GSEB Solutions Class 12 Chemistry Important Questions Chapter 13 એમાઇન સંયોજનો

Gujarat Board GSEB Class 12 Chemistry Important Questions Chapter 13 એમાઇન સંયોજનો Important Questions and Answers.

GSEB Class 12 Chemistry Important Questions Chapter 13 એમાઇન સંયોજનો

પ્રશ્ન 1.
એમાઇન સંયોજનોનો ઔષધો તરીકે ઉપયોગ જણાવો.
ઉત્તર:
એમાઇનના જૈવસક્રિય સંયોજનો એડિનાલિન અને એડ્રિન દ્વિતીયક એમિનો સમૂહ ધરાવે છે, જે રુધિર દબાણ વધારવામાં ઉપયોગી છે.
નોવાકેન એક સાંશ્લેષિત એમિનો સંયોજન છે, જે દંતચિકિત્સામાં નિશ્ચેતક તરીકે વપરાય છે. બેનાડ્રિલ પ્રચલિત પ્રતિહિસ્ટામાઇન ઔષધ છે, જે તૃતીયક એમિનો સમૂહ ધરાવે છે.

પ્રશ્ન 2.
એમાઇન સંયોજનો એટલે શું ? સમજાવો.
ઉત્તર:
એમોનિયામાં રહેલા હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન હાઇડ્રોકાર્બન સમૂહ વડે કરવાથી મળતા સંયોજનોને એમાઇન સંયોજનો કહે છે,
એમોનિયામાં રહેલા એક, બે અથવા ત્રણૈય ‘H’નું વિસ્થાપન આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહ વડે થાય છે.

પ્રશ્ન 3.
એમાઇનનું ઇલેક્ટ્રૉનીય બંધારણ આકૃતિ સહિત દર્શાવો.
ઉત્તર:
એમોનિયાની જેમ એમાઇન સંયોજનોમાં N પરમાણુ ત્રિસંયોજક અને અબંધકારક \(\overline{\mathrm{e}} \) યુગ્મ ધરાવે છે.
એમાઇન સંયોજનોમાં Nની કળકો sp³ સંસ્કૃત છે અને તે ભૂમિતિ પિરામિડલ રચના ધરાવે છે.
N પરમાણુની ત્રણ sp³ સંસ્કૃત કક્ષકો પૈકીની દરેક કક્ષક- અથવા Cની કક્ષકો સાથે સંમિશ્રણ કરે છે. N ની ચૌથી કથક અબંધકારક \(\overline{\mathrm{e}} \) યુગ્મ ધરાવે છે. અબંધકારક \(\overline{\mathrm{e}} \) યુગ્મની હાજરીના કારણે C- N-E (જ્યાં E એ C અથવા H) બંધકોલ્ર 109.5° કરતાં નાનો હોય છે. આથી ટ્રાયમિથાઇલ એમાઇનમાં બંધકોણ 108° નો છે.

પ્રશ્ન 4.
એમાઇન સંયોજનોનું વર્ગીકરણ ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
એમાઇન સંયોજનોનું વર્ગીકરણ એમિનો સમૂહના નાઇટ્રોજન સાથે જોડાયેલ આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહને આધારે થાય છે. એમિનો સમૂહના નાઇટ્રોજનની સાથે આલ્કાઇલ સમૂહ ોડાયેલ હોય તો તેને આલ્કાઇલ એમાઇન કહે છે. ઉદા., CH₃NH₂
એરાઇલ એમાઇન: એમિનો સમૂહના નાઇટ્રોજનની સાથે એરાઇલ સમૂહ જોડાયેલ હોય તો તેને એરાઇલ એમાઇન કહે છે.

એમાઇનનું વર્ગીકરણ બંધારણના આધારે ત્રણ પ્રકારે થાય છે :
(i) પ્રાથમિક એમાઇન (1°) : એમોનિયામાં રહેલા એક હાઇડ્રોજનના વિસ્થાપનથી જો નાઇટ્રોજન સાથે એક આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહ જોડાયી હોય તો તેને પ્રાથમિક એમાઇન (1°) કહે છે.
ઉદા., CH₃CH₂ – NH₂ એમિનોઇથેન
(ii) દ્વિતીયક એમાઇન (2°) ; એમોનિયામાં રહેલા બે હાઇડ્રોજનના વિસ્થાપનથી જે નાઇટ્રોજન સાથે બે આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહ જોડાય તો તેને દ્વિતીયક એમાઇન (2°) કહે છે. ઉદા., CH₃-NH-CH₃ (N-મિથાઇલ મિથેનેમાઇન)
(iii) તૃતીયક એમાઇન (3°) : એમોનિયામાં રહેલા હાઇડ્રોજનના વિસ્થાપનથી જો નાઇટ્રોજન સાથે ત્રણ આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહ જોડાય તો તેને તૃતીયક એમાઇન (3) કહે છે.

જ્યારે એમાઇન સંયોજનોમાં બધા જ સ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહો સમાન હોય તો તેવા એમાઇનને સાદા એમાઇન કહે છે. ઉદા. CH₃ – NH – CH₃
જ્યારે એમાઇન સંયોજનોમાં બધાં જ આકાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહો અસમાન હોય, તો તેવા એમાઇનને મિશ્રિત એમાઇન કહે છે, દા.ત., CH₃ – NH – CH₂CH₃

પ્રશ્ન 5.
એમાઇન સંયોજનના સામાન્ય અને IUPAC નામકરણના નિયમો ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
ઉત્તર:
એમાઇનનું સામાન્ય નામકરણ :
(i) પ્રાથમિક આલ્કાઇલ એમાઇન : એલિફેટિક એમાઇનના નામ માટે એમાઇન શબ્દને ‘આલ્કાઇલ’ સમૂહનું નામ પૂર્વગ તરીકે લગાવવામાં આવે છે. જેમ કે આલ્કાઇલએમાઇન ઉદા., C₂H₅NH₂ (થાઇલ એમાઇન)
(ii) દ્વિતીયક અને તૃતીયક આકાઇલ એમાઇન ઃ જો બે કે તેથી વધુ સમાન સમૂહો હોય તો આલ્કાઇલ સમૂહના નામની પૂર્વે ‘ડાય’ અથવા ‘ટ્રાય’ પૂર્વગ લગાવવામાં આવે છે,

IUPAC પદ્ધતિમાં એમાઇન સંયોજનોનું નામકરણ :
(i) એમાઇન સંયોજનોનું નામકરણ આલ્કનેમાઇન તરીકે થાય છે જેને આલ્બેનના અંગ્રેજી સ્પેલિંગમાં અંતે રહેલા ‘e’નું એમાઇન વડે વિસ્થાપન કરવામાં આવે છે.
ઉદા.,મિથેન + એમાઇન = મિથેનેમાઇન CH₃NH₂
ઇથેન + એમાઇન = ઇથેનેમાઇન CH₃CH₂NH₂
(ii) જો જનક શૃંખલામાં એક કરતાં વધુ એમિનો સમૂહો જુદા જુદા સ્થાને હાજર હોય તો તેઓના સ્થાનોને −NH₂ સમૂહો જે કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલ હોય તેમના ક્રમાંક વડે દર્શાવાય છે અને યોગ્ય પૂર્વગ જેવા કે ડાય, ટ્રાય વગેરેને એમાઇન સાથે જોડવામાં આવે છે. અહીં હાઇડ્રોકાર્બન ભાગના અંગ્રેજી સ્પેલિંગમાં અંતે રહેલા ‘e’ ને દૂર કરવામાં આવતો નથી.

(iii) દ્વિતીયક અને તૃતીયક એમાઇન સંયોજનોનું નામ લખતી વખતે નાઇટ્રોજન પરમાણુ સાથે જોડાયેલ વિસ્થાપકનું સ્થાન દર્શાવવા માટે ‘N’ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(iv) એરાઇલ એમાઇન સંયોજનોમાં -NH₂ સમૂહ સીધું બેન્ઝિન વલય સાથે જોડાયેલું હોય છે.

આ ઉપરાંત, એરિન સંયોજનોના અંગ્રેજી સ્પેલિંગના અંતમાં રહેલા ‘e’ ને amine વડે વિસ્થાપિત કરવામાં આવે.

કેટલાક આલ્કાઈલએમાઈન અને એરાઈલએમાઈનનું નામકરણ:

પ્રશ્ન 6.
એમાઇન સંયોજનોની નાઇટ્રોસંયોજનોના રિડક્શન દ્વારા બનાવટ સમજાવો.
ઉત્તર:
નાઇટ્રોસંયોજનોનું રિડક્શન : Ni, Pt અથવા Pdની હાજરીમાં H₂ વાયુ પસાર કરવાથી અથવા ઍસિડિક માધ્યમમાં ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી પણ નાઇટ્રોસંયોજનો એમાઇન સંયોજનોમાં રિડક્શન પામે છે.

નકામા લોખંડ અને HCl દ્વારા થતા રિડક્શનને પ્રથમ પસંદગી આપવામાં આવે છે, કારણ કે પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતો FeCl₂ જળવિભાજન પામીને HCl મુક્ત કરે છે. આમ, પ્રક્રિયાનો પ્રારંભ કરવા માટે જ માત્ર થોડા જથ્થામાં HCl જરૂરી છે. નાઇટ્રોઆલ્કેન સંયોજનો પણ આ જ રીતે અનુવર્તી આલ્કનેમાઇન સંયોજનોમાં રિડક્શન પામે છે.

પ્રશ્ન 7.
આલ્કાઇલ હેલાઇડ સંયોજનોનું એમોનોલિસીસ સમજાવો.
ઉત્તર:
આલ્કાઇલ અથવા બેન્ઝાઇલ દેલાઇડ સંયોજનોમાં C – H બંધ કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયક દ્વારા સરળતાથી તૂટી શકે છે. આમ, આલ્કાઇલ અથવા બેઝાઇલ હૅલાઇડ, એમોનિયાના ઇથેનોલીય દ્વાવણ સાથે કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરે છે, જેમાં H- પરમા, −NH₂ એમિનો સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન પામે છે. એમોનિયા અણુ દ્વારા C – X બંધ તૂટવાનો પ્રક્રમ એમોનોલિસીસ તરીકે ઓળખાય છે.
આ પ્રક્રિયા સંપૂર્ણ રીતે બંધ કરેલી નળીમાં 373 K તાપમાને કરવામાં આવે છે. આ રીતે પ્રાપ્ત 1° એમાઇન કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકની જેમ વર્તે છે અને ફરીથી તે આલ્કાઇલ હેલાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરી 2° અને ૩° એમાઇન સંયોજનો અને છેવટે ચતુર્થક એમોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે.

એમોનિયમ ક્ષારની પ્રબળ બેઇઝ સાથેની પ્રક્રિયાથી મુક્ત એમાઇન મેળવી શકાય છે.

મર્યાદા : આ પ્રક્રિયાથી 1°, 2°, 3°, 4° એમોનિયમ ક્ષારનું મિશ્રણ મળે છે. જોકે વધુ પડતા એમોનિયાનો ઉપયોગ કરવાથી મુખ્ય નીપજ તરીકે પ્રાથમિક એમાઇન મળે છે.
આ પ્રક્રિયામાં છેલાઇડ સમૂહોની એમાઇન સંયોજનો સાથેની પ્રતિક્રિયાત્મક્તાનો ક્રમ: R-I > R_Br > R – Cl

પ્રશ્ન 8.
નાઇટ્રાઇલ અને એમાઇડ સંયોજનોના રિડક્શન દ્વારા એમાઇનાં સંયોજનોની બનાવટ સમજાવો.
ઉત્તર:
નાઇટ્રાઇલ સંયોજનોનું રિડક્શન: LIAIH₄ અથવા ઉદ્દીપકીય હાઇડ્રોજનીકરણ દ્વારા રિડક્શન પામીને 1° એમાઇન સંયોજનો બનાવે છે. આ પ્રક્રિયા પ્રારંભિક એમાઇન સંયોજનો કરતાં એક વધુ કાર્બનવાળા એમાઇન સંયોજનોની બનાવટમાં ઉપયોગી છે.

એમાઇડ સંયોજનોનું રિડક્શન : એમાઇડ સંયોજનો LIAlH₄ દ્વારા રિડક્શન પામીને એમાઇન સંયોજનો બનાવે છે.

પ્રશ્ન 9.
ગેબ્રિયલ શૈલિમાઇડ સંશ્લેષણ સમજાવો.
ઉત્તર:
આ પ્રક્રિયા ફક્ત પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનોની બનાવટમાં ઉપયોગી થાય છે.
લિમાઇડની ઇથેનોલીય KOH સાથે પ્રક્રિયા કરતાં ખેલિમાઇડનો પોટેશિયમલાર મળે છે, જેને આલ્કાઇલ કેલાઇડ સાથે ગરમ કરીને આહ્લાઇન જળવિભાજન કરતાં અનુવર્તી પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજન મળે છે.
આ પદ્ધતિથી એોમેટિક પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનો બનાવી શકાતા નથી, કારણ કે એરાઇલ લાઇડ સંયોજનો પ્યૂલિમાઇડથી બનતા ઋણાયન સાથે કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરતા નથી.

પ્રશ્ન 10.
હોમૅન બ્રોમેમાઇડ વિઘટન પ્રક્રિયા સમજાવો.
ઉત્તર:
હોફમૅને એમાઇડ સંયોજનોની NaOHના જલીય અથવા ઇથેનોલીય દ્રાવણમાં Br₂ સાથે પ્રક્રિયા કરી 1°-એમાઇન સંયોજનો બનાવવાની પદ્ધતિ વિકસાવી.
આ વિષટન પ્રક્રિયામાં એમાઇડ સમૂહના કાર્બોનિલ કાર્બન પરમાણુ પરથી એક આલ્કાઇલ અથવા એરાઇલ સમૂહનું સ્થાનાંતર નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર થાય છે.
આમ, એમાઇડ સંયોજનોમાં રહેલા C પરમાણુ કરતાં એક ઓછા C પરમાણુવાળું એમાઇન સંયોજન બને છે.

(i) બેન્ઝિનને એનિલિનમાં :

(ii) બેન્ઝિનનેN, N-ડાયમિથાઇલ એનિલિનમાં :

(iii) Cl – (CH₂)₄ – Cl ને હેક્ઝેન-1,6-ડાયએમાઇનમાં :

પ્રશ્ન 11.
એમાઇન સંયોજનોના ભૌતિક ગુણધર્મો સમજાવો.
ઉત્તર:
નિમ્નતર એલિફેટિક એમાઇન સંયોજનો માલ્લ્લી જેવી વાસવાળા વાયુઓ છે. 1° એમાઇન સંયોજનો ત્રણ કે તેથી વધુ કાર્બન પરમાણુઓ ધરાવતા પ્રવાહી છે. તેનાથી ઉચ્ચતર એમાઇન સંયોજનો ધન હોય છે. સામાન્ય રીતે એમાઇન સંયોજનો સંગ્રહ દરમિયાન વાતાવરણીય ઑક્સિડેશનને કારણે તે રંગીન બને છે.

નિમ્નતર એલિફેટિક એમાઇન સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે, કારણ કે તેઓ પાણીના જંતુઓ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનાવે છે. એમાઇન સંયોજનોમાં જળવિરાગી આલ્કાઇલ ભાગનું કદ વધવાના કારણે મોલર દળ વધે છે અને દ્રાવ્યતા ઘટે છે. ઉચ્ચતર એમાઇન સંયોજનો પાણીમાં અદ્રાવ્ય હોય છે.

એમાઇન સંયોજનો કાર્બનક દ્રાવકો જેવા કે આલ્કોહૉલ, ઇધર અને બેન્ઝિનમાં દ્રાવ્ય હોય છે.
પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનોમાં H-બંધના નિર્માણ માટે બે H પરમાણુઓ પ્રાપ્ત હોય છે, તેથી પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનોમાં આંતરઆણ્વીય જોડાણ 2°-એમાઇન સંયોજનો કરતાં વધુ હોય છે. જ્યારે 3°-એમાઇન સંયોજનોમાં H બંધ બનવા માટે H પરમાણુ હોતા નથી તેથી સમઘટકીય એમાઇન સંયોજનોમાં ઉત્કલનબિંદુનો ક્રમ : 1° > 2° > 3

પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનોમાં આંતરઆણ્વિય H બંધન કેટલાક સમાન મોલરદળ ધરાવતા એમાઇન, આલ્કોહોલ અને આલ્બેન સંયોજનોના ઉત્કલનબિંદુઓની સરખામણી નીચેના કોષ્ટકમાં દર્શાવેલ છે:

પ્રશ્ન 12.
એમાઇન સંયોજનોનો બેઝિક ગુણધર્મ સમજાવો.
ઉત્તર:
એમાઇન સંયોજનોના બેઝિક સ્વભાવના કારણે ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર બનાવે છે.

એમાઇન ક્ષારની NaOH બેઇઝ સાથે પ્રક્રિયા કરતા જનક એમાઇન પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે.

એમાઇન ક્ષાર પાણીમાં દ્રાવ્ય છે પરંતુ ઇથર જેવા દ્વાવકમાં અદ્રાવ્ય છે.
એમાઇન સંયોજનો તેના N પરમાણુ પર રહેલા અબંધકારક – યુગ્મને કારણે લુઇસ બેઇઝ તરીકે વર્તે છે.

pK_b = -log K_b
K_b નું મૂલ્ય જેટલું વધુ હોય છે (અથવા pK_b નું મૂલ્ય ઓછું હોય છે. તેમ બેઇઝ વધુ પ્રબળ હોય છે.
એમોનિયા માટે pK_b નું મૂલ્ય 4.75 છે. એલિમેટિક એમાઇન સંયોજનોમાં આલ્કાઇલ સમૂહોની +1 અસરના કારણે નાઇટ્રોજન પરમાણુ પર ઉચ્ચ છે” ઘનતા વધુ હોવાથી એલિફેટિક એમાઇન સંયોજનો એમોનિયા કરતાં વધુ બેઝિક હોય છે. તેમના pK_b નું મૂલ્ય 3થી 4.22ના વિસ્તારમાં છે. એરાઇલ સમૂહના e^– આકર્ષક સ્વભાવના કારણે એરોમેટિક એમાઇન સંયોજનો એમોનિયા કરતાં વધુ નિર્બળ બેઇઝ છે. એમાઇન સંયોજનોની બેઝિકતાનો આધાર ઍસિડ પાસેથી પ્રોટૉન સ્વીકારીને કૈટયન બનવાની સરળતા પર હોય છે. એમાઇન સંયોજનની સરખામણીમાં કૈટાયન જેટલો વધારે સ્થાયી હોય તેટલો એમાઇન વધુ બેઝિક હોય છે. નીચેના કોષ્ટકમાં કેટલાક એમાઇન સંયોજનોના pK_b ના મૂલ્યો દર્શાવ્યા છે. pK_b વધુ તેમ ઓછો બેઝિક

પ્રશ્ન 13.
એલિમ્ફેટિક એમાઇનની બેઝિકતા સમજાવો.
અથવા
આલ્બેનેમાઇન સંયોજનો વિરુદ્ધ એમોનિયા સમજાવો.
ઉત્તર:
(a) આલ્બેનેમાઇન સાથે એમોનિયાની સરખામણી : આલ્કનેમાઇન સંયોજનો અને એમોનિયાની બેઝિકતાની સરખામણી માટે તેમની પ્રોટૉન (H⁺) સાથેની પ્રક્રિયા કરતાં,

આલ્કાઇલ સમૂહના e^– દાતા તરીકેના સ્વભાવના કારણે તે (R) e^– ને નાઇટ્રોજન પરમાણુ તરફ ધકેલે છે અને ઍસિડના પ્રોટૉન સાથે ભાગીદારી કરવા N પરમાøના અબંધકારક યુગ્મને વધુ પ્રાપ્ય બનાવે છે.
આ ઉપરાંત, આલ્કાઇલ સમૂહની +I અસરને કારણે એમાઇનમાંથી બનતા વિસ્થાપિત એમોનિયમ આયનો, ધન વીજભારના ફેલાવાના કારણે સ્થાયિતા પ્રાપ્ત કરે છે. આથી, આનેમાઇન એમોનિયા કરતાં વધુ પ્રબળ બેઇઝ છે.

(b) 1°, 2° અને 3° આલ્કનેમાઇનની સરખામણી : વાયુમય અવસ્થામાં એલિફેટિક એમાઇન સંયોજનોનો બેઝિક સ્વભાવ આલ્કાઇલ સમૂહોની સંખ્યા વધવાની સાથે વધે છે. કારણ કે આલ્કાઇલ સમૂહ ! દાતા સમૂહ છે. તેથી તે બંધના e^– ને N તરફ મોક્લે છે. આમ N, ઉપરe^– ની ઘનતા વધે છે. તેથી બેઝિકતા વધે છે.

જલીય અવસ્થામાં આલ્કાઇલ સમૂહની +I અસર ઉપરાંત પાણીના અણુઓ સાથે દ્રાવકોજનથી પણ સ્થાયિતા પ્રાપ્ત કરે છે. ધન આયનનું કદ જેમ મોટું તેમ દ્રાવક યોજન ઓછું તેથી
ધનઆયનની સ્થાયિતા ઓછી.
વિસ્થાપિત એમોનિયમ કેટાયનની સ્થાયિતા જેમ વધુ તેમ એમાઇન સંયોજનોની બેઝિકતા વધુ.

જ્યારે, આલ્કાઇલ સમૂહ -CH₃ સમૂહ જેવો નાનો હોય ત્યારે H-બંધન માટે અવકાશીય અવરોધ હોતો નથી. -CH₃ સમૂહથી મોટા આલ્કાઇલ સમૂહના કિસ્સામાં H-બંધન માટે અવકાશીય અવરોધ ઉદ્ભવે છે. તેથી બેઝિકતા બદલાય છે. જલીય દ્રાવણમાં મિથાઇલ વિસ્થાપિત એમાઇન સંયોજનો અને ઇથાઇલ વિસ્થાપિત એમાઇન સંયોજનો માટેની બેઝિક પ્રબળતાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે :
(C₂H₅)₂ – NH > (C₂H₅)₃N > C₂H₅NH₂ > NH₃ અને
(CH₃)₂ NH > CH₃NH₂ > (CH₃)₃N > NH₃

પ્રશ્ન 14.
એરોમેટિક સોમનની બેઝિકા સમજાવો.
અથવા
એરાઇલ એમાઇન સંયોજનો વિરુદ્ધ એમોનિયા સમજાવો.
ઉત્તર:
એરાઇલ સંયોજનોમાં –NH₂ સમૂહ સીધો જ બેન્ઝિન વલય સાથે જોડાયેલો હોય છે. તેથી N પરમાણુ પર રહેલું અબંધકારક e^– યુગ્મ બેન્ઝિન વલય સાથે સંયુગ્મનમાં હોવાથી પ્રોટોનેશન માટે ઓછું પ્રાપ્ય હોય છે.


જેમ સંસ્પંદન બંધારણો વધારે તેમ તેની સ્થાયિતા વધુ તેથી એનિલિનની સ્થાયિતા ઐનિલીનિયમ આયન કરતાં વધુ છે.
એમાઇન સંયોજનોની બેઝિક્સાનો ક્રમ નીચે મુજબ છે : એલિફેટિક એમાઇન > એમોનિયા > એનિલિન
વિસ્થાપિત એનિલિનમાં e^– મુક્ત કરનાર સમૂહો -OCH₃, CH₃ બેઝિક પ્રબળતામાં વધારો કરે છે, જ્યારે e આકર્ષક સમૂહો જેવા કે -NO₂, -SO₃H, -COOH, −X બેઝિક પ્રબળતા ધાડે છે.

પ્રશ્ન 15.
સમજાવો : એસિટાઇલેશન
અથવા
ઇર્થનેમાઇન અને એનિલિનનું એસાઇલેશન સમજાવો.
ઉત્તર:
એસાઇલેશન: એલિમેટિક અને એરોમેટિક પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક એમાઇન સંયોજનો ઍસિડ ક્લોરાઇડ, એનહાઇડ્રાઇડ અને એસ્ટર સંયોજનો સાથે કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા કરે તેને એસાઇલેશન કહે છે.
એસાઇલેશન પ્રક્રિયા દ્વારા મળતી નીપજને એમાઇડ સંયોજનો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયા પ્રબળ બેઇઝ જેવા કે પિરિડિનની હાજરીમાં કરવામાં આવે છે, જે પ્રક્રિયા દરમિયાન બનતા HCl ને દૂર કરે છે અને સંતુલનને જમણી બાજુ તરફ ખસેડે છે.

એમાઇન સંયોજનો બેન્ઝોઇલ ક્લોરાઇડ (C₆H₅COCl) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. આ પ્રક્રિયાને બેન્ઝોઇલેશન કહે છે.
CH₃NH₂ + C₆H₅COCl → CH₃NHCOC₆H₅ + HCl
મિથેનેમાઇન બેન્ઝોઇલ ક્લોરાઇડ N-મિથાઇલ બેન્ઝેમાઇડ

પ્રશ્ન 16.
કાર્બાઇલોમાઇન પ્રક્રિયા (આઇસોસાયનાઇડ કસોટી) સમજાવો.
અથવા
કાર્બાઇલ એમાઇન કસોટી પ્રક્રિયા સમીકરણ લખી સમજાવો. [ઑગસ્ટ-2020]
ઉત્તર:
એલિફેટિક અને એરોમેટિક પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનોને ક્લોરોફોર્મ અને ઇથેનોલીય KOH સાથે ગરમ કરતા ખરાબ વાસ ધરાવતા આઇસોસાયનાઇડ અથવા કાર્બાઇલ એમાઇન સંયોજનો બને છે.
2° અને 3° એમાઇન સંયોજનો આ પ્રક્રિયા દર્શાવતા નથી. આ પ્રક્રિયાને આઇસોસાયનાઇડ કસોટી પણ કહે છે. આ કસોટી પ્રાથમિક એમાઇનની પરખ માટે ઉપયોગી છે.

પ્રશ્ન 17.
એમાઇનની નાઇટ્સ ઍસિડ સાથેની પ્રક્રિયા સમજાવો.
ઉત્તર:
HNO₂ એ NaNO₂ (સોડિયમ નાઇટ્રાઇટ) અને HCl વચ્ચેની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવાય છે.
(i) પ્રાથમિક એલિફેટિક એમાઇનની HNO₂ સાથે પ્રક્રિયા :
પ્રાથમિક એલિમ્ફેટિક એમાઇન નાઇટ્રસ ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરી એલિફેટિક ડાયએઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે, જે અસ્થાયી હોવાથી આ ક્ષાર નાઇટ્રોજન મુક્ત કરી આલ્કોહૉલમાં ફેરવાય છે.

(ii) પ્રાથમિક એરોમેટિક એમાઇનની HNO₂ સાથે પ્રક્રિયા :
પ્રાથમિક એરોમેટિક એમાઇન સંયોજનો નાઇટ્સ ઍસિડ સાથે નીચા તાપમાને (273-278K) પ્રક્રિયા કરી ડાયએઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે. આ ક્ષારનો ઉપયોગ એરોમેટિક સંયોજનોના સંશ્લેષણ માટે થાય છે. 2° અને 3° એમાઇન સંયોજનો HNO₂ સાથે જુદી- જુદી રીતે પ્રક્રિયા કરે છે.

પ્રશ્ન 18.
એમાઇનની એરાઇલસલ્ફોનાઇલ ક્લોરાઇડ સાથેની પ્રક્રિયા સમજાવો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિનસલ્ફોનાઇલ ક્લોરાઇડ (C₆H₅SO₂Cl) જે હીન્સબર્ગ પ્રક્રિયક તરીકે ઓળખાય છે, આ પ્રક્રિયક 1° અને 2° એમાઇન સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરી સલ્ફોનેમાઇડ સંયોજનો બનાવે છે. *(i) બેન્ઝિનસલ્ફોનાઇલ ક્લોરાઇડ, પ્રાથમિક એમાઇન સાથે પ્રક્રિયા કરીને N-ઇથાઇલબેન્ઝિનસલ્ફોનાઇલએમાઇડ બનાવે છે.

સલ્ફોનેમાઇડમાં N સાથે જોડાયેલો H પરમારૢ પ્રબળ e^– આકર્ષક સલ્ફોનાઇલ સમૂહની હાજરીના કારણે પ્રબળ ઍસિડિક હોય છે, તેથી તે આલ્કલીમાં દ્રાવ્ય હોય છે.

(ii) દ્વિતીયક એમાઇન સાથેની પ્રક્રિયામાં N, N-ડાયઇથાઇલ- બેન્ઝિનસલ્ફોનેમાઇડ બને છે.

N, N-ડાયઇથાઇલબેન્ઝિનસલ્ફોનેમાઇડમાં N-નાઇટ્રોજન પરમાણુ સાથે એક પણ H નથી તેથી તે ઍસિડિક નથી અને આલ્કલીમાં પણ અદ્રાવ્ય છે.
(iii) તૃતીયક એમાઇન સંયોજનો બેન્ઝિનસલ્ફોનાઇલ ક્લોરાઇડ સાથે જુદી જુદી રીતે પ્રક્રિયા કરવાનો આ ગુન્નધર્મ 1°, 2° અને 3 એમાઇન સંયોજનોને વિભેદિત કરવા અને તેમના મિશ્રણના અલગીકરણમાં ઉપયોગી થાય છે. હાલમાં બેઝિનસલ્ફોનાઇલ ક્લોરાઇડના સ્થાને p-ટોલ્યુઇન-સલ્ફોનાઇલક્લોરાઇડનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રશ્ન 19.
એનિલિનનું બ્રોમિનેશન !” અનુરાગી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા દ્વારા સમજાવો.
ઉત્તર:
ઓરડાના તાપમાને ઐનિલિન બ્રોમીનજળ સાથે પ્રક્રિયા કરી 2,4,6-ટ્રાયબ્રોમોએનિલિનના સફેદ અવક્ષેપ આપે છે.

જો એનિલિનનો એકવિસ્થાપિત વ્યુત્પન્ન બનાવવો હોય તો -NH₂ સમૂહની એસિટિક એનહાઈડ્રાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કર્યાં બાદ ઇચ્છિત વિસ્થાપન કર્યા પછી વિસ્થાપિત એમાઇડનું વિસ્થાપિત એમાઇનમાં જળવિભાજન કરીને કરી શકાય છે.

.એસિટેનિલાઈડના N-પરમાણુ પર રહેલું અબંધકારક e^– યુગ્મ નીચે મુજબ સંસ્પંદનના કારણો ઓક્સિજન પરમાણુ સાથે પારસ્પરિક ક્રિયા કરે છે. તેથી, N नु અબંધકારક e^– યુગ્મ બેન્ઝિનને દાન કરવા માટે સંસ્પંદન દ્વારા ઓધું પ્રાપ્ય હોય છે.

પરિણામે, -NHCOCH₃ સમૂહની સક્રિયકારક અસર એમિનો સમૂહ કરતાં ઓછી છે.

પ્રશ્ન 20.
એનિલિનનુ નાઘટ્રેરાન સમજાવો.
ઉત્તર:
એનિલિનનું સીધું નાઇટ્રેશન નાઇટ્રો વ્યુત્પન્નો ઉપરાંત કોલટારી (ડામરી) એ ઑક્સિડેશન નીપજો આપે છે. વધુમાં પ્રબળ એસિડિક માધ્યમમાં એનિલિન પ્રોટોનિત થઈને ઐનિલીનિયમ આયન બનાવે છે, જે મૅટાનિર્દેશક હોય છે. તેથી ઑર્થો અને પૅરા વ્યુત્પન્નો સિવાય મૅટા વ્યુત્પન્નો પણ અર્થસૂચક પ્રમાણમાં બને છે.

જોકે એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ વર્ડ એસિટિલેશન પ્રક્રિયા દ્વારા -NH₂ સમૂહને સંરક્ષિત કરી નાઇટ્રેશન પ્રક્રિયાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે અને p-નાઇટ્રો વ્યુત્પનને મુખ્ય નીપજ તરીકે મેળવી શકાય છે.

પ્રશ્ન 21.
એનિલિનનુ સાલ્ડોનેશન સમજાવો.
ઉત્તર:
એનિલિન સાંદ્ર H₂SO₄ સાથે પ્રક્રિયા કરીને એનિલીનિયમ હાઇડ્રોજન સલ્ફેટ બનાવે છે, જેની H₂SO₄ સાથે 453 – 473K તાપમાને ગરમ કરતાં મુખ્ય નીપજ તરીકે p-એમિનોબેન્ઝિન સોનિક એસિડ બને છે. જે સામાન્ય રીતે સલ્ફાનિલિક એસિડ તરીકે ઓળખાય છે.

પ્રશ્ન 22.
ડાયએઝોનિયમ ક્લોરાઇડ ક્ષાર શું છે ? ઉદાહરણ સહિત જણાવો.
ઉત્તર:
ડાયએઝોનિયમ ક્ષારનું સામાન્ય સૂત્ર છે, યાં R એ એરાઇલ સમૂહ છે અને X^– આયન તરીકે Cl^–, Br^–, I^–, HSO^–₄, BF^–₄, CN^– અને OH^– વગેરે હોઈ શકે,

સમૂહને ડાયઐઝોનિયમ સમૂહ કહે છે. તેમના નામકરણમાં ડાયએઝોનિયમ પ્રત્યય મૂળ હાઇડ્રોકાર્બનને લગાડ્યા પછી ત્રણ આયનનું નામ લખવામાં આવે છે.

પ્રાથમિક એમાઇન સંયોજનો અતિ અસ્થાયી આલ્કાઇલ ડાયએઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે, જ્યારે પ્રાથમિક એરોમેટિક એમાઇન સંયોજનો એરિનડાયએઝોનિયમ ક્ષાર બનાવે છે, જે નીચા તાપમાને (273 – 278) દ્રાવણમાં થોડા સ્થાયી છે. ઉદા.,

પ્રશ્ન 23.
ડાયએઝોટાઇઝેશન પ્રક્રિયા ઉદાહરણ આપી સમજાવો.
ઉત્તર:
પ્રાથમિક એરોમેટિક એમાઇન સંયોજનોનું ડાયએઝોનિયમ ક્ષારમાં પરિવર્તન ડાયએઝોટાઇઝેશન તરીકે ઓળખાય છે. એનિલિનની HNO₂ સાથેની 273 – 278K તાપમાને પ્રક્રિયાથી બેન્ઝિનડાયએઝોનિયમ ક્લોરાઇડ બનાવી શકાય છે. HNO₂ ને પ્રક્રિયા મિશ્રણમાં જ NaNO₂ (સોડિયમ નાઈટ્રાઈટ)ની HCl સાથેની પ્રક્રિયાથી ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે.

ડાયએઝોનિયમ ક્ષારની અસ્થાયિતાના કારણે તેનો સંગ્રહ કરવામાં આવતો નથી અને બન્યા પછી તરત જ તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

પ્રશ્ન 24.
બેન્ઝિનડાયએઝોનિયમ ક્લોરાઇડના ભૌતિક ગુણધર્મો લખો.
ઉત્તર:
બેન્ઝિનડાયઐોનિયમ ક્લોરાઇડ રંગવિહીન સ્ફટિકીય થન છે.
તે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે અને તે ઠંડા પાણીમાં સ્થાયી છે. પરંતુ જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. શુષ્ક અવસ્થામાં તે સરળતાથી વિઘટન પામે છે.
બેન્ઝિનડાયએઝોનિયમ ફ્લોરોબોરેટ પાણીમાં અદ્રાવ્ય અને ઓરડાના તાપમાને સ્થાયી હોય છે.

પ્રશ્ન 25.
બેન્ઝિનડાયએઝોનિયમ ક્લોરાઇડની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ સમજાવો.
ઉત્તર:
ડાયએઝોનિયમ ક્ષારની પ્રક્રિયાઓને મુખ્યત્વે બે વર્ગોમાં વહેંચી શકાય છે : (a) પ્રક્રિયાઓ જેમાં નાઇટ્રોજનનું વિસ્થાપન અને (b) પ્રક્રિયાઓ જેમાં ડાયએઝોસમૂહ સચવાયેલો રહે છે.
ડાયએઝોનિયમ સમૂહ અન્ય સમૂહો જેવા કે Cl^–, Br^–, I^–, CN^– અને OH^– દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે, જે એરોમેટિક વલયમાંથી નાઇટ્રોજનનું વિસ્થાપન કરે છે. બનેલો N₂ પ્રક્રિયા મિશ્રણમાંથી વાયુ સ્વરૂપે બહાર નીકળી જાય છે.

(a) પ્રક્રિયાઓ જેમાં નાઇટ્રોજનનું વિસ્થાપન :
(i) સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા (દેલાઇડ અથવા સાયનાઇડ આયન દ્વારા વિસ્થાપન) : Cl^–, Br^–, CN^– કેન્દ્રાનુરાગી પ્રક્રિયકોને Cu (I) આયનની હાજરીમાં બેઝિન વલયમાં સરળતાથી દાખલ કરી જે પ્રક્રિયા થાય તેને સેન્ડમેયર પ્રક્રિયા કહે છે.

(ii) ગાટરમાન પ્રક્રિયા : કૉપર પાઉડરની હાજરીમાં ડાયએઝોનિયમ ક્ષારના દ્રાવણની અનુવર્તી હેલોજન ઍસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી ક્લોરિન અને બ્રોમીનને બેન્ઝિન વલયમાં દાખલ કરી જે પ્રક્રિયા થાય તેને ગાટરમાન પ્રક્રિયા કહે છે.

(iii) આયોડાઇડ આયન દ્વારા વિસ્થાપન: આયોડિનને સીધું બેન્ઝિન વલયમાં સરળતાથી દાખલ કરી શકાતું નથી, પરંતુ જયારે ડાયએઝોનિયમ ક્ષારના દ્રાવણની પ્રક્રિયા પોટેશિયમ આયોડાઇડ (1) સાથે કરવામાં આવે ત્યારે આડોબેન્ઝિન બને છે.

(iv) ફલોરાઇડ આયન દ્વારા વિસ્થાપન : જયારે એરિન ડાયએઝોનિયમ ક્લોરાઇડની ફ્લોરોબોરિક ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા થાય છે ત્યારે એરિન ડાયએઝોનિયમ ફ્લોરોબોરેટ અવક્ષેપિત થાય છે, જેને ગરમ કરતાં વિઘટન થઈ એચઇલ ફ્લોરાઇડ બને છે.

(v) H દ્વારા વિસ્થાપન : કેટલાક નિર્બળ રિડક્શનકર્તાઓ જેવા કે H₃PO₂ (હાઇપોૉસ્ફરસ ઍસિડ અથવા ફૉસ્થિનિક ઍસિડ) અથવા ઇથેનોલ ડાયએઝોનિયમ ક્ષારનું એરિન સંયોજનોમાં રિડક્શન કરે છે અને પોતે અનુક્રમે ફોસ્ફરસ ઍસિડ અને ઇથેનાલમાં ઑક્સિડેશન પામે છે.

(vi) હાઇડ્રૉક્સિલ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન : જો ડાયએઝોનિયમ ક્ષારના દ્રાવણનું તાપમાન 283K સુધી વધવા દેવામાં આવે તો ક્ષાર જળવિભાજન પામીને ફિનોલ આપે છે.

(vii)-NO₂ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપન : જ્યારે ડાયએઝોનિયમ ફ્લોરોબોરેટને Cu ની હાજરીમાં NaNO₂ ના જલીય દ્રાવણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારે ડાયએઝોનિયમ સમૂહ –NO₂ સમૂહ દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.

(b) પ્રક્રિયાઓ જેમાં ડાયએઝોસમૂહ સચવાયેલો રહે છે. (યુગ્મન પ્રક્રિયાઓ) : આ સંયોજનો મોટે ભાગે રંગીન હોય છે. તેથી રંગકો તરીકે ઉપયોગી છે. બેન્ઝિન ડાયએઝોનિયમ ક્લોરાઇડ, ફિનોલ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે જેમાં ફિનોલ અણુ તેના પૅરાસ્થાનમાં ડાયએઝોનિયમ ક્ષાર સાથે યુગ્મન પામીને p-હાઇડ્રૉક્સિએઝોબેન્ઝિન બનાવે છે. આ પ્રક્રિયાને યુગ્મનપ્રક્રિયા કહે છે. આ જ રીતે ડાયએઝોનિયમ ક્ષારની એનિલિન સાથેની પ્રક્રિયા p-એમિનોએઝોબેન્ઝિન આપે છે.

પ્રશ્ન 26.
એરોમેટિક સંયોજનોના સંશ્લેષણમાં ડાયએઝોનિયમ ક્ષારની અગત્યતા લખો.
ઉત્તર:
એરોમેટિક વલયમાં -F, -Cl, -Br, -I, -CN, −OH, −NO₂, ને દાખલ કરવા માટે ડાયએઝોનિયમ ક્ષાર એ સારા મધ્યવર્તી સંયોજનો છે. એરાઇલ ફૂલોરાઇડ અને આયોડાઇડ સંયોજનોને સીધા હેલોજિનેશનથી બનાવી શકાતા નથી. ક્લોરોબેન્ઝિનમાં ક્લોરિનના કેન્દ્રાનુરાગી વિસ્થાપન દ્વારા સાયનો સમૂહને દાખલ કરી શકાતો નથી પરંતુ ડાયએઝોનિયમ ક્ષારમાંથી સાયનો-બેન્ઝિનને સરળતાથી મેળવી શકાય છે. આમ, બેન્ઝિન અથવા વિસ્થાપિત બેન્ઝિનમાં સીધા વિસ્થાપન દ્વારા જે વિસ્થાપિત એરોમેટિક સંયોજનો બનાવી શકાતા નથી, તેની બનાવટમાં ડાયએઝોસમૂહનું અન્ય સમૂહો દ્વારા વિસ્થાપન મદદરૂપ થાય છે.