ऐल्किल हैलाइड और ऐरिल हैलाइड

ऐल्किल हैलाइड में याद रखने योग्य बातें

नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया $(S_N1,S_N2)$

$\mathrm{S}_{\mathrm{N}} 1$ अभिक्रिया:

$R-X+H_2O \xrightarrow{AgNO_3} R^{+}+AgX \downarrow \longrightarrow ROH \quad$ (R पुनर्व्यवस्थित हो सकता है)

ऐल्किल हैलाइड जल द्वारा अल्कोहल में बहुत धीरे-धीरे जल-अपघटित होते हैं, लेकिन उबलते जल में निलंबित सिल्वर ऑक्साइड द्वारा तीव्रता से होते हैं।

$S_{N}2$ अभिक्रिया:

नाभिकरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया की दर

द्विअणुक नाभिकरागी प्रतिस्थापन ($S_N 2$)

सरल ऐल्किल हैलाइडों में, मेथिल हैलाइड ($S_N 2$) अभिक्रियाओं में सबसे तेजी से अभिक्रिया करते हैं क्योंकि इनमें केवल तीन छोटे हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। तृतीयक हैलाइड सबसे कम अभिक्रियाशील होते हैं क्योंकि भारी समूह आने वाले नाभिकरागियों को बाधित करते हैं। इस प्रकार अभिक्रियाशीलता का क्रम इस प्रकार है: प्राथमिक हैलाइड > द्वितीयक हैलाइड > तृतीयक हैलाइड।

एकअणुक नाभिकरागी प्रतिस्थापन ($S_N 1$)

चूंकि अभिक्रिया की दर सबसे धीमे चरण पर निर्भर करती है, अभिक्रिया की दर केवल ऐल्किल हैलाइड की सांद्रता पर निर्भर करती है न कि हाइड्रॉक्साइड आयन की सांद्रता पर। इसके अलावा, कार्बोकैटायन की स्थिरता जितनी अधिक होगी, ऐल्किल हैलाइड से उसके बनने में उतनी ही आसानी होगी और अभिक्रिया की दर उतनी ही तेज होगी। ऐल्किल हैलाइडों के मामले में, $3^0$ ऐल्किल हैलाइड ($S_N 1$) अभिक्रिया बहुत तेजी से करते हैं क्योंकि $3^0$ कार्बोकैटायनों की उच्च स्थिरता होती है।

इन्हीं कारणों से, ऐलिलिक और बेंजिलिक हैलाइड ($S_N 1$) अभिक्रिया के प्रति उच्च अभिक्रियाशीलता दर्शाते हैं। इस प्रकार बना कार्बोकैटायन अनुनाद के माध्यम से स्थिर हो जाता है।

विलोपन अभिक्रिया

$CH_3-CH_2Cl \xrightarrow[Ethanol,heat] {NaOH}CH_2=CH_2 $

हैलोजनीकरण अभिक्रिया

$ CH_3–CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{HCl} 2CH_3Cl$

KCN और AgCN के साथ अभिक्रिया

KCN प्रमुख रूप से आयनिक होता है और विलयन में सायनाइड आयन प्रदान करता है। आक्रमण मुख्य रूप से कार्बन परमाणु के माध्यम से होता है न कि नाइट्रोजन परमाणु के माध्यम से, क्योंकि C-C बंध C-N बंध से अधिक स्थिर होता है। इसके विपरीत, AgCN प्रकृति में मुख्य रूप से सहसंयोजक होता है और नाइट्रोजन इलेक्ट्रॉन युग्म दान करने के लिए स्वतंत्र होता है, जिससे प्रमुख उत्पाद के रूप में आइसोसायनाइड बनता है।

$R-X + KCN \rightarrow R-C\equiv N + KX$

$\quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \text{Alkyl cyanide} $

$R-X + AgCN \rightarrow R-N\equiv C + AgX$

$\quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \quad \text{Alkyl iso cyanide} $

कार्बोकैटायन स्थिरता

कार्बोकैटायनों की स्थिरता कुछ कारकों पर निर्भर करती है। एक कारक जो कार्बोकैटायन की स्थिरता निर्धारित करता है वह अनुनाद है। अनुनाद कार्बोकैटायन के लिए एक स्थायीकरण विशेषता है क्योंकि यह धनात्मक आवेश को विस्थानित कर देता है और आसन्न परमाणुओं के बीच अतिरिक्त आबंधन बनाता है। इलेक्ट्रॉन की कमी को कम करने से स्थिरता बढ़ती है।

कार्बोकैटायन स्थिरता के सामान्य नियम हैं-

(i) प्रतिस्थापन बढ़ने से स्थिरता बढ़ती है।

$CH_3^{+}$ (मेथिल ; सबसे कम स्थिर) < $RCH_2^{+}(1°)$ <$R_2 CH^{+} (2°)$ < $R_3C^{+}$ (3° ; सबसे अधिक स्थिर)

(ii) प्रतिस्थापन की तुलना में अनुनाद अधिक महत्वपूर्ण है

एक प्राथमिक वाइनिलिक कार्बोकैटायन एक प्राथमिक ऐल्किल कार्बोकैटायन से कम स्थिर होता है।

डाइक्लोरोबेंजीन का गलनांक

1. पैरा संरचना अधिक सममित होती है, और इसलिए, यह क्रिस्टल जालक में अधिक प्रभावी ढंग से फिट बैठती है। इसलिए, इसे जालक संरचना से बाहर निकालना बहुत कठिन होता है। इसलिए, इसका क्वथनांक सबसे अधिक होता है।
2. ऑर्थो संरचना $+\mathbf{R}$ प्रभाव में शामिल होती है। यह प्रभाव ऑर्थो संरचना को मजबूत करता है और इसलिए, इसका क्वथनांक मेटा से अधिक होता है, जो $+R$ प्रभाव की अनुमति नहीं देता है।