائنز پانی میں حل پذیر ہیں کیونکہ وہ پانی کے مالیکیولز کے ساتھ ہائیڈروجن بانڈ بنا سکتے ہیں۔ تاہم، ہائیڈروفوبک الکیل حصے کے سائز میں اضافے کی وجہ سے امائنز کے مولر ماس میں اضافے کے ساتھ حل پذیری کم ہو جاتی ہے۔ زیادہ امائنز بنیادی طور پر پانی میں ناقابل حل ہیں۔ امین کے نائٹروجن اور الکحل کے آکسیجن کی برقی منفیت کو بالترتیب 3.0 اور 3.5 سمجھتے ہوئے، آپ امائنز اور الکحلز کی پانی میں حل پذیری کے پیٹرن کی پیش گوئی کر سکتے ہیں۔ بیوٹان-1-اول اور بیوٹان-1-امین میں سے، کون سا پانی میں زیادہ حل پذیر ہوگا اور کیوں؟ امائنز نامیاتی سالوینٹس جیسے الکحل، ایتھر اور بینزین میں حل پذیر ہیں۔ آپ کو یاد ہوگا کہ الکحلز امائنز سے زیادہ قطبی ہوتے ہیں اور امائنز سے زیادہ مضبوط انٹرمولیکیولر ہائیڈروجن بانڈ بناتے ہیں۔

پرائمری اور سیکنڈری امائنز انٹرمولیکیولر ایسوسی ایشن میں مشغول ہوتے ہیں کیونکہ ایک کے نائٹروجن اور دوسرے مالیکیول کے ہائیڈروجن کے درمیان ہائیڈروجن بانڈنگ ہوتی ہے۔ یہ انٹرمولیکیولر ایسوسی ایشن پرائمری امائنز میں سیکنڈری امائنز سے زیادہ ہوتی ہے کیونکہ اس میں ہائیڈروجن بانڈ بنانے کے لیے دو ہائیڈروجن ایٹم دستیاب ہوتے ہیں۔ ترتیary امائنز میں ہائیڈروجن بانڈ بنانے کے لیے دستیاب ہائیڈروجن ایٹم کی عدم موجودگی کی وجہ سے انٹرمولیکیولر ایسوسی ایشن نہیں ہوتی۔ لہذا، آئسومرک امائنز کے ابلتے ہوئے درجہ حرارت کا ترتیب درج ذیل ہے:

پرائمری > سیکنڈری > ترتیary پرائمری امائنز میں انٹرمولیکیولر ہائیڈروجن بانڈنگ شکل 13.2 میں دکھائی گئی ہے۔

جدول 13.2: ایک جیسے مالیکیولر ماس والے امائنز، الکحلز اور الکینز کے ابلتے ہوئے درجہ حرارت کا موازنہ

13.6 کیمیائی رد عمل

نائٹروجن اور ہائیڈروجن ایٹموں کے درمیان برقی منفیت کا فرق اور نائٹروجن ایٹم پر الیکٹرانز کے غیر مشترکہ جوڑے کی موجودگی امائنز کو متحرک بناتی ہے۔ نائٹروجن ایٹم سے منسلک ہائیڈروجن ایٹموں کی تعداد بھی امائنز کے رد عمل کے راستے کا فیصلہ کرتی ہے؛ اسی لیے پرائمری $\left(-\mathrm{NH_2}\right)$، سیکنڈری $(\ \mathrm{~N}-\mathrm{H})$ اور ترتیary امائنز $(-\mathrm{N}-)$ بہت سے رد عمل میں مختلف ہوتے ہیں۔ مزید برآں، امائنز غیر مشترکہ الیکٹران جوڑے کی موجودگی کی وجہ سے نیوکلیوفائلز کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں۔ امائنز کے کچھ رد عمل ذیل میں بیان کیے گئے ہیں:

1. امائنز کی بنیادی خصوصیت

امائنز، بنیادی نوعیت کے ہونے کی وجہ سے، تیزابوں کے ساتھ رد عمل کر کے نمک بناتے ہیں۔

امین نمک $\mathrm{NaOH}$ جیسی اساس کے ساتھ علاج پر، والدین امین کو دوبارہ پیدا کرتے ہیں۔

$$ \stackrel{+}{\mathrm{RN_3}} \stackrel{-}{\mathrm{X}}+\stackrel{-}{\mathrm{O}} \mathrm{H} \longrightarrow \mathrm{R \ddot{N}H_2}+\mathrm{H_2} \mathrm{O}+\overline{\mathrm{X}} $$.

امین نمک پانی میں حل پذیر ہوتے ہیں لیکن نامیاتی سالوینٹس جیسے ایتھر میں ناقابل حل ہوتے ہیں۔ یہ رد عمل پانی میں ناقابل حل غیر بنیادی نامیاتی مرکبات سے امائنز کو الگ کرنے کی بنیاد ہے۔

معدنی تیزابوں کے ساتھ امائنز کا رد عمل جو امونیم نمک بناتا ہے، یہ ظاہر کرتا ہے کہ یہ بنیادی نوعیت کے ہیں۔ امائنز کے نائٹروجن ایٹم پر الیکٹرانز کا ایک غیر مشترکہ جوڑا ہوتا ہے جس کی وجہ سے وہ لیوس بیس کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں۔ امائنز کی بنیادی خصوصیت کو ان کی $K_{b}$ اور $\mathrm{p} K_{b}$ اقدار کے لحاظ سے بہتر طور پر سمجھا جا سکتا ہے جیسا کہ ذیل میں بیان کیا گیا ہے:

$$ \begin{aligned} & \mathrm{R}-\mathrm{NH_2}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightleftarrows \stackrel{+}{\rightleftarrows} \mathrm{R}-\stackrel{-}{\mathrm{N}} \mathrm{H_3} \\ & K=\frac{\left[\mathrm{R}-\stackrel{+}{\mathrm{N}} \mathrm{H_3}\right][\stackrel{\mathrm{O}}{\mathrm{H}}]}{\left[\mathrm{R}-\mathrm{NH_2}\right]\left[\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right]} \\ & \text { or } K\left[\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right]=\frac{\left[\mathrm{R}-\stackrel{+}{\mathrm{N}} \mathrm{H_3}\right][\stackrel{-}{\mathrm{O}}]}{\left[\mathrm{R}-\mathrm{NH_2}\right]} \\ & \text { or } \quad K_{b}=\frac{\left[\mathrm{R}-\stackrel{+}{\mathrm{N}} \mathrm{H_3}\right][\stackrel{-}{\mathrm{O}} \mathrm{H}]}{\left[\mathrm{R}-\mathrm{NH_2}\right]} \\ & \mathrm{pK_b}=-\log \mathrm{K_b} \end{aligned} $$

$K_{b}$ کی قدر جتنی زیادہ یا $\mathrm{p} K_{b}$ کی قدر جتنی کم ہوگی، اساس اتنی ہی مضبوط ہوگی۔ چند امائنز کی $\mathrm{p} K_{b}$ اقدار جدول 13.3 میں دی گئی ہیں۔

امونیا کی $\mathrm{p} K_{b}$ قدر 4.75 ہے۔ الکیل گروپس کے $+\mathrm{I}$ اثر کی وجہ سے الیفاٹک امائنز امونیا سے زیادہ مضبوط اساس ہیں جو نائٹروجن ایٹم پر اعلی الیکٹران کثافت کا باعث بنتے ہیں۔ ان کی $\mathrm{p} K_{b}$ اقدار 3 سے 4.22 کی رینج میں ہوتی ہیں۔ دوسری طرف، ایریل گروپ کی الیکٹران کھینچنے والی نوعیت کی وجہ سے عطری امائنز امونیا سے کمزور اساس ہیں۔

جدول 13.3: آبی مرحلے میں امائنز کی pKb اقدار

آپ کو امائنز میں موجود متبادل کے $+\mathrm{I}$ یا $-\mathrm{I}$ اثر کی بنیاد پر امائنز کی $K_{b}$ اقدار کی تشریح کرتے وقت کچھ تضادات مل سکتے ہیں۔ انڈکٹو اثر کے علاوہ، دیگر اثرات جیسے سالویشن اثر، اسٹیرک رکاوٹ، وغیرہ بھی ہیں، جو امائنز کی بنیادی طاقت کو متاثر کرتے ہیں۔ ذرا غور کریں۔ آپ کو مندرجہ ذیل پیراگراف میں جواب مل سکتا ہے۔

امائنز کی ساخت-اساسی تعلق

امائنز کی اساسیت ان کی ساخت سے متعلق ہے۔ ایک امین کی بنیادی خصوصیت تیزاب سے پروٹون قبول کر کے کیٹین بننے کی آسانی پر منحصر ہے۔ کیٹین جتنا زیادہ امین کے نسبت مستحکم ہوگا، امین اتنا ہی زیادہ بنیادی ہوگا۔

(a) الکین امائنز بمقابلہ امونیا

آئیے ان کی اساسیت کا موازنہ کرنے کے لیے ایک الکین امین اور امونیا کے پروٹون کے ساتھ رد عمل پر غور کریں۔

الکیل گروپ کی الیکٹران خارج کرنے والی نوعیت کی وجہ سے، یہ $(R)$ الیکٹرانز کو نائٹروجن کی طرف دھکیلتا ہے اور اس طرح غیر مشترکہ الیکٹران جوڑے کو تیزاب کے پروٹون کے ساتھ اشتراک کے لیے زیادہ دستیاب بناتا ہے۔ مزید برآں، امین سے بننے والا متبادل امونیم آئن الکیل گروپ کے $+I$ اثر کے ذریعے مثبت چارج کے پھیلاؤ کی وجہ سے مستحکم ہو جاتا ہے۔ لہذا، الکیل امائنز امونیا سے زیادہ مضبوط اساس ہیں۔ اس طرح، الیفاٹک امائنز کی بنیادی نوعیت الکیل گروپس کی تعداد میں اضافے کے ساتھ بڑھنی چاہیے۔ یہ رجحان گیس مرحلے میں پایا جاتا ہے۔ گیس مرحلے میں امائنز کی اساسیت کا ترتیب متوقع ترتیب پر عمل کرتا ہے: ترتیary امین $>$ سیکنڈری امین $>$ پرائمری امین $>\mathrm{NH_3}$۔ آبی حالت میں رجحان باقاعدہ نہیں ہے جیسا کہ جدول 13.3 میں دی گئی ان کی $\mathrm{p} K_{b}$ اقدار سے ظاہر ہوتا ہے۔ آبی مرحلے میں، متبادل امونیم کیٹینز نہ صرف الکیل گروپ (+I) کے الیکٹران خارج کرنے والے اثر سے بلکہ پانی کے مالیکیولز کے ساتھ سالویشن سے بھی مستحکم ہو جاتے ہیں۔ آئن کا سائز جتنا بڑا ہوگا، سالویشن اتنا ہی کم ہوگا اور آئن اتنا ہی کم مستحکم ہوگا۔ آئنز کی استحکام کا ترتیب درج ذیل ہے:

متبادل امونیم کیٹین جتنا زیادہ مستحکم ہوگا، متعلقہ امین بطور اساس اتنا ہی مضبوط ہونا چاہیے۔ اس طرح، الیفاٹک امائنز کی اساسیت کا ترتیب ہونا چاہیے: پرائمری $>$ سیکنڈری $>$ ترتیary، جو انڈکٹو اثر پر مبنی ترتیب کے برعکس ہے۔ دوسرا، جب الکیل گروپ چھوٹا ہو، جیسے $-\mathrm{CH_3}$ گروپ، تو $\mathrm{H}$-بانڈنگ کے لیے کوئی اسٹیرک رکاوٹ نہیں ہوتی۔ اگر الکیل گروپ $\mathrm{CH_3}$ گروپ سے بڑا ہو، تو $\mathrm{H}$-بانڈنگ کے لیے اسٹیرک رکاوٹ ہوگی۔ لہذا، الکیل گروپ کی نوعیت میں تبدیلی، مثلاً، $-\mathrm{CH_3}$ سے $-\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}$، بنیادی طاقت کے ترتیب میں تبدیلی کا باعث بنتی ہے۔ اس طرح، انڈکٹو اثر، سالویشن اثر اور الکیل گروپ کی اسٹیرک رکاوٹ کا ایک باریک تعامل ہوتا ہے جو آبی حالت میں الکیل امائنز کی بنیادی طاقت کا فیصلہ کرتا ہے۔ میتھائل متبادل امائنز اور ایتھائل متبادل امائنز کے معاملے میں آبی محلول میں بنیادی طاقت کا ترتیب درج ذیل ہے:

$$ \begin{aligned} & \left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}\right)_2 \mathrm{NH}>\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}\right)_3 \mathrm{~N}>\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{NH_2}>\mathrm{NH_3} \\ & \left(\mathrm{CH_3}\right)_2 \mathrm{NH}>\mathrm{CH_3} \mathrm{NH_2}>\left(\mathrm{CH_3}\right)_3 \mathrm{~N}>\mathrm{NH_3} \end{aligned} $$

(b) ایریل امائنز بمقابلہ امونیا

انیلین کی $\mathrm{p} K_{b}$ قدر کافی زیادہ ہے۔ ایسا کیوں ہے؟ یہ اس لیے ہے کہ انیلین یا دیگر ایریل امائنز میں، $-\mathrm{NH_2}$ گروپ براہ راست بینزین رنگ سے منسلک ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں نائٹروجن ایٹم پر غیر مشترکہ الیکٹران جوڑا بینزین رنگ کے ساتھ conjugation میں ہوتا ہے اور اس طرح اسے پروٹونیشن کے لیے کم دستیاب بناتا ہے۔ اگر آپ انیلین کے مختلف گونجتے ہوئے ڈھانچے لکھیں گے، تو آپ کو پتہ چلے گا کہ انیلین درج ذیل پانچ ڈھانچوں کا گونج ہائبرڈ ہے۔

دوسری طرف، پروٹون قبول کرنے سے حاصل ہونے والا انیلینیم آئن کے صرف دو گونجتے ہوئے ڈھانچے (کیکیل) ہو سکتے ہیں۔

ہم جانتے ہیں کہ گونجتے ہوئے ڈھانچوں کی تعداد جتنی زیادہ ہوگی، استحکام اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ اس طرح آپ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ انیلین (پانچ گونجتے ہوئے ڈھانچے) انیلینیم آئن سے زیادہ مستحکم ہے۔ لہذا، انیلین یا دیگر عطری امائنز کی پروٹون قبولیت یا بنیادی نوعیت امونیا سے کم ہوگی۔ متبادل انیلین کے معاملے میں، یہ دیکھا گیا ہے کہ الیکٹران خارج کرنے والے گروپ جیسے $-\mathrm{OCH_3},-\mathrm{CH_3}$ بنیادی طاقت بڑھاتے ہیں جبکہ الیکٹران کھینچنے والے گروپ جیسے $-\mathrm{NO_2},-\mathrm{SO_3} \mathrm{H}$، $-\mathrm{COOH},-\mathrm{X}$ اسے کم کرتے ہیں۔

مثال 13.2 درج ذیل کو ان کی بنیادی طاقت کے گھٹتے ہوئے ترتیب میں ترتیب دیں:

$\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{NH_2}, \mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{NH_2},\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}\right)_{2} \mathrm{NH}, \mathrm{NH_3}$

حل مذکورہ بالا امائنز اور امونیا کی بنیادی طاقت کا گھٹتا ہوا ترتیب درج ذیل ترتیب پر عمل کرتا ہے:

$\left(\mathrm{C_2} \mathrm{H_5}\right)_{2} \mathrm{NH}>\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{NH_2}>\mathrm{NH_3}>\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{NH_2}$

2. الکیلیشن

امائنز الکیل ہیلائڈز کے ساتھ رد عمل پر الکیلیشن سے گزرتے ہیں (یونٹ 10، کلاس XII دیکھیں)۔

3. اسیلیشن

الیفاٹک اور عطری پرائمری اور سیکنڈری امائنز ایسڈ کلورائیڈز، انہائیڈرائیڈز اور ایسٹرز کے ساتھ نیوکلیوفیلیک متبادل رد عمل کرتے ہیں۔ اس رد عمل کو اسیلیشن کہا جاتا ہے۔ آپ اس رد عمل کو $-\mathrm{NH_2}$ یا $>\mathrm{N}-\mathrm{H}$ گروپ کے ہائیڈروجن ایٹم کو اسیل گروپ سے بدلنے کے طور پر سمجھ سکتے ہیں۔ اسیلیشن رد عمل سے حاصل ہونے والی مصنوعات کو امائڈز کہا جاتا ہے۔ رد عمل امین سے زیادہ مضبوط اساس کی موجودگی میں کیا جاتا ہے، جیسے پیرڈین، جو بننے والے $\mathrm{HCl}$ کو ہٹاتا ہے اور توازن کو دائیں طرف منتقل کرتا ہے۔

امائنز بینزائل کلورائیڈ $\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{COCl}\right)$ کے ساتھ بھی رد عمل کرتے ہیں۔ اس رد عمل کو بینزویلیشن کہا جاتا ہے۔

$$\underset{\text{Methanamine}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{NH_2}}+\underset{\text{Benzoyl chloride}}{\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{COCl}} \longrightarrow \underset{\text{N-Methylbenzamide}}{\mathrm{CH_3} \mathrm{NHCOC_6} \mathrm{H_5}}+\mathrm{HCl}$$