09.02.00 – ඇල්ඩිහයිඩ , කීටෝන

 

• පොදු අණුක සූත්‍රය – C_nH_2nO
• ඇල්ඩිහයිඩ කීටෝන යන දෙවර්ගයම එකම අණුක සූත්‍රය ඇති නමුත් එකිනෙකට වෙනස් රසායනික ක්‍රියාකාරීත්වයෙන් යුතු සංයෝග දෙවර්ගයක් නිසා ඇල්ඩිහයිඩ කීටෝන එකිනෙක ක්‍රියාකාරී කාණ්ඩ සමාවයවික වේ.

ඇල්ඩිහයිඩ

කීටෝන

කාබොනයිල් කාබන් ඇති සංයෝග වල භෞතික ගුණ

කාබොනයිල් කාබන් සහිත සංයෝගවල    C=O   ධ්‍රැවීකරණය වී අන්තර්අණුක බල සාදයි.        

• ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන හි කාබොනයිල් කාබන්  නිසා මෙම ද්විධ්‍රැව – ද්විධ්‍රැව ආකර්ෂණ බල ඇල්කිල් හේලයිඩ වල ද්විධ්‍රැව ද්විධ්‍රැව ආකර්ෂණයට වඩා ප්‍රබල වේ.

ජල ද්‍රාව්‍යතාවය

• කාබොනයිල් සංයෝගවලට ජලය සමග H බන්ධන සෑදිය හැක.

• මේ නිසා ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන හොඳින් ජලයේ ද්‍රාව්‍ය විය යුතුය.
• නමුත් සදෘශ්‍ය ශ්‍රේණිවල පහලට යාමේදී R කාණ්ඩ විශාල වීමෙන් ජල ද්‍රාව්‍යතාවය අඩුවේ.
• සරලම ඇල්ඩිහයිඩය වන ෆෝමැල්ඩිහයිඩ් හොඳින් ජල ද්‍රාව්‍ය වේ.
• මේ සියල්ල හොඳින් කාබනික ද්‍රාවකවල දියවේ.

ද්‍රවාංක හා තාපාංක

• අන්තර් අණුක බල ප්‍රබල වන තරමටම ද්‍රවාංක හා තාපාංක වැඩිවේ.
• අණුක ස්කන්ධය වැඩි වන විට එනම්  R කාණ්ඩ ගණන වැඩි වන විටද  ද්‍රවාංක හා තාපාංක  වැඩිවේ.
• සදෘශ්‍ය ශ්‍රේණිවල පහළට යනවිට සාපේක්ෂ අණුක ස්කන්ධය හා ක්ෂේත්‍රඵලය වැඩි වීමට අනුරූපව ද්‍රවාංක හා තාපාංක වැඩිවේ.
•  එකම අණුක ස්කන්ධය සහිත ඇල්කේන, ඇල්කීන හා ඇල්කයින වලට වඩා ද්‍රවාංක හා තාපාංක තරමක් ඉහලයි.
•  නමුත් ඇල්කොහොල් වලට වඩා ද්‍රවාංක හා තාපාංක තරමක් අඩුයි.(ඇල්කොහොල්වල අණු අණු අතර ප්‍රබල H බන්ධන පවතින නිසා)
• එකම අණුක සූත්‍රය ඇති ව්‍යුහ සමාවයවිකවල අංශ දාම ගණන වැඩිවත්ම ද්‍රවාංක හා තාපාංක අඩුවේ.

කාබොනයිල් කාබන් සහිත සංයෝගවල රසායනික ගුණ

• කාබොනයිල් කාබන්  δ+ ආරෝපිත කාබන් වෙතට මාධ්‍ය තුළ වූ නියුක්ලියෝෆයිල (සෘණ ආරෝපිත ප්‍රභේද) ආකර්ෂණය වේ. එවිට C=O හි π බන්ධනය බිඳී එම ස්ථානයට නියුක්ලියෝෆයිලය සම්බන්ධ වේ.
• ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝන වල ලාක්ෂණික ප්‍රතික්‍රියා වර්ගය නියුක්ලියෝෆිලික ආකලන ප්‍රතික්‍රියා වේ.

• කාබන්හි   δ+ ආරෝපණය විශාලත්වය ඉහළ වන තරමටම නියුක්ලියෝෆිලික ආකලන හැකියාව ද වැඩි වේ.
•  R කාණ්ඩ (CH₃/CH₂CH₃/…) ඉලෙක්ට්‍රෝන විකර්ශක ගුණ පෙන්වන නිසා එමගින් කාබන් මත ඇති δ+ ආරෝපණයේ විශාලත්වය අඩු වේ
• එම නිසා නියුක්ලියෝෆයිලය ආකර්ෂණය වීම අඩු වී ප්‍රතික්‍රියා හැකියාව අඩුවෙයි.

ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන නිෂ්පාදනය

1. ඇල්කයින සජලනය

ඇල්කයින මගින් ඇල්ඩිහයිඩ ලබා ගත හැක්කේ එතයින් සජලනයෙන් පමණි.

 

2. ඇල්කොහොල් ඔක්සිකරණය

                                           PCC-pyridinium chlorochromate

 

ඇල්ඩිහයිඩ සෑදීම

 

කීටෝන සෑදීම

3. ඇරෝමැටික කීටෝන නිපදවීම

Eg;

 

4) එකම කාබන් මත හැලජන කාණ්ඩ දෙකක් සම්බන්ධ වී ඇති විට, ජලීය ක්ෂාරයක්  සමග රත් කලවිට

ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝන වල ප්‍රතික්‍රියා

1. හයිඩ්‍රජන් සයනයිඩ් (HCN) සමග ප්‍රතික්‍රියාව

• HCN අස්ථායි වේ
• එනිසා ඒ වෙනුවට NaCN/KCN සමග HCl/H₂SO₄ වැනි තනුක ඛණිජ අම්ලයක් භාවිතයෙන් HCN සාදාගත හැක

     නියුක්ලියෝෆයිලය

HCN ආකලන යාන්ත්‍රණය ,

• ඇල්කෙන, ඇල්කීන, ඇල්කයින, කාබොක්සිලික් අම්ල, එස්ටර , ඇන්හයිඩ්‍රයිඩ ,අම්ල හේලයිඩ සමග HCN ප්‍රතික්‍රියා නොකරයි.

2. ග්‍රීනාඩ් ප්‍රතිකාරකය ආකලනය

• ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන වල C=O හි C මත පවතින  δ+ ආරෝපණය නිසා ග්‍රීනාඩ් ප්‍රතිකාරකයේ R කාණ්ඩය නියුක්ලියෝෆිලික ප්‍රහාරයෙන් සම්බන්ධ වී, ලැබෙන ඵලය ජලවිච්ඡේදනය වී අවසන් ඵලය ලෙස ඇල්කොහොල යක් ලැබෙයි.
• මෙහිදී මෙතනැල් මගින් ප්‍රාථමික ඇල්කොහොලයක්ද සෙසු ඇල්ඩිහයිඩ මගින් ද්විතියික  ඇල්කොහොලද සියලු කීටෝන මගින් තෘතියික  ඇල්කොහොල ද ලබා දෙයි.

               නියුක්ලියෝෆයිලය:   RMgX

ග්‍රීනාඩ් ප්‍රතිකාරකය ආකලන යාන්ත්‍රණය,

 

යාන්ත්‍රණය

3. ප්‍රාථමික ඇමීන ආකලනය

• ප්‍රාථමික ඇමීනයේ -NH₂ කාණ්ඩයේ N මත වූ එකසර ඉලෙක්ට්‍රෝන යුගල නියුක්ලියෝෆයිලය වේ . මෙය ඇරෝමැටික හා ඇලිපැටික ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝන සමග පළමුව නියුක්ලියෝෆිලික ආකලනයක් දක්වා ඉන් පසු විජලනයක් සිදුකරයි
• අතරමැදි ඵල එම තත්ව යටතේදීම ප්‍රතික්‍රියා වී අවසන් ඵලය ලෙස ඉමීනයක් (imine) ලබාදේ.

Eg:

 

 

4. බ්‍රේඩි ප්‍රතිකාරකය (2,4 DNP/2,4 dinitrophenylhydrazene) සමග ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝන ප්‍රතික්‍රියාව

 

• 2,4-DNP කහ තැඹිලි පැහැති ස්ඵටිකරූපී ඝනයක් වේ
• ජල ද්‍රාව්‍යතාවය අඩුයි
• ජලයේ දියකර සාන්ද්‍ර H₂SO₄ යොදා ආම්ලික කර හෝ methanol තුළ දියකර සාන්ද්‍ර H₂SO₄ යොදා ආම්ලික කිරීමෙන් බ්‍රේඩි ප්‍රතිකාරකය පිළියෙල කෙරේ.
• සියලු ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන මෙම 2.4 DNP සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කිරීමෙන් කහ තැඹිලි අවක්ෂේපයක් ලබාදෙයි.

                                               නියුක්ලියෝෆයිලය: 2,4 DNP හි N මතවූ eⁿ යුගල

• ෆීනයිල්හයිඩ්‍රසීන්(phenylhydrazene) සමඟ සමඟ ප්‍රතික්‍රියාවෙන් ලැබෙන ඵලය වර්ණවත් නැත.

• මෙම ප්‍රතික්‍රියාව මගින් ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන වෙනත් සංයෝග අතරින් ලාක්ෂණික ව වෙන්කර හඳුනා ගැනීමට හැකියාව ලැබේ
• C=O තිබුණද වෙනත් සංයෝග වූ 2,4-DNP සමඟ ඉහත ආකාරයෙන් නිරීක්ෂණයක් ලබා නොදෙයි.

 

පරීක්ෂණය සදහා වීඩියොව –

ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝන ඔක්සිහරණය         

1. හයිඩ්‍රයිඩ මගින්

• LiAlH₄ හෝ NaBH₄ ඔක්සිහාරකය ලෙස යොදා ගත හැක
• වඩාත් සුදුසු LiAlH₄

මෙහිදී,

• පළමුව hydride ප්‍රතිකාරකය යොදා
•  දෙවනුව ජලය හෝ තනුක අම්ලයක් යෙදිය යුතුය.

• ඇල්ඩිහයිඩයෙන් ප්‍රාථමික ඇල්කොහොලයක්ද කීටෝනයෙන් ද්විතීක ඇල්කොහොල ද ලැබේ

Eg:

2. ක්ලෙමන්සන් ඔක්සිහරණය

• ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝන වල දී කාබොනයිල් කාණ්ඩය ක්ලෙමන්සන්   ඔක්සිහාරකය (Zn, Hg සං‍රසය C.HCl) මගින් මුළුමුනින්ම ඔක්සිහරණය වී -CH₂ කාණ්ඩයක් බවට පත් වේ.

Eg:

ඇල්ඩිහයිඩ, කීටෝනවල ඔක්සිකරණය

• C=O හි C ට සම්බන්ධිත H පරමාණු නැති නිසා සාමාන්‍ය තත්ත්ව යටතේ දී කීටෝන ඔක්සිකරණය නොවේ.
• C=O හි C ට සම්බන්ධිත H පරමාණුවක් හෝ පවතින නිසා ඇල්ඩිහයිඩ ඔක්සිකරණය වේ.

1. ප්‍රබල ඔක්සිකාරක මගින්

• කාබොක්සිලික් අම්ලය දක්වාම ඔක්සිකරණය වේ.

Eg:

 

ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන වෙන් කර හඳුනා ගැනීමට ලාක්ෂණික පරීක්ෂාවක්.

• ප්‍රබල ඔක්සිකාරක හමුවේ එම  ඔක්සිකාරකයන්ගේ වර්ණය වෙනස් කළ හැක්කේ ඇල්ඩිහයිඩයට පමණි. වර්ණ විපර්යාස නිරීක්ෂණයෙන් ඒවා වෙන්කර හදුනාගත හැකිය.

පරීක්ෂණය සදහා වීඩියොව –

2. ටොලන් ප්‍රතිකාරකය මගින්

• මෙය දුබල ඔක්සිකාරකයකි.
• සාදාගැනීම:

AgNO₃ ද්‍රාවණයකට NaOH ස්වල්පයක් එක්කර ලැබෙන දුඹුරු රතු අවක්ෂේපය කළු පැහැ වන තෙක් තනුක NH₃  බිංදුව බැගින් යෙදීමේදී සෑදෙන අවර්ණ ජලය ජලීය ද්‍රාවණය ටොලන් ප්‍රතිකාරකයයි.

 

• ඉහත ඉදිරි ප්‍රතික්‍රියාව ජලීය මාධ්‍ය තුළ අඩුවෙන් සිදුවේ.
• එම නිසා Ag⁺_(aq) සාන්ද්‍රණය අතිශය කුඩා අගයක පවතී.
• ඇල්ඩිහයිඩ කීටෝන වෙන්කර හඳුනාගැනීමට සුදුසුතම පරීක්ෂාව මෙයයි
• ඇල්ඩිහයිඩ කීටෝන වෙන වෙනම නල දෙකකට ගෙන ටොලන් ප්‍රතිකාරකය යොදා උණුසුම් කළ විට ඇල්ඩිහයිඩ සහිත නලයේ පමණක් බිත්තියේ තුනී රිදී කැඩපතක් ලබාදීම සිදුවේ.

     එහිදී

• ටොලන් ප්‍රතිකාරකය යොදන්නේ Ag⁺_(aq) සාන්ද්‍රණය අඩු කර ගැනීමටය. එවිට පළමු ප්‍රතික්‍රියාව ඉදිරියට නැඹුරු වී Ag⁺_(aq) වැඩි වැඩියෙන් ඉලෙක්ට්‍රෝන ලබා ගනිමින් රිදී  ආලේපනයක් ලෙස නළයේ බිත්තියේ ආලේපනය වේ
• ටොලන් නොදා සිල්වර් නයිට්‍රේට් යෙදුවොත් ඉහත ප්‍රතික්‍රියාව එලෙසම සිදු වේ. නමුත් සෑදෙන Ag ලෝහ අංශු ඉතා විශාල නිසා ඒවා කළු පාට කුඩක් ලෙස තැන්පත් වේ, රිදී කැටපතක් දක්නට නොලැබේ.

පරීක්ෂණය සදහා වීඩියොව –

3. ෆේලිං ප්‍රතිකාරකය මගින් ඔක්සිකරණය

• ෆේලිං A –CuSO₄+dil H₂SO₄ මිශ්‍ර ලා නිල් පැහැති ද්‍රාවණයක්
• ෆේලිං B- NaOH හා sodium potassium tartrate අඩංගු අවර්ණ ද්‍රාවණයක්
• ෆේලිං A එහා ෆේලිං B මිශ්‍ර කළ විට තද නිල් පාට ද්‍රාවණයක්  ලැබේ
• ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන අඩංගු නලවලට වෙන වෙනම එම ද්‍රාවණය යෙදූවිට,

          ඇල්ඩිහයිඩ සහිත නළයේ පමණක් පහත ප්‍රතික්‍රියා සිදුවේ

ද්‍රාවණයේ තද නිල් පාට අඩුවී කොළ පැහැ වී පසුව ගඩොල් රතු අවක්ෂේපයක් ලැබේ.

• කීටෝනවල වර්ණ විපර්යාසයක් හෝ ඉහත පරිදි අවක්ෂේපයක් ලබාදීමක් සිදුවන්නේ නැත.

• බෙන්සැල්ඩිහයිඩ්(benzaldehyde) ෆේලිං මගින් ඔක්සිකරණය කළ නොහැක
• එම නිසා ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන වෙන්කොට හඳුනා ගැනීමට මෙය සුදුසු පරීක්ෂාවක් වන නමුදු සියලු ඇල්ඩිහයිඩ  හා කීටෝන වෙන්කර හදුනාගත නොහැකි නිසා මෙය සුදුසුතම පරීක්ෂාව නොවේ

         පරීක්ෂණය සදහා වීඩියො පට,

 

 සියලු පරීක්ෂණ සදහා වීඩියො පටය,

ස්වයං  සංගණන ප්‍රතික්‍රියා

• C=O ට යාබද C පරමාණු පිළිවෙළින් ඇල්ෆා(α), බීටා(β), ගැමා (γ)ලෙස නම් කරයි.

• α C ට සම්බන්ධිත H, α H වේ.
• α H පවතී නම් පමණක් ස්වයං සංගණන ප්‍රතික්‍රියාවලට භාජනය වේ.

• කාබොනයිල් කාබන්හි ඇති   δ+  ආරෝපණය දෙසට එය වටේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන ඇදී එන නිසා α H ටද එය දෙසට ඇදී ආ හැක.
• මේ නිසා α H ට H ⁺  ලෙස පිටවීමේ නැඹුරුතාවය වැඩිය.
• ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන වල කාබොනයිල් කාණ්ඩයේ ප්‍රබල ලෙස ඉලෙක්ට්‍රෝන ඇද ගැනීමේ ස්වභාවය හේතුවෙන් C=O ට  කෙලින්ම බැඳුණු CH  බන්ධනය දුබල ලෙස ධ්‍රැවීකරණය වේ. එම නිසා α H පරමාණුව දුබල ආම්ලික ස්වභාවයක් ගනී.
• එනිසා α H ඇති ඇල්ඩිහයිඩ හා කීටෝන වලට සුළු ආම්ලික ගුණ පවතී යැයි පවසයි.
• මෙම නිසා ඇල්ඩිහයිඩ කීටෝන ක්ෂාර ඇති විට ජලය නිදහස් කර කාබ්ඇනායන(Carbanions) සාදයි
• මෙම කාබ්ඇනායන සම්ප්‍රයුක්ත ව්‍යුහය සාදන බැවින් ස්ථායි වේ.

• මෙම කාබ්ඇනායන  එම වර්ගයේම හෝ වෙනත් ඇල්ඩිහයිඩ කීටෝන වල   δ + කාබන් වෙත නියුක්ලියෝෆිලික ආකලන ප්‍රහාරයක් එල්ල කරමින් අණු එකිනෙක සංගනණය වේ.

• මෙහිදී ඇල්ඩෝල් ඵලය කහ පාට ඝනයකි.

• කාබ්ඇනායන ඇල්ඩිහයිඩ වල δ+ ස්ථානයට නියුක්ලියෝෆිලික ප්‍රහාර කරමින් ඇල්ඩෝල් ඵල සාදන අතර කීටෝන වල δ+ ස්ථානයට නියුක්ලියෝෆිලික ප්‍රහාරය එල්ල කරමින් කීටෝල් ඵල සාදයි

                                             නියුක්ලියෝෆයිලය: කාබ්ඇනයනය

Eg:

වැඩිදුර අධ්‍යනය සදහා ඉගැන්වීම්,

 

 

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.