एल्कोहॉल, फ़िनॉल और ईथर क्रमशः डिटर्जेंट, एंटीसेप्टिक और सुगंध बनाने के मूलभूत यौगिक हैं।

आपने सीखा है कि हाइड्रोकार्बन से एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणु को किसी अन्य परमाणु या परमाणुओं के समूह से प्रतिस्थापित करने पर एक पूर्णतया नए यौगिक का निर्माण होता है जिसके गुण और उपयोग पूरी तरह भिन्न होते हैं। जब किसी हाइड्रोकार्बन (एलिफैटिक और एरोमैटिक क्रमशः) से हाइड्रोजन परमाणु की जगह $-\mathrm{OH}$ समूह आ जाता है तो एल्कोहॉल और फ़िनॉल बनते हैं। इन यौगिकों की श्रेणियों का उपयोग उद्योग के साथ-साथ दैनिक जीवन में भी व्यापक रूप से होता है। उदाहरण के लिए, क्या आपने कभी गौर किया है कि लकड़ी के फर्नीचर को चमकाने के लिए प्रयोग होने वाला साधारण स्पिरिट मुख्यतः एक हाइड्रॉक्सिल समूह युक्त यौगिक, एथेनॉल होता है। हम जो चीनी खाते हैं, कपड़ों के लिए प्रयोग होने वाला कपास, लिखने के लिए प्रयोग होने वाला कागज़, सभी $-\mathrm{OH}$ समूह युक्त यौगिकों से बने होते हैं। बस कल्पना कीजिए कि जीवन कागज़ के बिना कैसा होगा; कोई नोट-बुक, किताबें, अखबार, करेंसी नोट, चेक, प्रमाण-पत्र आदि नहीं। सुंदर तस्वीरों और रोचक कहानियों वाली पत्रिकाएँ हमारे जीवन से गायब हो जाएँगी। यह वास्तव में एक भिन्न संसार होता।

एक एल्कोहॉल में एक या अधिक हाइड्रॉक्सिल $(\mathrm{OH})$ समूह सीधे किसी एलिफैटिक तंत्र के कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}\right)$ जबकि एक फ़िनॉल में $-\mathrm{OH}$ समूह सीधे किसी एरोमैटिक तंत्र के कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है $\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_5} \mathrm{OH}\right)$।

हाइड्रोकार्बन में एक हाइड्रोजन परमाणु की एल्कॉक्सी या एरिलॉक्सी समूह (R-O/Ar-O) द्वारा प्रतिस्थापन से यौगिकों की एक अन्य श्रेणी प्राप्त होती है जिसे ‘ईथर’ कहा जाता है, उदाहरण के लिए, $\mathrm{CH_3} \mathrm{OCH_3}$ (डाइमिथिल ईथर)। आप ईथर को ऐसे यौगिकों के रूप में भी देख सकते हैं जो किसी एल्कोहल या फ़िनॉल के हाइड्रॉक्सिल समूह के हाइड्रोजन परमाणु की एक एल्किल या एरिल समूह द्वारा प्रतिस्थापन से बनते हैं। इस इकाई में हम तीन श्रेणियों के यौगिकों — एल्कोहल, फ़िनॉल और ईथर — की रसायन शास्त्र की चर्चा करेंगे।

11.1 वर्गीकरण

यौगिकों का वर्गीकरण उनके अध्ययन को क्रमबद्ध और इसलिए सरल बनाता है। इसलिए, आइए पहले सीखें कि एल्कोहल, फ़िनॉल और ईथर को कैसे वर्गीकृत किया जाता है?

11.1.1 एल्कोहल — मोनो, डाइ, ट्राइ या पॉलिहाइड्रिक एल्कोहल

एल्कोहल और फ़िनॉल को मोनो–, डाइ–, ट्राइ- या पॉलिहाइड्रिक यौगिकों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उनकी संरचना में क्रमशः एक, दो, तीन या अनेक हाइड्रॉक्सिल समूह मौजूद हैं जैसा कि नीचे दिया गया है:

$ \underset{\text{मोनोहाइड्रिक}}{\mathrm{C_2}\mathrm{H_5}\mathrm{OH}} \quad\quad\quad$ $\underset{\text{डाइहाइड्रिक}}{\underset{\large\mathrm{CH_2}\mathrm{OH}}{\large\underset{\text{|}}{\mathrm{C}}\mathrm{H_2OH}}}$ $\quad\quad\quad$ $ \large\underset{\text{ट्राइहाइड्रिक}}{\large\stackrel{\stackrel{\large\mathrm{CH_2OH}}{\large\stackrel{\text{|}}{\mathrm{C}}\mathrm{HOH}}}{\large\stackrel{\large\text{|}}{\mathrm{C}}\mathrm{H_2OH}}} $

मोनोहाइड्रिक एल्कोहलों को आगे उस कार्बन परमाणु के संकरण के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है जिससे हाइड्रॉक्सिल समूह जुड़ा होता है।

(i) ऐसे यौगिक जिनमें (\mathrm{C_s p^{3}}-\mathrm{OH}) बंध होता है: इस वर्ग के एल्कोहॉलों में, (-\mathrm{OH}) समूह एक एल्किल समूह के (s p^{3}) संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। इन्हें आगे इस प्रकार वर्गीकृत किया जाता है:

प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक एल्कोहॉल: इन तीनों प्रकार के एल्कोहॉलों में, (-\mathrm{OH}) समूह क्रमशः प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है जैसा नीचे दर्शाया गया है:

एलिलिक एल्कोहॉल: इन एल्कोहॉलों में, (-\mathrm{OH}) समूह एक ऐसे (s p^{3}) संकरित कार्बन से जुड़ा होता है जो कार्बन-कार्बन द्विबंध के संलग्न होता है, अर्थात् एक एलिलिक कार्बन से। उदाहरण के लिए

बेंजिलिक एल्कोहॉल: इन एल्कोहॉलों में, (-\mathrm{OH}) समूह एक ऐसे (s p^{3})-संकरित कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है जो एक एरोमैटिक वलय के संलग्न होता है। उदाहरण के लिए।

एलिलिक और बेंजिलिक एल्कोहॉल प्राथमिक, द्वितीयक या तृतीयक हो सकते हैं।

(ii) ऐसे यौगिक जिनमें (\mathrm{C_s p^{2}}-\mathrm{OH}) बंध होता है: ये एल्कोहॉल ऐसे होते हैं जिनमें (-\mathrm{OH}) समूह एक कार्बन-कार्बन द्विबंध से बंधित होता है, अर्थात् एक विनिलिक कार्बन या एक एरिल कार्बन से। इन्हें विनिलिक एल्कोहॉल भी कहा जाता है।

विनिलिक एल्कोहॉल: (\mathrm{CH_2}=\mathrm{CH}-\mathrm{OH})

11.1.2 फ़िनॉल— मोनो, डाई और ट्राइहाइड्रिक फ़िनॉल

11.1.3 ईथर

ईथरों को सरल या सममित कहा जाता है यदि ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े एल्किल या ऐरिल समूह एक समान हों, और मिश्रित या असममित कहा जाता है यदि दोनों समूह भिन्न हों। डाइएथिल ईथर, $\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OC_2} \mathrm{H_5}$, एक सममित ईथर है जबकि $\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OCH_3}$ और $\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OC_6} \mathrm{H_5}$ असममित ईथर हैं।

11.2 नामकरण

(a) एल्कोहल: किसी एल्कोहल का सामान्य नाम उसके एल्किल समूह के सामान्य नाम से लेकर उसमें ‘एल्कोहल’ शब्द जोड़कर बनाया जाता है। उदाहरण के लिए, $\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}$ मेथिल एल्कोहल है।

IUPAC प्रणाली के अनुसार, किसी एल्कोहल का नाम उस एल्केन के नाम से लिया जाता है जिससे वह एल्कोहल व्युत्पन्न होता है, ’e’ को ‘ol’ प्रत्यय से प्रतिस्थापित करके। प्रतिस्थापन समूहों की स्थिति को अंकों द्वारा दर्शाया जाता है। इसके लिए, सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला (मूल श्रृंखला) को हाइड्रॉक्सिल समूह के निकटतम छोर से गिनना शुरू किया जाता है। -OH समूह और अन्य प्रतिस्थापन समूहों की स्थितियों को उन कार्बन परमाणुओं की संख्या का उपयोग करके दर्शाया जाता है जिनसे ये जुड़े होते हैं। बहुहाइड्रिक एल्कोहलों के नामकरण के लिए, एल्केन का ’e’ बरकरार रखा जाता है और ‘ol’ प्रत्यय जोड़ा जाता है। -OH समूहों की संख्या को ‘di’, ’tri’ आदि गुणात्मक उपसर्ग ‘ol’ से पहले जोड़कर दर्शाया जाता है। -OH समूहों की स्थितियों को उपयुक्त लोकैंट्स द्वारा दर्शाया जाता है, उदाहरण के लिए, HO-CH₂-CH₂-OH को ethane-1,2-diol कहा जाता है। तालिका 11.1 कुछ एल्कोहलों के सामान्य और IUPAC नामों को उदाहरण के रूप में देती है।

तालिका 11.1: कुछ एल्कोहलों के सामान्य और IUPAC नाम

यौगिक	सामान्य नाम	IUPAC नाम
$\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{OH}$	मिथाइल अल्कोहल	मेथानॉल
$\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{OH}$	$\mathrm{n}$ - प्रोपिल अल्कोहल	प्रोपेन - 1- ऑल
$\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH}-\mathrm{CH} _{3}$ $\mathrm{O}$ $\mathrm{OH}$	आइसोप्रोपिल अल्कोहल	प्रोपेन -2- ऑल
$\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{OH}$	$\mathrm{n}$ - ब्यूटिल अल्कोहल	ब्यूटेन -1- ऑल
$\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{3}$ OH	सेक-ब्यूटिल अल्कोहल	ब्यूटेन -2- ऑल
$\underset{\text { I }}{\mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH}}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{OH}$	आइसोब्यूटिल अल्कोहल	2- मिथाइलप्रोपेन-1-ऑल
$\mathrm{CH} _{3}-\underset{\text{ | }}{\mathrm{C}} \mathrm{C}-\mathrm{OH}$	टर्ट-ब्यूटिल अल्कोहल	2- मिथाइलप्रोपेन-2-ऑल
$\mathrm{H} _{2} \mathrm{C}$ $-\mathrm{OH}$ I $\mathrm{H} _{2} \mathrm{C}$ $\mathrm{OH}$	एथिलीन ग्लाइकॉल	एथेन- 1,2-डायऑल
$\mathrm{CH} _{2}$ $-\mathrm{CH}-$ $\mathrm{CH} _{2}$ | | | $\mathrm{OH}$ $\mathrm{OH}$ $\mathrm{OH}$	ग्लिसरॉल	प्रोपेन $-1,2,3$,-ट्रायऑल

चक्रीय अल्कोहलों का नामकरण साइक्लो उपसर्ग का प्रयोग करके किया जाता है और —OH समूह को C–1 से संबद्ध माना जाता है।

(b) फ़ीनॉल्स: बेंज़ीन का सबसे सरल हाइड्रॉक्सी व्युत्पन्न फ़ीनॉल है। यह इसका सामान्य नाम है और साथ ही स्वीकृत IUPAC नाम भी है। चूँकि फ़ीनॉल की संरचना में एक बेंज़ीन रिंग होता है, इसके प्रतिस्थापित यौगिकों में सामान्य नामों में प्रायः ऑर्थो (1,2-द्विप्रतिस्थापित), मेटा (1,3-द्विप्रतिस्थापित) और पैरा (1,4-द्विप्रतिस्थापित) शब्दों का प्रयोग किया जाता है।

बेंज़ीन के डाइहाइड्रॉक्सी व्युत्पन्नों को 1,2-, 1,3- और 1,4-बेंज़ीनडाइऑल के नाम से जाना जाता है।

(c) ईथर्स: ईथर्स के सामान्य नाम अल्किल/एरिल समूहों के नामों से बनते हैं, जिन्हें वर्णानुक्रम में अलग-अलग शब्दों के रूप में लिखा जाता है और अंत में ‘ईथर’ शब्द जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, (\mathrm{CH_3} \mathrm{OC_2} \mathrm{H_5}) एथिलमेथिल ईथर है।

तालिका 11.2: कुछ ईथर्स के सामान्य और IUPAC नाम

यौगिक	सामान्य नाम	IUPAC नाम
$\mathrm{CH}_3 \mathrm{OCH}_3$	डाइमेथyl ईथर	मेथoxymethane
$\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OC}_2 \mathrm{H}_5$	डाइएथyl ईथर	एथoxyethane
$\mathrm{CH}_3 \mathrm{OCH}_2 \mathrm{CH}_2 \mathrm{CH}_3$	मेथyl n-propyl ईथर	1-Methoxypropane
$\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{OCH}_3$	मेथyl फेनyl ईथर (एनिसोल)	मेथoxybenzene (एनिसोल)
$\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{OCH}_2 \mathrm{CH}_3$	एथyl फेनyl ईथर (फेनेटोल)	एथoxybenzene
$\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5 \mathrm{O}\left(\mathrm{CH}_2\right)_6-\mathrm{CH}_3$	हेप्टyl फेनyl ईथर	1-Phenoxyheptane
$\mathrm{CH} _{3} \mathrm{O}-\underset{\mathrm{l}}{\mathrm{CH}}-\mathrm{CH} _{3}$ $\mathrm{CH} _{3}$	मेथyl आइसोप्रोपyl ईथर	2-Methoxypropane
$\mathrm{C} _{6} \mathrm{H} _{5}-\mathrm{O}-\mathrm{CH} _{2}-\mathrm{CH} _{2}-\underset{1}{\mathrm{CH}}-\mathrm{CH} _{3}$	फेनyl आइसोपेंटyl ईथर	3-Methylbutoxybenzene
$\mathrm{CH}_3-\mathrm{O}-\mathrm{CH}_2-\mathrm{CH}_2-\mathrm{OCH}_3$	-	1,2-Dimethoxyethane
	一	2-Ethoxy- -1,1-dimethylcyclohexane

यदि दोनों alkyl समूह समान हैं, तो alkyl समूह से पहले उपसर्ग ‘di’ जोड़ा जाता है। उदाहरण के लिए, $\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OC_2} \mathrm{H_5}$ डाइएथyl ईथर है।

IUPAC नामकरण प्रणाली के अनुसार, ईथरों को हाइड्रोकार्बन व्युत्पन्न माने जाते हैं जिनमें एक हाइड्रोजन परमाणु को -OR या -OAr समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जहाँ $\mathrm{R}$ और Ar क्रमशः एल्किल और एरिल समूहों को दर्शाते हैं। बड़ा (R) समूह मूल हाइड्रोकार्बन के रूप में चुना जाता है। कुछ ईथरों के नाम टेबल 11.2 में उदाहरणों के रूप में दिए गए हैं।

उदाहरण 11.1

निम्न यौगिकों के IUPAC नाम दीजिए:

हल

(i) 4-क्लोरो-2,3-डाइमेथिलपेन्टेन-1-ऑल

(ii) 2-एथॉक्सीप्रोपेन

(iii) 2,6-डाइमेथिलफ़ीनॉल

(iv) 1-एथॉक्सी-2-नाइट्रोसाइक्लोहेक्सेन

11.3 कार्यात्मक समूहों की संरचनाएँ

ऐल्कोहलों में, $-\mathrm{OH}$ समूह का ऑक्सीजन कार्बन से एक सिग्मा $(\sigma)$ बंध द्वारा जुड़ा होता है जो कार्बन के $s p^{3}$ संकरित कक्षक और ऑक्सीजन के $s p^{3}$ संकरित कक्षक के अतिव्यापन से बनता है। चित्र 7.1 मेथेनॉल, फ़ीनॉल और मेथॉक्सीमेथेन की संरचनात्मक पहलुओं को दर्शाता है।

चित्र 7.1: मेथेनॉल, फ़ीनॉल और मेथॉक्सीमेथेन की संरचनाएँ

ऐल्कोहॉल में बंध कोण $\overbrace{\mathrm{C}}^{\mathrm{CO_\mathrm{H}}}$ थोड़ा कम होता है चतुष्फलकीय कोण $\left(109^{\circ}-28^{\prime}\right)$ से। यह ऑक्सीजन के अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युग्मों के बीच प्रतिकर्षण के कारण होता है। फ़ीनॉल में, $-\mathrm{OH}$ समूह सुगंधित वलय के $s p^{2}$ संकरित कार्बन से जुड़ा होता है। फ़ीनॉल में कार्बन-ऑक्सीजन बंध लंबाई $(136 \mathrm{pm})$ मेथानॉल की तुलना में थोड़ी कम होती है। इसका कारण है

(i) ऑक्सीजन के अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युग्म का सुगंधित वलय के साथ संयुग्मन होने के कारण आंशिक द्विबंध लक्षण (अनुभाग 7.4.4) और

(ii) कार्बन का $s p^{2}$ संकरित अवस्था जिससे ऑक्सीजन जुड़ी होती है।

ईथर में, चार इलेक्ट्रॉन युग्म, अर्थात् ऑक्सीजन पर दो बंध युग्म और दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म लगभग चतुष्फलकीय व्यवस्था में व्यवस्थित होते हैं। बंध कोण चतुष्फलकीय कोण से थोड़ा अधिक होता है क्योंकि दो भारी (-R) समूहों के बीच प्रतिकर्षी अन्योन्यक्रिया होती है। $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंध लंबाई $(141 \mathrm{pm})$ लगभग वही होती है जैसी ऐल्कोहॉल में।

11.4 ऐल्कोहॉल और फ़ीनॉल

ऐल्कोहॉल निम्नलिखित विधियों द्वारा तैयार किए जाते हैं:

11.4.1 ऐल्कोहॉल की तैयारी

1. ऐल्कीन से

(i) अम्ल उत्प्रेरित जलयोजन द्वारा: ऐल्कीन जल के साथ अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऐल्कोहॉल बनाते हैं। असममित ऐल्कीन के मामले में, यह योग अभिक्रिया मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार होती है (इकाई 13, कक्षा XI)।

क्रियाविधि अभिक्रिया की क्रियाविधि निम्नलिखित तीन चरणों को सम्मिलित करती है:

चरण 1: $\mathrm{H_3} \mathrm{O}^{+}$ के इलेक्ट्रॉनस्नेही आक्रमण द्वारा कार्बोकैटायन बनाने के लिए ऐल्कीन का प्रोटोनीकरण।

हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण की प्रथम रिपोर्ट H.C. ब्राउन ने 1959 में दी थी। बोरॉन युक्त कार्बनिक यौगिकों पर अपने अध्ययन के लिए ब्राउन ने G. विट्टिग के साथ 1979 का रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार साझा किया।

(ii) हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण द्वारा: डाइबोरेन $\left(\mathrm{BH_3}\right)_{2}$ ऐल्कीनों के साथ अभिक्रिया कर त्रैल्किल बोरेन को योगात्मक उत्पाद के रूप में देता है। इसे जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड की उपस्थिति में हाइड्रोजन पेरॉक्साइड द्वारा ऑक्सीकृत कर ऐल्कोहल प्राप्त किया जाता है।

द्विबंध पर बोरेन का योग इस प्रकार होता है कि बोरॉन परमाणु उस sp² कार्बन से जुड़ जाता है जिस पर हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या अधिक होती है। इस प्रकार बना ऐल्कोहल ऐसा प्रतीत होता है जैसे यह ऐल्कीन में जल के योग से मार्कोवनिकॉफ नियम के विपरीत दिशा में बना हो। इस अभिक्रिया में ऐल्कोहल उत्कृष्ट प्रतिशत प्राप्त होता है।

2. कार्बोनिल यौगिकों से

(i) एल्डिहाइडों और कीटोनों की अपचयन द्वारा: एल्डिहाइडों और कीटोनों को उनके संगत ऐल्कोहलों में उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन के संयोजन से अपचयित किया जाता है (उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण)। सामान्यतः प्रयुक्त उत्प्रेरक सूक्ष्म रूप से विभाजित धातु जैसे प्लैटिनम, पैलैडियम या निकल होता है। इसे एल्डिहाइडों और कीटोनों को सोडियम बोरोहाइड्राइड $\left(\mathrm{NaBH_4}\right)$ या लिथियम ऐल्यूमिनियम हाइड्राइड $\left(\mathrm{LiAlH_4}\right)$ के साथ उपचारित करके भी तैयार किया जाता है। एल्डिहाइड प्राथमिक ऐल्कोहल देते हैं जबकि कीटोन द्वितीयक ऐल्कोहल देते हैं।

$$ \mathrm{RCHO} + \mathrm{H_2} \xrightarrow[]{\mathrm{Pd}} \mathrm{RCH_2} \mathrm{OH} $$

$$ \mathrm{RCOR^\prime} \xrightarrow[]{\mathrm{NaBH _4}} \mathrm{R}- \underset{\large\mathrm{OH}}{\large\underset{\text{|}}{\mathrm{C}} \mathrm{H}}-\mathrm{R^\prime} $$

तीर के साथ अभिकर्मकों के आगे दिए गए संख्याओं से यह संकेत मिलता है कि दूसरा अभिकर्मक तभी डाला जाता है जब पहले के साथ अभिक्रिया पूर्ण हो जाए।

(ii) कार्बोक्सिलिक अम्लों और एस्टरों के अपचयन द्वारा: कार्बोक्सिलिक अम्लों को एक प्रबल अपचायक लिथियम ऐल्यूमिनियम हाइड्राइड द्वारा उत्कृष्ट प्रतिशत में प्राथमिक ऐल्कोहलों में अपचयित किया जाता है।

$$ \mathrm{RCOOH} \xrightarrow[\text{(ii)}\mathrm{H_2O}]{\text{(i)} \mathrm{LiAlH_4}} \mathrm{RCH_2} \mathrm{OH} $$

हालांकि, $\mathrm{LiAlH_4}$ एक महंगा अभिकर्मक है, और इसलिए यह केवल विशेष रसायनों को तैयार करने के लिए ही प्रयोग किया जाता है। व्यावसायिक रूप से, अम्लों को एल्कोहलों में अपचयित करने के लिए उन्हें एस्टरों में परिवर्तित किया जाता है (अनुभाग 7.4.4), और फिर उनके उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन द्वारा अपचयन (उत्प्रेरक हाइड्रोजनेशन) किया जाता है।

$$ \mathrm{RCOOH} \xrightarrow[\mathrm{H}^{+}]{\mathrm{R}^{\prime} \mathrm{OH}} \mathrm{RCOOR}^{\prime} \xrightarrow[\text { उत्प्रेरक }]{\mathrm{H_2}} \mathrm{RCH_2} \mathrm{OH}+\mathrm{R}^{\prime} \mathrm{OH} $$

3. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों से

एल्कोहल ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों (इकाई 10, कक्षा XII) की एल्डिहाइडों और कीटोनों के साथ अभिक्रिया से बनते हैं।

अभिक्रिया का पहला चरण ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक का कार्बोनिल समूह पर नाभिकस्नेही योग है जिससे एक योगज बनता है। योगज के जलअपघटन से एक एल्कोहल प्राप्त होता है।

ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों की मेथेनल के साथ अभिक्रिया एक प्राथमिक एल्कोहल देती है, अन्य एल्डिहाइडों के साथ द्वितीयक एल्कोहल और कीटोनों के साथ तृतीयक एल्कोहल देती है।

विभिन्न एल्डिहाइडों और कीटोनों का उपयोग करके समग्र अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

आप देखेंगे कि अभिक्रिया मेथेनल के साथ एक प्राथमिक एल्कोहल, अन्य एल्डिहाइडों के साथ एक द्वितीयक एल्कोहल और कीटोन के साथ एक तृतीयक एल्कोहल देती है।

उदाहरण 11.2 निम्नलिखित अभिक्रियाओं से प्राप्त होने वाले उत्पादों की संरचनाएँ और IUPAC नाम दीजिए:

(a) ब्यूटेनल की उत्प्रेरकीय अपचयन।

(b) तनु सल्फ्यूरिक अम्ल की उपस्थिति में प्रोपीन का जलयोजन।

(c) प्रोपेनोन की मेथिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड के साथ अभिक्रिया और तत्पश्चात जलअपघटन।

हल

11.4.2 फ़ीनॉल्स की तैयारी

फ़ीनॉल, जिसे कार्बोलिक अम्ल भी कहा जाता है, को पहली बार उन्नीसवीं सदी की शुरुआत में कोयला तार से पृथक किया गया था। आजकल फ़ीनॉल का व्यावसायिक उत्पादन संश्लेषित रूप से किया जाता है। प्रयोगशाला में, फ़ीनॉल्स को बेंजीन व्युत्पन्नों से निम्नलिखित विधियों में से किसी से तैयार किया जाता है:

1. हैलोएरीन से क्लोरोबेंजीन को 623 K और 320 वायुमंडलीय दबाव पर NaOH के साथ संगलित किया जाता है। इस प्रकार प्राप्त सोडियम फ़ीनॉक्साइड के अम्लीकरण से फ़ीनॉल प्राप्त होता है (इकाई 10, कक्षा XII)।

2. बेंजीनसल्फोनिक अम्ल से बेंजीन को ओलियम के साथ सल्फोनेट किया जाता है और इस प्रकार बने बेंजीन सल्फोनिक अम्ल को गलित सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ गरम करने पर सोडियम फ़ीनॉक्साइड में परिवर्तित किया जाता है। इस लवण के अम्लीकरण से फ़ीनॉल प्राप्त होता है।

3. डाइऐज़ोनियम लवणों से एक डाइऐज़ोनियम लवण एक ऐरोमैटिक प्राइमरी ऐमीन को नाइट्रस अम्ल $\left(\mathrm{NaNO_2}+\mathrm{HCl}\right)$ के साथ 273-278 K पर उपचारित करके बनाया जाता है। डाइऐज़ोनियम लवणों को पानी के साथ गर्म करके या तनु अम्लों के साथ उपचारित करके फ़िनॉल्स में हाइड्रोलाइज़ किया जाता है (इकाई 13, कक्षा XII)।

फ़िनॉल का अधिकांश विश्वव्यापी उत्पादन क्यूमीन से होता है।

4. क्यूमीन से फ़िनॉल को हाइड्रोकार्बन, क्यूमीन से निर्मित किया जाता है। क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंज़ीन) को हवा की उपस्थिति में ऑक्सीकृत कर क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड बनाया जाता है। इसे तनु अम्ल के साथ उपचारित कर फ़िनॉल और ऐसीटोन में परिवर्तित किया जाता है। ऐसीटोन, इस अभिक्रिया का एक उप-उत्पाद, इस विधि से बड़ी मात्रा में भी प्राप्त होता है।

11.4.3 भौतिक गुण

ऐल्कोहॉल और फ़िनॉल दो भागों से बने होते हैं, एक ऐल्किल/ऐरिल समूह और एक हाइड्रॉक्सिल समूह। ऐल्कोहॉल और फ़िनॉल के गुण मुख्यतः हाइड्रॉक्सिल समूह के कारण होते हैं। ऐल्किल और ऐरिल समूहों की प्रकृति इन गुणों को केवल संशोधित करती है।

क्वथनांक

ऐल्कोहॉल और फ़िनॉल के क्वथनांक कार्बन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं (वान डर वाल्स बलों में वृद्धि)। ऐल्कोहॉल में, कार्बन श्रृंखला में शाखन की वृद्धि के साथ क्वथनांक घटते हैं (सतह क्षेत्र में कमी के कारण वान डर वाल्स बलों में कमी के कारण)।

अल्कोहलों और फ़ीनॉल्स में –OH समूह अंतर-अणुक हाइड्रोजन बंधन में संलग्न होता है जैसा नीचे दिखाया गया है:

यह देखना रोचक है कि अल्कोहलों और फ़ीनॉल्स के क्वथनांक अन्य यौगिक वर्गों—जैसे कि हाइड्रोकार्बन, ईथर, हैलोऐल्केन और हैलोऐरीन—की तुलना में अधिक होते हैं, यदि उनके अणुभार तुलनीय हों। उदाहरण के लिए, एथेनॉल और प्रोपेन के अणुभार लगभग समान हैं, पर उनके क्वथनांक काफी भिन्न हैं। मेथॉक्सीमेथेन का क्वथनांक इन दोनों के बीच का होता है।

अल्कोहलों के उच्च क्वथनांक मुख्यतः उनमें उपस्थित अंतर-अणुक हाइड्रोजन बंधन के कारण होते हैं, जो ईथरों और हाइड्रोकार्बनों में नहीं पाया जाता।

विलेयता

अल्कोहलों और फ़ीनॉल्स का पानी में विलेयता इसलिए होती है क्योंकि वे जल अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंध बना सकते हैं जैसा दिखाया गया है। विलेयता घटती है जैसे-जैसे अल्किल/ऐरिल (जल-विरोधी) समूह का आकार बढ़ता है। कई निम्न अणुभार वाले अल्कोहल पानी के साथ सभी अनुपातों में मिश्रणीय होते हैं।

उदाहरण 11.3 निम्न यौगिक समूहों को उनके बढ़ते क्वथनांक के क्रम में व्यवस्थित कीजिए:

(a) पेन्टान-1-ऑल, ब्यूटान-1-ऑल, ब्यूटान-2-ऑल, एथेनॉल, प्रोपान-1-ऑल, मेथेनॉल।

(b) पेन्टान-1-ऑल, n-ब्यूटेन, पेन्टैनल, एथॉक्सीएथेन।

हल

(a) मेथानॉल, एथानॉल, प्रोपेन-1-ऑल, ब्यूटेन-2-ऑल, ब्यूटेन-1-ऑल, पेन्टेन-1-ऑल।

(b) n-ब्यूटेन, एथॉक्सीएथेन, पेन्टेनल और पेन्टेन-1-ऑल।

11.4.4 रासायनिक अभिक्रियाएँ

ऐल्कोहॉल बहुउपयोगी यौगिक होते हैं। ये न्यूक्लियोफाइल और इलेक्ट्रोफाइल दोनों के रूप में अभिक्रिया करते हैं। जब ऐल्कोहॉल न्यूक्लियोफाइल के रूप में अभिक्रिया करते हैं तो $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ के बीच का बंध टूटता है। ऐल्कोहॉल न्यूक्लियोफाइल के रूप में

(ii) जब ये इलेक्ट्रोफाइल के रूप में अभिक्रिया करते हैं तो $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ के बीच का बंध टूटता है। प्रोटोनेटेड ऐल्कोहॉल इस प्रकार अभिक्रिया करते हैं।

प्रोटोनेटेड ऐल्कोहॉल इलेक्ट्रोफाइल के रूप में

$\mathrm{O}-\mathrm{H}$ और $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंधों के विखंडन के आधार पर, ऐल्कोहॉल और फ़ीनॉल की अभिक्रियाओं को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

(a) O–H बंध के विखंडन वाली अभिक्रियाएँ

1. ऐल्कोहॉल और फ़ीनॉल की अम्लीयता

(i) धातुओं के साथ अभिक्रिया: ऐल्कोहॉल और फ़ीनॉल सक्रिय धातुओं जैसे सोडियम, पोटैशियम और एल्युमिनियम के साथ अभिक्रिया कर संगत ऐल्कॉक्साइड/फ़ीनॉक्साइड और हाइड्रोजन देते हैं।

इसके अतिरिक्त, फ़ीनॉल जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया कर सोडियम फ़ीनॉक्साइड बनाते हैं।

उपरोक्त अभिक्रियाएँ दर्शाती हैं कि एल्कोहॉल और फ़ीनॉल प्रकृति में अम्लीय होते हैं। वास्तव में, एल्कोहॉल और फ़ीनॉल ब्रॉन्स्टेड अम्ल होते हैं, अर्थात् वे एक प्रोटॉन को एक प्रबल क्षारक (B:) को दान कर सकते हैं।

(ii) एल्कोहॉलों की अम्लता: एल्कोहॉलों की अम्लीय प्रकृति O-H बंध की ध्रुवीय प्रकृति के कारण होती है। एक इलेक्ट्रॉन-दान करने वाला समूह (-CH₃, -C₂H₅) ऑक्सीजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व बढ़ाता है, जिससे O-H बंध की ध्रुवीयता घटती है। इससे अम्ल सामर्थ्य घटता है। इस कारण से, एल्कोहॉलों की अम्ल सामर्थ्य निम्नलिखित क्रम में घटती है:

एल्कोहॉल, हालांकि, जल से कमजोर अम्ल होते हैं। यह एक अल्कॉक्साइड के साथ जल की अभिक्रिया द्वारा दर्शाया जा सकता है।

यह अभिक्रिया दर्शाती है कि जल एक बेहतर प्रोटॉन दाता (अर्थात् प्रबल अम्ल) है जितना कि एल्कोहॉल। साथ ही, उपरोक्त अभिक्रिया में हम यह भी देखते हैं कि एक अल्कॉक्साइड आयन हाइड्रॉक्साइड आयन से बेहतर प्रोटॉन ग्राही होता है, जिससे यह सुझाव मिलता है कि अल्कॉक्साइड प्रबल क्षारक होते हैं (सोडियम एथॉक्साइड सोडियम हाइड्रॉक्साइड से प्रबल क्षारक है)।

अल्कोहल ब्रॉन्स्टेड क्षारक के रूप में भी कार्य करते हैं। यह ऑक्सीजन पर अयुग्मित इलेक्ट्रॉन युग्मों की उपस्थिति के कारण होता है, जो उन्हें प्रोटॉन ग्राही बनाते हैं।

(iii) फीनॉल्स की अम्लता: फीनॉल्स की अम्लता: फीनॉल की धातुओं (जैसे सोडियम, एल्युमिनियम) और सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रियाएं इसकी अम्ल प्रकृति को दर्शाती हैं। फीनॉल में हाइड्रॉक्सिल समूह सीधे बेंजीन वलय के $sp^{2}$ संकरित कार्बन से जुड़ा होता है जो एक इलेक्ट्रॉन वापस खींचने वाला समूह कार्य करता है। इस कारण, फीनॉल अणु में आवेश वितरण, जैसा कि इसके अनुनाद संरचनाओं में दर्शाया गया है, -OH समूह के ऑक्सीजन को धनात्मक बनाता है।

फीनॉल की जलीय सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया दर्शाती है कि फीनॉल अल्कोहलों और पानी से अधिक प्रबल अम्ल होते हैं। आइए जांच करें कि कोई यौगिक जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह एक एरोमैटिक वलय से जुड़ा हो, वह उस यौगिक से अधिक अम्लीय क्यों होता है जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह एक एल्किल समूह से जुड़ा होता है।

एक अल्कोहल और एक फीनॉल का आयनन इस प्रकार होता है:

फ़ीनॉल में जिस (s p^{2}) संकरित कार्बन से - (\mathrm{OH}) जुड़ा होता है, उसकी उच्च विद्युतऋणात्मकता के कारण ऑक्सीजन पर इलेक्ट्रॉन घनत्व घट जाता है। इससे (\mathrm{O}-\mathrm{H}) बंध की ध्रुवता बढ़ जाती है और फ़ीनॉलों की आयनन क्षमता एल्कोहलों की तुलना में बढ़ जाती है। अब हम एल्कॉक्साइड और फ़ीनॉक्साइड आयनों की स्थिरताओं की जाँच करते हैं। एल्कॉक्साइड आयन में ऋणात्मक आवेश ऑक्सीजन पर स्थानीयकृत होता है जबकि फ़ीनॉक्साइड आयन में आवेश विकेन्द्रित होता है। ऋणात्मक आवेश का विकेन्द्रीकरण (संरचनाएँ I-V) फ़ीनॉक्साइड आयन को अधिक स्थिर बनाता है और फ़ीनॉल के आयनन को बढ़ावा देता है। यद्यपि फ़ीनॉल में भी आवेश विकेन्द्रीकरण होता है, उसकी अनुनाद संरचनाओं में आवेश पृथक्करण होता है जिससे फ़ीनॉल अणु फ़ीनॉक्साइड आयन की तुलना में कम स्थिर होता है।

प्रतिस्थापित फ़ीनॉलों में इलेक्ट्रॉन खींचने वाले समूहों जैसे नाइट्रो समूह की उपस्थिति फ़ीनॉल की अम्लीय सामर्थ्य को बढ़ाती है। यह प्रभाव अधिक प्रखर होता है जब ऐसा समूह ऑर्थो और पैरा स्थानों पर होता है। यह तब होता है जब प्रतिस्थापक ऑर्थो या पैरा स्थान पर हो तो फ़ीनॉक्साइड आयन में ऋणात्मक आवेश का प्रभावी विकेन्द्रीकरण होता है। दूसरी ओर, इलेक्ट्रॉन देने वाले समूह, जैसे कि एल्किल समूह, सामान्यतः फ़ीनॉक्साइड आयन के निर्माण को बढ़ावा नहीं देते जिससे अम्ल सामर्थ्य में कमी आती है। उदाहरण के लिए, क्रिसॉल फ़ीनॉल की तुलना में कम अम्लीय होते हैं।

जितना अधिक $\mathrm{pK_a}$ मान होता है, एसिड उतना ही कमजोर होता है।

तालिका 11.3: कुछ फ़िनॉल्स और एथेनॉल के $\mathrm{pK} _{\mathrm{a}}$ मान

यौगिक	सूत्र	$\mathbf{p K} _{\mathrm{a}}$
$o$-नाइट्रोफ़िनॉल	$o-\mathrm{O}_2 \mathrm{~N}-\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4-\mathrm{OH}$	7.2
$m$-नाइट्रोफ़िनॉल	$m-\mathrm{O}_2 \mathrm{~N}-\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4-\mathrm{OH}$	8.3
$p$-नाइट्रोफ़िनॉल	$p-\mathrm{O}_2 \mathrm{~N}-\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4-\mathrm{OH}$	7.1
फ़िनॉल	$\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_5-\mathrm{OH}$	10.0
$o$-क्रिसॉल	$o-\mathrm{CH}_3-\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4-\mathrm{OH}$	10.2
$m$-क्रिसॉल	$m-\mathrm{CH}_3 \mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4-\mathrm{OH}$	10.1
$p$-क्रिसॉल	$p-\mathrm{CH}_3-\mathrm{C}_6 \mathrm{H}_4-\mathrm{OH}$	10.2
एथेनॉल	$\mathrm{C}_2 \mathrm{H}_5 \mathrm{OH}$	15.9

उपरोक्त आँकड़ों से आप देखेंगे कि फ़िनॉल एथेनॉल की तुलना में लाख गुना अधिक अम्लीय है।

उदाहरण 7.4 निम्नलिखित यौगिकों को उनकी अम्ल शक्ति के बढ़ते हुए क्रम में व्यवस्थित कीजिए: प्रोपैन-1-ऑल, 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफ़िनॉल, 3-नाइट्रोफ़िनॉल, 3,5-डाइनाइट्रोफ़िनॉल, फ़िनॉल, 4-मेथिलफ़िनॉल।

हल

प्रोपैन-1-ऑल, 4-मेथिलफ़िनॉल, फ़िनॉल, 3-नाइट्रोफ़िनॉल, 3,5-डाइनाइट्रोफ़िनॉल, 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफ़िनॉल।

2. एस्टेरिफिकेशन

ऐल्कोहॉल और फ़िनॉल कार्बोक्सिलिक अम्लों, अम्ल क्लोराइडों और अम्ल ऐनहाइड्राइड्स के साथ प्रतिक्रिया करके एस्टर बनाते हैं।

$\mathrm{Ar} / \mathrm{ROH}+\mathrm{R}^{\prime}-\mathrm{COOH} \stackrel{\mathrm{H}^{+}}{\rightleftharpoons} \mathrm{Ar} / \mathrm{ROCOR}^{\prime}+\mathrm{H_2} \mathrm{O}$

$\mathrm{Ar} / \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\left(\mathrm{R}^{\prime} \mathrm{CO}\right)_{2} \mathrm{O} \stackrel{\mathrm{H}^{+}}{\rightleftharpoons} \mathrm{Ar} / \mathrm{ROCOR}^{\prime}+\mathrm{R}^{\prime} \mathrm{COOH}$

$\mathrm{R} / \mathrm{ArOH}+\mathrm{R}^{\prime} \mathrm{COCl} \xrightarrow{\text { पिरिडीन }} \mathrm{R} / \mathrm{ArOCOR}^{\prime}+\mathrm{HCl}$

एस्पिरिन में पीड़ाहारी, सूजन-रोधी और ज्वरनाशी गुण होते हैं।

कार्बोक्सिलिक अम्ल और अम्ल ऐनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति में की जाती है। यह अभिक्रिया उत्क्रमणीय है, इसलिए जैसे ही जल बनता है उसे तुरंत हटा दिया जाता है। अम्ल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया एक क्षार (पिरिडीन) की उपस्थिति में की जाती है ताकि अभिक्रिया के दौरान बने $\mathrm{HCl}$ को उदासीन किया जा सके। यह साम्य को दाहिनी ओर विस्थापित करता है। अल्कोहलों या फ़ीनॉल्स में एसिटाइल $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{CO}\right)$ समूह का प्रवेश एसिटाइलेशन कहलाता है। सैलिसिलिक अम्ल का एसिटाइलेशन एस्पिरिन बनाता है।

(b) अल्कोहलों में कार्बन-ऑक्सीजन (C–O) बंध के विखंडन से सम्बन्धित अभिक्रियाएँ

अल्कोहलों में कार्बन-ऑक्सीजन ($\mathrm{C}-\mathrm{O}$) बंध के विखंडन से सम्बन्धित अभिक्रियाएँ

1. हाइड्रोजन हैलाइड्स के साथ अभिक्रिया: एल्कोहॉल हाइड्रोजन हैलाइड्स के साथ अभिक्रिया कर एल्किल हैलाइड्स बनाते हैं (कक्षा XII, इकाई 6 देखें)।

$$ \mathrm{ROH}+\mathrm{HX} \rightarrow \mathrm{R}-\mathrm{X}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} $$

तीन प्रकार के एल्कोहॉल्स की $\mathrm{HCl}$ के साथ अभिक्रियाशीलता में अंतर उन्हें एक-दूसरे से अलग करता है (ल्यूकास परीक्षण)। एल्कोहॉल ल्यूकास अभिकर्मक (सान्द्र $\mathrm{HCl}$ और $\mathrm{ZnCl_2}$) में घुलनशील होते हैं जबकि उनके हैलाइड्स अघुलनशील होते हैं और विलयन में धुंधलापन उत्पन्न करते हैं। तृतीयक एल्कोहॉल्स के मामले में, धुंधलापन तुरंत उत्पन्न होता है क्योंकि वे आसानी से हैलाइड बनाते हैं। प्राथमिक एल्कोहॉल कमरे के ताप पर धुंधलापन उत्पन्न नहीं करते।

2. फॉस्फोरस ट्राइहैलाइड्स के साथ अभिक्रिया: एल्कोहॉल्स को फॉस्फोरस ट्राइब्रोमाइड के साथ अभिक्रिया करा कर एल्किल ब्रोमाइड्स में बदला जाता है (कक्षा XII, इकाई 10 देखें)।

3. निर्जलीकरण: एल्कोहॉल्स एक प्रोटिक अम्ल, जैसे सान्द्र $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ या $\mathrm{H_3} \mathrm{PO_4}$, या उत्प्रेरक जैसे अनजलीय जिंक क्लोराइड या एल्युमिना के साथ उपचारित होने पर निर्जलीकरण (एक जल अणु का निष्कासन) से एल्कीन बनाते हैं (कक्षा XI, इकाई 13)।

एथेनॉल को सान्द्र $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ के साथ $443 \mathrm{~K}$ पर गर्म करने पर निर्जलीकरण होता है। $ \mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OH} \xrightarrow[443 \mathrm{~K}]{\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}} \mathrm{CH_2}=\mathrm{CH_2}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} $

$$ \mathrm{C} _{2} \mathrm{H} _{5} \mathrm{OH} \xrightarrow[443 \mathrm{~K}]{\mathrm{H} _{2} \mathrm{SO} _{4}} \mathrm{CH} _{2}=\mathrm{CH} _{2}+\mathrm{H} _{2} \mathrm{O} $$

द्वितीयक और तृतीयक एल्कोहॉल कम सख्त परिस्थितियों में निर्जलित होते हैं। उदाहरण के लिए इस प्रकार, एल्कोहॉलों के निर्जलीकरण की सापेक्ष सरलता निम्नलिखित क्रम का अनुसरण करती है: तृतीयक > द्वितीयक > प्राथमिक एथेनॉल के निर्जलीकरण की क्रियाविधि निम्नलिखित चरणों को सम्मिलित करती है:

तृतीयक कार्बोधनियन अधिक स्थायी होती हैं और इसलिए द्वितीयक और प्राथमिक कार्बोधनियन की तुलना में बनना आसान होता है; तृतीयक एल्कोहॉल निर्जलीकरण के लिए सबसे आसान होते हैं।

क्रियाविधि

चरण 1: प्रोटोनेटेड एल्कोहॉल का निर्माण।

चरण 2: कार्बोधनियन का निर्माण: यह सबसे धीमा चरण है और इसलिए, अभिक्रिया का दर निर्धारण करने वाला चरण है।

चरण 3: एक प्रोटोन के विलोपन द्वारा एथीन का निर्माण।

चरण 1 में प्रयुक्त अम्ल चरण 3 में मुक्त हो जाता है। साम्य को दाईं ओर धकेलने के लिए, एथीन जैसे ही बनता है उसे हटा दिया जाता है।

4. ऑक्सीकरण: एल्कोहलों के ऑक्सीकरण में एक कार्बन-ऑक्सीजन द्विबंध का निर्माण होता है जिसमें $\mathrm{O}-\mathrm{H}$ और $\mathrm{C}-\mathrm{H}$ बंधों का विखंडन होता है।

इस प्रकार का बंध विखंडन और बंध निर्माण ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं में होता है। इन्हें डिहाइड्रोजनेशन अभिक्रियाएं भी कहा जाता है क्योंकि इनमें एल्कोहल अणु से डाइहाइड्रोजन की हानि होती है। उपयोग किए गए ऑक्सीकारक एजेंट के आधार पर, एक प्राथमिक एल्कोहल को एल्डिहाइड में ऑक्सीकृत किया जाता है जिसे आगे कार्बोक्सिलिक अम्ल में ऑक्सीकृत किया जाता है।

प्रबल ऑक्सीकारक एजेंट जैसे एसिडिफाइड पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग एल्कोहलों से सीधे कार्बोक्सिलिक अम्ल प्राप्त करने के लिए किया जाता है। $\mathrm{CrO_3}$ को निर्जल माध्यम में एल्डिहाइडों के पृथक्करण के लिए ऑक्सीकारक एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्राथमिक एल्कोहलों को अच्छे यील्ड में एल्डिहाइडों में ऑक्सीकृत करने के लिए एक बेहतर अभिकर्मक पिरिडिनियम क्लोरोक्रोमेट (PCC) है, जो क्रोमियम ट्राइऑक्साइड, पिरिडिन और $\mathrm{HCl}$ का एक संकुल है।

$$ \mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}-\mathrm{CH} _{2} \mathrm{OH} \xrightarrow{\mathrm{PCC}} \mathrm{CH} _{3}-\mathrm{CH}=\mathrm{CH}-\mathrm{CHO} $$

द्वितीयक एल्कोहलों को क्रोमिक एनहाइड्राइड $\left(\mathrm{CrO_3}\right)$ द्वारा कीटोनों में ऑक्सीकृत किया जाता है।

तृतीयक एल्कोहल ऑक्सीकरण अभिक्रिया नहीं करते हैं। प्रबल अभिक्रिया परिस्थितियों जैसे प्रबल ऑक्सीकारक एजेंट $\left(\mathrm{KMnO_4}\right)$ और ऊंचे तापमान के तहत, विभिन्न $\mathrm{C}-\mathrm{C}$ बंधों का विखंडन होता है और कम कार्बन परमाणु वाले कार्बोक्सिलिक अम्लों का मिश्रण बनता है।

जब प्राथमिक या द्वितीयक एल्कोहॉल के वाष्पों को 573 K पर गरम तांबे के ऊपर से गुजारा जाता है, तो डिहाइड्रोजनेशन होता है और एक ऐल्डिहाइड या कीटोन बनता है, जबकि तृतीयक एल्कोहॉल निर्जलीकरण से गुजरते हैं।

शरीर में मेथनॉल और एथनॉल का जैविक ऑक्सीकरण संगत ऐल्डिहाइड और फिर अम्ल का उत्पादन करता है। कभी-कभी शराबी गलती से एथनॉल को मेथनॉल के साथ मिलाकर पी लेते हैं, जिसे डिनेचुर्ड अल्कोहॉल भी कहा जाता है। शरीर में मेथनॉल पहले मेथानल में और फिर मेथानोइक अम्ल में ऑक्सीकृत होता है, जो अंधापन और मृत्यु का कारण बन सकता है। मेथनॉल से विषाक्त रोगी को पतला किया हुआ एथनॉल इंट्रावेनस इन्फ्यूजन देकर इलाज किया जाता है। ऐल्डिहाइड (HCHO) को अम्ल में ऑक्सीकृत करने वाला एंजाइम अतिभारित हो जाता है, जिससे गुर्दों को मेथनॉल को बाहर निकालने के लिए समय मिलता है।

(c) फीनॉल की अभिक्रियाएं निम्नलिखित अभिक्रियाएं केवल फीनॉल द्वारा दिखाई जाती हैं।

1. इलेक्ट्रोफिलिक एरोमेटिक प्रतिस्थापन फीनॉल में, एरोमेटिक वलय पर होने वाली अभिक्रियाएं इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं होती हैं (इकाई 9, कक्षा XI)। बेंजीन वलय से जुड़ा -OH समूह इसे इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन की ओर सक्रिय करता है। साथ ही, यह आने वाले समूह को वलय के ऑर्थो और पैरा स्थानों की ओर निर्देशित करता है, क्योंकि -OH समूह के अनुनाद प्रभाव के कारण ये स्थान इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हो जाते हैं। अनुनाद संरचनाएं फीनॉल की अम्लता के अंतर्गत दिखाई गई हैं।

फ़ीनॉल में होने वाली सामान्य इलेक्ट्रॉन-प्रेमी एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

(i) नाइट्रेशन: तनु नाइट्रिक अम्ल से निम्न तापमान (298 K) पर फ़ीनॉल ऑर्थो और पैरा नाइट्रोफ़ीनॉल के मिश्रण देता है।

ऑर्थो और पैरा समावयवों को वाष्प आसवन द्वारा पृथक किया जा सकता है। o-नाइट्रोफ़ीनॉल अंतःअणु हाइड्रोजन बंधन के कारण वाष्प उड़नशील है जबकि p-नाइट्रोफ़ीनॉल अंतराअणु हाइड्रोजन बंधन के कारण कम उड़नशील है जिससे अणुओं का संघटन होता है।

2, 4, 6 - ट्राइनाइट्रोफ़ीनॉल एक प्रबल अम्ल है क्योंकि इसमें तीन इलेक्ट्रॉन आकर्षित करने वाले $-\mathrm{NO}_2$ समूह उपस्थित होते हैं जो हाइड्रोजन आयन के विमोचन को सरल बनाते हैं।

सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ फ़ीनॉल 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफ़ीनॉल में रूपांतरित होता है। यह उत्पाद सामान्यतः पिक्रिक अम्ल के नाम से जाना जाता है। अभिक्रिया उत्पाद की उपज निम्न होती है।

आजकल पिक्रिक अम्ल बनाने के लिए फ़ीनॉल को पहले सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल से उपचारित किया जाता है जो इसे फ़ीनॉल-2,4-डाइसल्फोनिक अम्ल में बदलता है, और फिर सांद्र नाइट्रिक अम्ल से 2,4,6-ट्राइनाइट्रोफ़ीनॉल प्राप्त किया जाता है। क्या आप संबद्ध अभिक्रियाओं के समीकरण लिख सकते हैं?

(ii) हैलोजनेशन: फ़ीनॉल को ब्रोमीन के साथ उपचारित करने पर, विभिन्न प्रयोगशाला परिस्थितियों में भिन्न-भिन्न अभिक्रिया उत्पाद बनते हैं।

(a) जब अभिक्रिया को निम्न ध्रुवता वाले विलायक जैसे $\mathrm{CHCl_3}$ या $\mathrm{CS_2}$ में और निम्न तापमान पर किया जाता है, तो मोनोब्रोमोफ़ीनॉल बनते हैं।

बेंज़ीन का सामान्य हैलोजनेशन लुइस अम्ल, जैसे $\mathrm{FeBr_3}$ (इकाई 6, कक्षा XII) की उपस्थिति में होता है, जो हैलोजन अणु को ध्रुवित करता है। फ़ीनॉल के मामले में, लुइस अम्ल की अनुपस्थिति में भी ब्रोमीन अणु की ध्रुवण हो जाती है। यह बेंजीन वलय से जुड़े $-\mathrm{OH}$ समूह की अत्यधिक सक्रियकारी प्रभाव के कारण होता है।

(b) जब फ़ीनॉल को ब्रोमीन जल के साथ उपचारित किया जाता है, तो $2,4,6$-ट्राइब्रोमोफ़ीनॉल सफेद अवक्षेप के रूप में बनता है।

उदाहरण 11.5

निम्न अभिक्रियाओं से अपेक्षित प्रमुख उत्पादों की संरचनाएँ लिखिए:

(a) 3-मेथिलफ़ीनॉल का मोनोनाइट्रेशन

(b) 3-मेथिलफ़ीनॉल का डाइनाइट्रेशन

(c) फ़ेनिल मेथैनोएट का मोनोनाइट्रेशन

हल $-\mathrm{OH}$ और $-\mathrm{CH_3}$ समूहों का संयुक्त प्रभाव आने वाले समूह की स्थिति निर्धारित करता है।

2. कोल्बे अभिक्रिया

फ़ीनॉल को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ उपचारित करने से उत्पन्न फ़ीनॉक्साइड आयन, फ़ीनॉल की तुलना में इलेक्ट्रॉफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के प्रति और भी अधिक सक्रिय होता है। इसलिए, यह कार्बन डाइऑक्साइड, एक कमजोर इलेक्ट्रॉफाइल, के साथ इलेक्ट्रॉफिलिक प्रतिस्थापन करता है। ऑर्थो हाइड्रॉक्सीबेंज़ोइक एसिड मुख्य अभिक्रिया उत्पाद के रूप में बनता है।

3. रीमर-टीमान अभिक्रिया

फ़ीनॉल को क्लोरोफॉर्म के साथ सोडियम हाइड्रॉक्साइड की उपस्थिति में उपचारित करने पर बेंजीन रिंग के ऑर्थो स्थान पर एक –CHO समूह प्रस्तावित होता है। इस अभिक्रिया को रीमर-टीमान अभिक्रिया कहा जाता है।

मध्यवर्ती प्रतिस्थापित बेंज़ल क्लोराइड क्षार की उपस्थिति में हाइड्रोलाइज़ होकर सैलिसिलैल्डिहाइड उत्पन्न करता है।

4. फ़ीनॉल का जिंक धूल के साथ अभिक्रिया

फ़ीनॉल को जिंक धूल के साथ गरम करने पर बेंज़ीन में रूपांतरित किया जाता है।

5. ऑक्सीकरण

क्रोमिक एसिड के साथ फ़ीनॉल के ऑक्सीकरण से एक संयुग्मित डाइकीटोन बनता है जिसे बेंज़ोक्विनोन कहा जाता है। वायु की उपस्थिति में, फ़ीनॉल धीरे-धीरे क्विनोन युक्त गहरे रंग के मिश्रणों में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।

11.5 कुछ व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण एल्कोहल

मेथेनॉल और इथेनॉल दो व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण एल्कोहलों में शामिल हैं।

1. मेथेनॉल

मेथानॉल, (\mathrm{CH_3} \mathrm{OH}), जिसे ‘वुड स्पिरिट’ भी कहा जाता है, लकड़ी के विनाशकारी आसवन द्वारा उत्पादित किया जाता था। आजकल, अधिकांश मेथानॉल उच्च दबाव और तापमान पर कार्बन मोनोऑक्साइड की उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण द्वारा (\mathrm{ZnO}-\mathrm{Cr_2} \mathrm{O_3}) उत्प्रेरक की उपस्थिति में उत्पादित किया जाता है।

$$ \mathrm{CO}+2 \mathrm{H} _{2} \xrightarrow[\substack{200-300 \text { atm } \\ 573-673 \mathrm{~K}}]{\mathrm{ZnO}-\mathrm{Cr} _{2} \mathrm{O} _{3}} \mathrm{CH} _{3} \mathrm{OH} $$

मेथानॉल एक रंगहीन द्रव है और 337 K पर उबलता है। यह अत्यधिक विषैले स्वभाव का होता है। मेथानॉल की थोड़ी मात्रा का सेवन भी अंधता का कारण बन सकता है और बड़ी मात्रा मृत्यु का भी कारण बनती है। मेथानॉल का उपयोग पेंट्स, वार्निशों में विलायक के रूप में और मुख्य रूप से फॉर्मल्डिहाइड बनाने के लिए किया जाता है।

2. एथानॉल

एथानॉल, (\mathrm{C_2} \mathrm{H_5} \mathrm{OH}), वाणिज्यिक रूप से किण्वन द्वारा प्राप्त किया जाता है, सबसे पुरानी विधि चीनी से है। गुड़, गन्ने या अंगूर जैसे फलों में मौजूद चीनी को एक एंजाइम, इनवर्टेज की उपस्थिति में ग्लूकोज और फ्रक्टोज में परिवर्तित किया जाता है, (दोनों का सूत्र (\mathrm{C_6} \mathrm{H_12} \mathrm{O_6}) है)। ग्लूकोज और फ्रक्टोज एक अन्य एंजाइम, जाइमेज की उपस्थिति में किण्वन से गुजरते हैं, जो यीस्ट में पाया जाता है।

$$\begin{aligned} & \mathrm{C} _{12} \mathrm{H} _{22} \mathrm{O} _{11}+\mathrm{H} _2 \mathrm{O} \xrightarrow{\text { इन्वर्टेज़ }} \underset{\text{ ग्लूकोज़ }}{\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6}+\underset{\text{ फ्रक्टोज़ }}{\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6} \\ \\ & \mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6 \xrightarrow{\text { ज़ाइमेज़ }} 2 \mathrm{C} _2 \mathrm{H} _5 \mathrm{OH}+2 \mathrm{CO} _2 \\ & \end{aligned}$$

वाइन बनाने में, अंगूर चीनी और यीस्ट का स्रोत होते हैं। जैसे-जैसे अंगूर पकते हैं, चीनी की मात्रा बढ़ती है और यीस्ट बाहरी छिलके पर बढ़ता है। जब अंगूरों को कुचला जाता है, चीनी और एंजाइम संपर्क में आते हैं और किण्वन शुरू होता है। किण्वन अवायवीय परिस्थितियों में होता है अर्थात् वायु की अनुपस्थिति में। किण्वन के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त होती है।

एथेनॉल का सेवन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर कार्य करता है। मध्यम मात्रा में, यह निर्णय क्षमता को प्रभावित करता है और संयमन को कम करता है। उच्च सांद्रता मतली और चेतना की हानि का कारण बनती है। और भी उच्च सांद्रता पर, यह स्वैच्छिक श्वसन में बाधा डालता है और घातक हो सकता है।

ज़ाइमेज़ की क्रिया निषिद्ध हो जाती है एक बार जब बना हुआ एल्कोहल का प्रतिशत 14 प्रतिशत से अधिक हो जाता है। यदि किण्वन मिश्रण में वायु घुस जाती है, तो वायु की ऑक्सीजन एथेनॉल को एथेनोइक अम्ल में ऑक्सीकृत कर देती है जो आगे चलकर एल्कोहलयुक्त पेय के स्वाद को नष्ट कर देती है।

एथेनॉल एक बिना रंग का द्रव है जिसका क्वथनांक $351 \mathrm{~K}$ है। इसे पेंट उद्योग में विलायक के रूप में और कई कार्बन यौगिकों की तैयारी में प्रयोग किया जाता है। व्यावसायिक अल्कोहल को पीने योग्य बनाने के लिए इसमें थोड़ा सा तांबे का सल्फेट (रंग देने के लिए) और पिरिडीन (बदबूदार द्रव) मिलाकर अपात्र बना दिया जाता है। इसे अल्कोहल का विकृतिकरण कहा जाता है।

आजकल एथेनॉल की बड़ी मात्रा एथीन के जलयोजन (Section 11.4) द्वारा प्राप्त की जाती है।

11.6 ईथर

11.6.1 ईथर की तैयारी

1. अल्कोहलों के निर्जलीकरण द्वारा

अल्कोहल प्रोटिक अम्लों $\left(\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}, \mathrm{H_3} \mathrm{PO_4}\right)$ की उपस्थिति में निर्जलीकरण undergo करते हैं। अभिक्रिया उत्पाद, एल्कीन या ईथर का निर्माण अभिक्रिया की स्थितियों पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एथेनॉल सल्फ्यूरिक अम्ल की उपस्थिति में $443 \mathrm{~K}$ पर एथीन में निर्जलित होता है। $413 \mathrm{~K}$ पर एथॉक्सीएथेन मुख्य उत्पाद होता है।

डाइएथिल ईथर को व्यापक रूप से इनहेलेशन बेहोशी के लिए प्रयोग किया गया है। लेकिन इसके धीमे प्रभाव और अप्रिय उबरने की अवधि के कारण, इसे बेहोशी के लिए अन्य यौगिकों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है।

ईथर का निर्माण एक न्यूक्लियोफिलिक द्विमोलिक अभिक्रिया $\left(\mathrm{S_\mathrm{N}} 2\right)$ है जिसमें एक प्रोटोनयुक्त अल्कोहल पर अल्कोहल अणु का आक्रमण होता है, जैसा कि नीचे दर्शाया गया है:

अल्कोहलों का अम्लीय निर्जलीकरण, अल्कीन देने के साथ-साथ प्रतिस्थापन अभिक्रिया द्वारा ईथर देने से भी संबद्ध होता है।

यह विधि केवल प्राथमिक अल्किल समूह वाले ईथरों की तैयारी के लिए उपयुक्त है। अल्किल समूह अवरुद्ध नहीं होना चाहिए और तापमान कम रखा जाना चाहिए। अन्यथा अभिक्रिया अल्कीन के निर्माण को अनुकूल करती है। जब अल्कोहल द्वितीयक या तृतीयक होता है तो अभिक्रिया SN1 मार्ग का अनुसरण करती है, जिसके बारे में आप उच्च कक्षाओं में सीखेंगे। हालाँकि, द्वितीयक और तृतीयक अल्कोहलों का निर्जलीकरण संगत ईथर देने के लिए असफल होता है क्योंकि विलोपन प्रतिस्थापन पर प्रतिस्पर्धा करता है और परिणामस्वरूप अल्कीन आसानी से बन जाते हैं।

क्या आप बता सकते हैं कि द्वि-अणुक निर्जलीकरण एथिल मेथिल ईथर की तैयारी के लिए उपयुक्त क्यों नहीं है?

अलेक्ज़ैंडर विलियम विलियमसन (1824–1904) का जन्म लंदन में स्कॉटिश माता-पिता के यहाँ हुआ था। 1849 में वह लंदन विश्वविद्यालय कॉलेज में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर बने।

2. विलियमसन संश्लेषण

यह सममित और असममित ईथरों की तैयारी के लिए एक महत्वपूर्ण प्रयोगशाली विधि है। इस विधि में एक अल्किल हैलाइड को सोडियम अल्कॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करने दी जाती है।

$$ \mathrm{R}-\mathrm{X}+\mathrm{R}^{\prime}-\stackrel{-}{\mathrm{O}} \mathrm{Na}^{+} \longrightarrow \mathrm{R}-\ddot{\mathrm{O}}^{-}-\mathrm{R}^{\prime}+\mathrm{Na} \mathrm{X} $$

प्रतिस्थापित एल्किल समूहों (द्वितीयक या तृतीयक) वाले ईथर भी इस विधि द्वारा तैयार किए जा सकते हैं। यह अभिक्रिया प्राथमिक एल्किल हैलाइड पर एक ऐल्कॉक्साइड आयन के SN2 आक्रमण से होती है।

यदि एल्किल हैलाइड प्राथमिक हो तो बेहतर परिणाम प्राप्त होते हैं। द्वितीयक और तृतीयक एल्किल हैलाइड के मामले में विलोपन प्रतिस्थापन से प्रतिस्पर्धा करता है। यदि तृतीयक एल्किल हैलाइड प्रयोग किया जाता है, तो एक एल्कीन ही एकमात्र अभिक्रिया उत्पाद होता है और कोई ईथर नहीं बनता। उदाहरण के लिए, CH3ONa के साथ (CH3)3C–Br की अभिक्रिया विशेष रूप से 2-मेथिलप्रोपीन देती है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि ऐल्कॉक्साइड न केवल न्यूक्लियोफाइल होते हैं बल्कि प्रबल क्षारक भी होते हैं। वे एल्किल हैलाइड के साथ अभिक्रिया कर विलोपन अभिक्रियाएँ करते हैं।

उदाहरण 11.6 निम्न t-ब्यूटिल एथिल ईथर की तैयारी के लिए एक उपयुक्त अभिक्रिया नहीं है

$ \mathrm{C_2H_5ONa} + \mathrm{CH_3}- \underset{\large\mathrm{CH_3}}{\large\underset{\large\text{|}}{\stackrel{\stackrel{\large\mathrm{CH_3}}{\text{|}}}{\large\mathrm{C}}}}-\mathrm{Cl} \longrightarrow \mathrm{CH_3}- \underset{\large\mathrm{CH_3}}{\large\underset{\large\text{|}}{\stackrel{\stackrel{\large\mathrm{CH_3}}{\text{|}}}{\large\mathrm{C}}}} - \mathrm{C_2H_5} $

(i) इस अभिक्रिया का मुख्य उत्पाद क्या होगा?

(ii) t-ब्यूटिलएथिल ईथर की तैयारी के लिए एक उपयुक्त अभिक्रिया लिखिए।

हल

(i) दी गई अभिक्रिया का मुख्य उत्पाद 2-मेथिलप्रोप-1-ईन है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सोडियम एथॉक्साइड एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल के साथ-साथ एक मजबूत क्षार भी है। इस प्रकार, प्रतिस्थापन की तुलना में विलोपन अभिक्रिया प्रमुख होती है।

फ़िनॉल को भी इस विधि से ईथर में परिवर्तित किया जाता है। इसमें फ़िनॉल को फ़िनॉक्साइड खंड के रूप में प्रयोग किया जाता है।

11.6.2 भौतिक गुण

ईथरों में $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ आबंध ध्रुवीय होते हैं और इस प्रकार ईथरों का एक निवल द्विध्रुव आघूर्ण होता है। ईथरों की दुर्बल ध्रुवीयता उनके क्वथनांक पर उल्लेखनीय प्रभाव नहीं डालती; ये क्वथनांक तुलनीय आण्विक द्रव्यमान के ऐल्केनों के क्वथनांकों के समान होते हैं, परंतु निम्नलिखित उदाहरणों में दिखाए गए अनुसार एल्कोहलों के क्वथनांकों की तुलना में बहुत कम होते हैं:

सूत्र	$\mathrm{CH} _{3}\left(\mathrm{CH} _{2}\right) _{3} \mathrm{CH} _{3}$	$\mathrm{C} _{2} \mathrm{H} _{5}-\mathrm{O}-\mathrm{C} _{2} \mathrm{H} _{5}$	$\mathrm{CH} _{3}\left(\mathrm{CH} _{2}\right) _{3}-\mathrm{OH}$
	$\mathrm{n}$-पेंटेन	एथॉक्सीएथेन	ब्यूटेन-1-ऑल
क्वथनांक/ $\mathbf{K}$	309.1	307.6	390

एल्कोहलों और ईथरों के क्वथनांकों में यह बड़ा अंतर एल्कोहलों में हाइड्रोजन बंधन की उपस्थिति के कारण होता है।

पानी के साथ ईथरों की मिश्रणशीलता उसी आण्विक द्रव्यमान के एल्कोहलों जैसी होती है। एथॉक्सीएथेन और ब्यूटेन-1-ओल दोनों लगभग समान सीमा तक मिश्रणशील हैं, अर्थात् क्रमशः 7.5 और 9 g प्रति 100 mL पानी, जबकि पेंटेन पानी के साथ मूलतः अमिश्रणशील है। क्या आप इस प्रेक्षण की व्याख्या कर सकते हैं? यह इस तथ्य के कारण है कि ठीक एल्कोहलों की तरह, ईथर का ऑक्सीजन भी पानी के अणु के साथ हाइड्रोजन बंध बना सकता है जैसा कि दिखाया गया है:

11.6.3 रासायनिक अभिक्रियाएँ

1. ईथरों में C–O बंध का विखंडन

ईथर कार्यात्मक समूहों में सबसे कम क्रियाशील होते हैं। ईथरों में C–O बंध का विखंडन अत्यधिक परिस्थितियों में अतिरिक्त हाइड्रोजन हैलाइड के साथ होता है। डाइऐल्किल ईथर की अभिक्रिया दो एल्किल हैलाइड अणु देती है।

$$ \begin{aligned} & \mathrm{R}-\mathrm{O}-\mathrm{R}+\mathrm{HX} \longrightarrow \mathrm{RX}+\mathrm{R}-\mathrm{OH} \ & \mathrm{R}-\mathrm{OH}+\mathrm{HX} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{X}+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \end{aligned} $$

दो भिन्न एल्किल समूहों वाले ईथर भी इसी प्रकार विखंडित होते हैं।

$$ \mathrm{R}-\mathrm{O}-\mathrm{R}^{\prime}+\mathrm{HX} \longrightarrow \mathrm{R}-\mathrm{X}+\mathrm{R}^{\prime}-\mathrm{OH} $$

दो भिन्न एल्किल समूहों वाले ईथर भी इसी प्रकार विखंडित होते हैं।

हाइड्रोजन हैलाइडों की क्रियाशीलता का क्रम इस प्रकार है: $\mathrm{HI}>\mathrm{HBr}>\mathrm{HCl}$। ईथरों का विखंडन सान्द्र $\mathrm{HI}$ या $\mathrm{HBr}$ के साथ उच्च ताप पर होता है।

तंत्र

सान्द्र HI के साथ ईथर की अभिक्रिया ईथर अणु के प्रोटोनीकरण से प्रारम्भ होती है।

चरण 1:

यह अभिक्रिया HBr या HI के साथ होती है क्योंकि ये अभिकर्मक पर्याप्त अम्लीय हैं।

चरण 2:

आयोडाइड एक अच्छा न्यूक्लियोफ़ाइल है। यह चरण 1 में बने ऑक्सोनियम आयन के कम प्रतिस्थापित कार्बन पर आक्रमण करता है और SN2 तंत्र द्वारा एक एल्कोहल अणु को विस्थापित कर देता है। इस प्रकार, दो भिन्न एल्किल समूहों वाले मिश्रित ईथरों के विखण्डन में बना एल्कोहल और एल्किल आयोडाइड, एल्किल समूहों की प्रकृति पर निर्भर करते हैं। जब प्राथमिक या द्वितीयक एल्किल समूह मौजूद होते हैं, तो निचला एल्किल समूह ही एल्किल आयोडाइड बनाता है (SN2 अभिक्रिया)।

जब HI अधिक मात्रा में हो और अभिक्रिया उच्च तापमान पर की जाए, तो एथेनॉल HI के एक और अणु से अभिक्रिया कर एथिल आयोडाइड में बदल जाता है।

चरण 3:

जब, हालाँकि, एक एल्किल समूह तृतीयक होता है, तो बना हुआ हैलाइड तृतीयक हैलाइड होता है। ऐसा इसलिए है कि अभिक्रिया के चरण 2 में, विदाई समूह (HO–CH3) के प्रस्थान से एक अधिक स्थिर कार्बोकैटियन [(CH3)3C+] बनता है, और अभिक्रिया SN1 तंत्र द्वारा होती है।

एनिसोल के मामले में, मेथिलफ़ेनिल ऑक्सोनियम आयन, (\mathrm{C_6} \mathrm{H_5}-\underset{\underset{+}{+}}{+}-\mathrm{CH_3}) ईथर के प्रोटोनेशन द्वारा बनता है। (\mathrm{O}-\mathrm{CH_3}) के बीच का बंध (\mathrm{O}-\mathrm{C_6} \mathrm{H_5}) के बीध से कमजोर होता है क्योंकि फ़ेनिल समूह का कार्बन (s p^{2}) संकरित है और इसमें आंशिक द्विबंध प्रकृति होती है। इसलिए I’ आयन द्वारा आक्रमण (\mathrm{O}-\mathrm{CH_3}) बंध को तोड़कर (\mathrm{CH_3}) I बनाता है। फ़ीनॉल आगे हैलाइड नहीं देते क्योंकि फ़ीनॉल का (s p^{2}) संकरित कार्बन न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया नहीं कर सकता जो हैलाइड में रूपांतरण के लिए आवश्यक है।

उदाहरण 7.7 निम्नलिखित प्रत्येक ईथर को HI के साथ गरम करने पर बनने वाले प्रमुख उत्पाद दीजिए।

हल

2. इलेक्ट्रॉन-प्रेमी प्रतिस्थापन एल्कॉक्सी समूह (-OR) ऑर्थो, पैरा निर्देशक है और सुगंधीय वलय को इलेक्ट्रॉन-प्रेमी प्रतिस्थापन की ओर उसी प्रकार सक्रिय करता है जैसे फ़ीनॉल में।

(i) हैलोजनीकरण: फेनिलएल्किल ईथर बेंजीन वलय में सामान्य हैलोजनीकरण करते हैं, उदाहरण के लिए, ऐनिसोल ब्रोमीन और एथेनोइक अम्ल के साथ आयरन (III) ब्रोमाइड उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में भी ब्रोमिनेशन करता है। यह मेथॉक्सी समूह द्वारा बेंजीन वलय के सक्रियण के कारण होता है। पैरा समावयव 90% प्रतिशत उपज में प्राप्त होता है।

(ii) फ्रीडेल-क्राफ्ट्स अभिक्रिया: ऐनिसोल फ्रीडेल-क्राफ्ट्स अभिक्रिया करता है, अर्थात् ऑर्थो और पैरा स्थानों पर एल्किल और एसिल समूहों को एल्किल हैलाइड और एसिल हैलाइड के साथ अनहाइड्रस एल्युमिनियम क्लोराइड (एक लुइस अम्ल) उपस्थिति में प्रवेश कराया जाता है।

(iii) नाइट्रेशन: ऐनिसोल सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल और नाइट्रिक अम्ल के मिश्रण के साथ अभिक्रिया कर ऑर्थो और पैरा नाइट्रोऐनिसोल के मिश्रण देता है।

सारांश

अल्कोहॉल और फ़ीनॉल को (i) हाइड्रॉक्सिल समूहों की संख्या के आधार और (ii) उस कार्बन परमाणु के संकरण के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जिससे $-\mathrm{OH}$ समूह जुड़ा होता है, चाहे वह $s p^{3}$ हो या $s p^{2}$। ईथर को ऑक्सीजन परमाणु से जुड़े समूहों के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।

अल्कोहल तैयार किए जा सकते हैं (1) ऐल्कीनों के जलयोजन द्वारा (i) एक अम्ल की उपस्थिति में और (ii) हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण अभिक्रिया द्वारा (2) कार्बोनिल यौगिकों से (i) उत्प्रेरकीय अपचयन द्वारा और (ii) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों की क्रिया द्वारा। फीनॉल तैयार किए जा सकते हैं (1) (i) हैलोएरीनों में हैलोजन परमाणु के प्रतिस्थापन द्वारा और (ii) एरिल सल्फोनिक अम्लों में सल्फोनिक अम्ल समूह के प्रतिस्थापन द्वारा, $-\mathrm{OH}$ समूह द्वारा (2) डायाजोनियम लवणों के जलयोजन द्वारा और (3) औद्योगिक रूप से क्यूमीन से।

अल्कोहल अन्य यौगिक वर्गों की तुलना में उच्च क्वथनांक वाले होते हैं, अर्थात् हाइड्रोकार्बन, ईथर और तुलनात्मक अणुभार वाले हैलोएल्केन। अल्कोहलों, फीनॉलों और ईथरों की पानी के साथ अंतराअणुक हाइड्रोजन बंधन बनाने की क्षमता उन्हें इसमें विलेय बनाती है।

अल्कोहल और फीनॉल प्रकृति में अम्लीय होते हैं। फीनॉल में इलेक्ट्रॉन आकर्षित करने वाले समूह इसकी अम्लीय शक्ति को बढ़ाते हैं और इलेक्ट्रॉन छोड़ने वाले समूह इसे घटाते हैं।

अल्कोहल हाइड्रोजन हैलाइडों के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन करते हैं ताकि एल्किल हैलाइड प्राप्त हों। अल्कोहलों का निर्जलीकरण ऐल्कीन देता है। ऑक्सीकरण पर, प्राथमिक अल्कोहल मild ऑक्सीकारक अभिकर्मकों के साथ एल्डिहाइड देते हैं और प्रबल ऑक्सीकारक अभिकर्मकों के साथ कार्बोक्सिलिक अम्ल, जबकि द्वितीयक अल्कोहल कीटोन देते हैं। तृतीयक अल्कोहल ऑक्सीकरण के प्रतिरोधी होते हैं।

फ़ीनॉल में $-\mathrm{OH}$ समूह की उपस्थिति सुगंधित वलय को इलेक्ट्रॉन-विरामी प्रतिस्थापन की ओर सक्रिय करती है और अनुनाद प्रभाव के कारण आने वाले समूह को ऑर्थो और पैरा स्थितियों की ओर निर्देशित करती है। फ़ीनॉल की रीमर-टीमान अभिक्रिया सैलिसिलैल्डिहाइड देती है। सोडियम हाइड्रॉक्साइड की उपस्थिति में, फ़ीनॉल फ़ीनॉक्साइड आयन उत्पन्न करता है जो फ़ीनॉल से भी अधिक सक्रिय होता है। इस प्रकार, क्षारीय माध्यम में, फ़ीनॉल कोल्बे की अभिक्रिया करता है।

ईथर (i) एल्कोहॉलों के निर्जलीकरण और (ii) विलियम्सन संश्लेषण द्वारा तैयार किए जा सकते हैं। ईथरों के क्वथनांक एल्केनों के समान होते हैं जबकि उनकी विलेयता समान आण्विक द्रव्यमान वाले एल्कोहॉलों के समान होती है। ईथरों में $\mathrm{C}-\mathrm{O}$ बंध को हाइड्रोजन हैलाइड्स द्वारा विदीकृत किया जा सकता है। इलेक्ट्रॉन-विरामी प्रतिस्थापन में, एल्कॉक्सी समूह सुगंधित वलय को सक्रिय करता है और आने वाले समूह को ऑर्थो और पैरा स्थितियों की ओर निर्देशित करता है।