Aldehydes Ketones and Carboxylic Acids Class 12 Notes

 1. कार्यात्मक समूह के रूप में कार्बोनिल समूह (CO) वाले कार्बनिक यौगिकों के वर्ग एल्डिहाइड, कीटोन, कार्बोक्जिलिक एसिड और उनके व्युत्पन्न हैं। इन्हें सामूहिक रूप से कार्बोनिल यौगिक कहा जाता है।

2. कार्बोनिल समूह की प्रकृति: कार्बोनिल समूह में ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणु की तुलना में कहीं अधिक विद्युतीय है। नतीजतन, ऑक्सीजन परमाणु -बंधन के इलेक्ट्रॉन बादल को अपनी ओर आकर्षित करता है, i. e., >c = O का -इलेक्ट्रॉन बादल असममित है।

इसलिए कार्बोनिल कार्बन धनावेश प्राप्त करता है और कार्बोनिल ऑक्सीजन ऋणात्मक आवेश वहन करता है। इस प्रकार, कार्बोनिल समूह प्रकृति में ध्रुवीय है।

3. एल्डिहाइड और कीटोन बनाने की विधियाँ:

(ए) प्राथमिक और माध्यमिक अल्कोहल के नियंत्रित ऑक्सीकरण से एल्डिहाइड और कीटोन उत्पन्न होते हैं।

(ख) ऐल्कोहॉलों के निर्जलीकरण द्वारा : प्राथमिक ऐल्कोहॉल डीहाइड्रोजनीकरण पर ऐल्डिहाइड उत्पन्न करते हैं जबकि द्वितीयक ऐल्कोहॉल कीटोन उत्पन्न करते हैं।

4. एल्डिहाइड की तैयारी:

(ए) एसाइल क्लोराइड (एसिड क्लोराइड) बेरियम सल्फेट पर पैलेडियम का उपयोग करके हाइड्रोजनीकृत किया जाता है, जिसे एस या क्विनोलिन के अतिरिक्त आंशिक रूप से जहर दिया जाता है। इस प्रतिक्रिया को रोसेनमंड कमी कहा जाता है। इस विधि का प्रयोग ऐल्डिहाइड बनाने में किया जाता है।

(बी) एन इट्राइल हाइड्रोक्लोरिक एसिड की उपस्थिति में स्टैनस क्लोराइड के साथ संगत इमाइन में कम हो जाते हैं, जो हाइड्रोलिसिस पर संबंधित एल्डिहाइड देते हैं। इस अभिक्रिया को स्टीफेन का अपचयन कहते हैं।

क्रोमिल क्लोराइड (CrO2ClO2) टोल्यूनि के मिथाइल समूह को क्रोमियम कॉम्प्लेक्स में ऑक्सीकृत करता है, जो हाइड्रोलिसिस पर संबंधित बेंजाल्डिहाइड देता है। इस अभिक्रिया को एटीर्ड अभिक्रिया कहते हैं।

(डी) जब बेंजीन या इसके डेरिवेटिव को सीओ और एचसीएल के साथ निर्जल AlCl3 या CuCl की उपस्थिति में संसाधित किया जाता है, तो यह बेंजाल्डिहाइड या प्रतिस्थापित बेंजाल्डिहाइड देता है। इस अभिक्रिया को गैटरमैन-कोच अभिक्रिया कहते हैं।

5. केटोन्स की तैयारी:

(ए) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ कैडमियम क्लोराइड की प्रतिक्रिया से तैयार डायलकिल कैडमियम के साथ एसाइल क्लोराइड का उपचार, कीटोन देता है।

(बी) नाइट्राइल से:

जब बेंजीन या प्रतिस्थापित बेंजीन को निर्जल A1C13 की उपस्थिति में एसिड क्लोराइड से उपचारित किया जाता है, तो संबंधित कीटोन बनता है। इस अभिक्रिया को फ्रीडेल-क्राफ्ट की एसाइलेशन प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।

एल्डिहाइड और कीटोन्स के गुण

(ए) एल्डिहाइड न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाओं में कीटोन्स की तुलना में बहुत अधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।

(बी) न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाएं: एल्डिहाइड और कीटोन कार्बोनिल समूह पर न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं, जिसमें कई न्यूक्लियोफाइल जैसे एचसीएन, NaHSO3, अल्कोहल, अमोनिया डेरिवेटिव और ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक होते हैं।

(c) ऐल्कोहॉलों में अपचयन : ऐल्डिहाइड तथा कीटोन अपचयन पर क्रमशः प्राथमिक तथा द्वितीयक ऐल्कोहॉल प्राप्त होते हैं।

(डी) एल्डिहाइड और केटोन्स के कार्बोनिल समूह को जिंक अमलगम और केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड (केमेन्सन कमी) के साथ इलाज पर सीएच 2 समूह में कम किया जाता है या हाइड्राज़िन के साथ उच्च उबलते विलायक जैसे एथिलीन ग्लाइकोल (वोल्फ-किशनर) में NaOH या KOH के साथ गर्म किया जाता है। कमी)।

(e) टॉलेन अभिकर्मक (अमोनिकल सिल्वर नाइट्रेट) एल्डिहाइड को ऑक्सीकृत करता है और सिल्वर आयन सिल्वर में अपचित हो जाते हैं जो परखनली के किनारे चमकीले सिल्वर मिरर के रूप में दिखाई देते हैं केटोन्स यह परीक्षण नहीं देते हैं।

(f) एल्डिहाइड, फेलिंग के विलयन को अपचयित करके क्यूप्रस ऑक्साइड का लाल अवक्षेप बनाते हैं। फेलिंग का घोल कॉपर सल्फेट के घोल और सोडियम हाइड्रॉक्साइड और सोडियम पोटेशियम टार्ट्रेट के घोल को मिलाकर प्राप्त किया जाता है। कीटोन्स फेलिंग के घोल को कम नहीं करते हैं। इसलिए कोई अवक्षेप नहीं बनता है।

(छ) ऐल्डिहाइड और कीटोन में कम से कम एक α-हाइड्रोजन परमाणु होता है, जब तनु क्षार के साथ गर्म करने पर क्रमशः β-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या β-हाइड्रॉक्सी कीटोन बनते हैं। प्रतिक्रिया को एल्डोल संघनन के रूप में जाना जाता है।

(ज) तनु क्षार की उपस्थिति में दो अलग-अलग ऐल्डिहाइड या/और कीटोन के मिश्रण का संघनन, जिसमें प्रत्येक में हाइड्रोजन परमाणु होता है, चार उत्पादों का मिश्रण देता है। प्रतिक्रिया को क्रॉस एल्डोल संघनन के रूप में जाना जाता है।

6. कैनिजारो अभिक्रिया : ऐल्डिहाइड जिनमें ए-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है, सान्द्र क्षार से अभिक्रिया करने पर स्व-ऑक्सीकरण तथा अपचयन (अनुपातन) अभिक्रिया होती है। इस अभिक्रिया में ऐल्डिहाइड का एक अणु श्वेत होकर ऐल्कोहॉल में अपचयित होता है तथा दूसरा कार्बोक्सिलिक अम्ल लवण में ऑक्सीकृत होता है।

7. इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया: यह रिंग पर होता है जिसमें कार्बोनिल समूह एक निष्क्रिय और मेटा-निर्देशक समूह के रूप में कार्य करता है।

8. कार्बोक्जिलिक अम्ल बनाने की विधियाँ:

(ए) प्राथमिक अल्कोहल और एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण से।

(बी) ऐल्किल बेंजीन के साइड चेन ऑक्सीकरण द्वारा एरोमैटिक कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त किया जा सकता है।

(सी) नाइट्राइल और एमाइड के हाइड्रोलिसिस से:

(डी) कार्बन डाइऑक्साइड के साथ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों की प्रतिक्रिया से:

9. जल के साथ हाइड्रोजन बंध के निर्माण के कारण जल में चार कार्बन परमाणुओं तक ऐलिफैटिक कार्बोक्जिलिक अम्लों का मिश्रणीय मिश्रण होता है।

10. कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ने पर घुलनशीलता कम हो जाती है।

(i) इलेक्ट्रॉन अपकर्षक समूह (Cl, NO2, CN, आदि) कार्बोक्जिलेट आयन, RCOO- के ऋणात्मक आवेश को तितर-बितर करके कार्बोक्जिलेट आयन को स्थिर करता है और इस प्रकार अम्लीय शक्ति को बढ़ाता है।

(ii) एल्काइल समूह जैसे इलेक्ट्रॉन दान करने वाले पदार्थ की उपस्थिति आरसीओओ-आयन पर ऋणात्मक आवेश को तेज करती है और इसे अस्थिर करती है जिससे कार्बोक्जिलिक एसिड कम अम्लीय हो जाता है।

(iii) α-हाइड्रोजन वाले कार्बोक्जिलिक एसिड क्लोरीन के साथ उपचार पर α-स्थिति में हलोजन होते हैं या ब्रोमीन α-क्लोरो या α-ब्रोमो कार्बोक्जिलिक एसिड देने के लिए लाल फास्फोरस की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति है। इस प्रतिक्रिया को हेल-वोल्हार्ड ज़ेलिंस्की प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है।