क्यों फेनोल्स प्रोटोनेशन प्रतिक्रियाओं से कम होता है

फेनोल्स प्रोटोनेशन प्रतिक्रियाओं के लिए कम प्रवण क्यों हैं?

जैविक रसायन विज्ञान में सुगंधित यौगिकों के एक महत्वपूर्ण वर्ग के रूप में फेनोलिक यौगिकों का व्यापक रूप से औषधीय, प्लास्टिक, रंग और अन्य उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं। फेनोलिक यौगिकों के अध्ययन में कई लोग इस तरह के सवाल का सामना कर सकते हैंः फेनोल्स को प्रोटोनेशन प्रतिक्रिया की संभावना क्यों नहीं है? यह लेख आणविक संरचना, एसिड-बेस गुण और प्रतिक्रिया तंत्र और विश्लेषण के अन्य कोणों से होगा, ताकि इस घटना को बेहतर ढंग से समझने में आपकी मदद मिल सके।

आणविक संरचना और फेनोल्स की प्रोपोनेशन प्रतिक्रिया के बीच संबंध

फेनोलिक यौगिकों की आणविक संरचना का सबसे विशिष्ट हिस्सा यह है कि उनमें हाइड्रोक्सील समूह (-ओह) होते हैं जो सुगंधित छल्ले के साथ संयुक्त होते हैं। हालांकि हाइड्रोक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु में एक मजबूत इलेक्ट्रॉन आकर्षण है, जो सुगंधित रिंग पर कार्बन परमाणु को मजबूत इलेक्ट्रॉन की कमी हो सकती है, यह संरचनात्मक विशेषता आसानी से फेनोल्स के प्रोटोनेशन को बढ़ावा नहीं देती है।

अम्लीय स्थितियों के तहत, फेनोल का प्रोटोनेशन मुख्य रूप से इसके हाइड्रोक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु और हाइड्रोजन आयन (HRD) बनाने के लिए हाइड्रोजन आयन (HRD) के संयोजन को संदर्भित करता है। क्योंकि फेनोलिक यौगिकों की सुगंधित अंगूठी का एक मजबूत अनुनाद प्रभाव होता है, इलेक्ट्रॉन क्लाउड वितरण अधिक समान होता है, ऑक्सीजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों की एकमात्र जोड़ी एरोमैटिक रिंग के अनुनाद में भाग लेता है, जो ऑक्सीजन परमाणु को आंशिक रूप से "स्थिर" बनाता है, इस प्रकार प्रोटॉन (एच) में ऑक्सीजन परमाणु की आत्मीयता को कम करना। इसलिए, फेनोल्स आसानी से प्रोटोनेशन प्रतिक्रिया से गुजरता नहीं है।

फेनोल्स कम अम्लीय होते हैं

फेनोल्स को प्रोटोनेशन के लिए प्रवण नहीं होने का एक महत्वपूर्ण कारण यह है कि फेनोलिक यौगिकों की अम्लता अपेक्षाकृत कमजोर है। मजबूत अम्लीय यौगिक एक अम्लीय वातावरण में प्रोटॉनों को आसानी से स्वीकार करते हैं, जो संबंधित प्रोटोनेटेड उत्पाद बनाते हैं। फेनोल्स के लिए, हालांकि उनके पास एक निश्चित अम्लता है, वे फेनोल एनियन (फेनोक्साइड) बनाने के लिए हाइड्रोजन आयनों को जारी कर सकते हैं, लेकिन यह प्रक्रिया रिवर्स करना आसान नहीं है। यानी, अपेक्षाकृत कमजोर एसिड या तटस्थ वातावरण में, फेनोल्स में आसानी से पर्याप्त हाइड्रोजन आयन नहीं होते हैं।

फेनोलिक यौगिक जैसे कि कार्बोक्जिलिक एसिड की तुलना में बहुत कम अम्लीय होते हैं, जो उनकी प्रोटॉन प्रतिक्रियाओं की कम आवृत्ति के कारणों में से एक है। कम अम्लीय वातावरण में, फेनोल्स के हाइड्रोक्सिल समूह प्रोटोनेशन के बजाय अन्य अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड की अधिक संभावना होती है।

प्रक्रिया में प्रोटॉन स्थिरता

प्रतिक्रिया तंत्र के दृष्टिकोण से, प्रोटोनेशन प्रतिक्रिया के लिए एक महत्वपूर्ण कारक उत्पाद की स्थिरता है। प्रोटोनेशन के दौरान, फेनोलिक यौगिक का हाइड्रोक्सिल समूह एक हाइड्रोजन आयन को अवशोषित करता है, जो एक सकारात्मक चार्ज (फेनोलिक हाइड्रॉक्सिल आयन) के साथ मध्यवर्ती बनाता है। एक सकारात्मक चार्ज की उपस्थिति अणु के भीतर इलेक्ट्रॉन बादल के वितरण को बाधित करती है, जिसके परिणामस्वरूप आणविक अस्थिरता होती है। हालांकि कुछ फेनोल्स इस मध्यवर्ती बन सकते हैं, यह प्रतिक्रिया इसकी संरचना की अस्थिरता के कारण आसानी से नहीं होती है।

इसके विपरीत, एक मजबूत नकारात्मक चार्ज वितरण या उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले अन्य यौगिक प्रोटॉन को स्वीकार करने की अधिक संभावना रखते हैं, जिससे प्रोटोनेशन एक अधिक आम घटना बन जाती है। इसलिए, स्थिरता विश्लेषण के दृष्टिकोण से, फेनोलिक यौगिकों की प्रोटोनेशन प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत कठिन है।

निष्कर्ष

फेनोल्स को प्रोटोनेशन प्रतिक्रियाओं के लिए प्रवण नहीं किया जा सकता है कई मुख्य कारणों से जिम्मेदार ठहराया जा सकता हैः फेनोलिक अणुओं में ऑक्सीजन परमाणुओं और सुगंधित छल्ले के अनुनाद प्रभाव ऑक्सीजन परमाणुओं पर इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करना मुश्किल बनाता है; फेनोल्स में एसिडिटी कमजोर होती है और उनके प्रोटोनेशन उत्पाद अपेक्षाकृत अस्थिर होते हैं। इन रासायनिक गुणों को बेहतर ढंग से समझने से, हम फेनोलिक यौगिकों के रासायनिक व्यवहार की बेहतर भविष्यवाणी और व्याख्या कर सकते हैं, विशेष रूप से रासायनिक प्रतिक्रियाओं में।