रसायन विज्ञान एल्कीन

एल्कीन्स क्या हैं?#

एल्कीन्स हाइड्रोकार्बनों की एक श्रेणी हैं जिनमें कम-से-कम एक कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड होता है। ये असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं, जिसका अर्थ है कि इनमें संगत एल्केन की तुलना में कम हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। एल्कीन्स आमतौर पर एल्केनों की तुलना में अधिक क्रियाशील होते हैं, और ये विभिन्न प्रकार की रासायनिक अभिक्रियाएं—जैसे योग, प्रतिस्थापन और बहुलकन—कर सकते हैं।

एल्कीन्स के गुण#

एल्कीन्स कमरे के तापमान पर आमतौर पर बिना रंग के गैस या द्रव होते हैं। ये पानी में अघुलनशील होते हैं, लेकिन कार्बनिक विलायकों में घुलनशील होते हैं। एल्कीन्स की एक विशिष्ट गंध होती है, जिसे अक्सर “मीठी” या “फलों जैसी” कहा जाता है।

एल्कीन में कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड, एल्केन में मौजूद कार्बन-कार्बन सिंगल बॉन्ड की तुलना में छोटा और मजबूत होता है। बॉन्ड लंबाई और मजबूती में यह अंतर इसलिए होता है कि डबल बॉन्ड में इलेक्ट्रॉनों की दो जोड़ियाँ साझा की जाती हैं, जबकि सिंगल बॉन्ड में केवल एक जोड़ी साझा की जाती है।

एल्कीन में मौजूद डबल बॉन्ड अणु को एल्केन की तुलना में अधिक क्रियाशील बनाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि डबल बॉन्ड इलेक्ट्रॉन घनत्व का एक स्थल होता है, जिस पर अन्य अणु आक्रमण कर सकते हैं।

एल्कीन्स की नामकरण पद्धति#

एल्कीन्स के लिए IUPAC नामकरण प्रणाली निम्नलिखित नियमों पर आधारित है:

• एक ऐल्कीन का मूल नाम उस सबसे लंबे कार्बन श्रृंखला में मौजूद कार्बन परमाणुओं की संख्या पर आधारित होता है जिसमें द्विबंध होता है।
• मूल नाम में प्रत्यय “-ene” जोड़ा जाता है यह दर्शाने के लिए कि अणु एक ऐल्कीन है।
• द्विबंध की स्थिति एक संख्या द्वारा दर्शाई जाती है। यह संख्या प्रत्यय “-ene” से पहले रखी जाती है और यह उस कार्बन परमाणु को दर्शाती है जहाँ द्विबंध प्रारंभ होता है।

उदाहरण के लिए, आण्विक सूत्र $\ce{CH2=CH2}$ वाले ऐल्कीन को “एथीन” कहा जाता है। आण्विक सूत्र $\ce{CH3CH=CH2}$ वाले ऐल्कीन को “प्रोपीन” कहा जाता है।

ऐल्कीन की अभिक्रियाएँ#

ऐल्कीन विभिन्न प्रकार की रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग ले सकते हैं, जिनमें योग, प्रतिस्थापन और बहुलकन शामिल हैं।

योग अभिक्रियाएँ ऐसी अभिक्रियाएँ होती हैं जिनमें दो अणु द्विबंध से जुड़कर एक ही उत्पाद बनाते हैं। सबसे सामान्य प्रकार की योग अभिक्रिया हाइड्रोजनीकरण है, जो एक ऐल्कीन और हाइड्रोजन गैस की अभिक्रिया है जिससे एक ऐल्केन बनता है।

प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ ऐसी अभिक्रियाएँ होती हैं जिनमें द्विबंध पर मौजूद हाइड्रोजन परमाणुओं में से एक को कोई अन्य परमाणु या परमाणु समूह प्रतिस्थापित कर देता है। सबसे सामान्य प्रकार की प्रतिस्थापन अभिक्रिया हैलोजनीकरण है, जो एक ऐल्कीन और हैलोजन गैस की अभिक्रिया है जिससे एक हैलोऐल्केन बनता है।

बहुलकन अभिक्रियाएँ ऐसी अभिक्रियाएँ होती हैं जिनमें ऐल्कीन के कई अणु आपस में जुड़कर एक बहुलक बनाते हैं। सबसे सामान्य प्रकार की बहुलकन अभिक्रिया योग बहुलकन है, जो एक ऐल्कीन और उत्प्रेरक की अभिक्रिया है जिससे एक बहुलक बनता है।

इथीन का इलेक्ट्रॉनिक संरचना#

इथीन, जिसे एथिलीन भी कहा जाता है, एक सरल हाइड्रोकार्बन है जिसका रासायनिक सूत्र C₂H₄ है। यह सबसे सरल एल्कीन है, और यह कमरे के तापमान पर एक बिना रंग की गैस है। इथीन एक महत्वपूर्ण औद्योगिक रसायन है, और इसका उपयोग प्लास्टिक, विलायक और ईंधन सहित विभिन्न उत्पादों को बनाने के लिए किया जाता है।

इथीन की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को आण्विक कक्षक सिद्धांत का उपयोग करके समझा जा सकता है। आण्विक कक्षक सिद्धांत एक अणु में इलेक्ट्रॉनों को तरंगों के रूप में चलने वाला वर्णन करता है, और इन तरंगों का आकार अणु के गुणों को निर्धारित करता है।

इथीन के आण्विक कक्षक#

इथीन के आण्विक कक्षकों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: बंधन कक्षक और प्रतिबंधन कक्षक। बंधन कक्षक वे कक्षक होते हैं जिनकी ऊर्जा उन परमाणु कक्षकों से कम होती है जिनसे वे बने हैं, और वे परमाणुओं को एक साथ रखते हैं। प्रतिबंधन कक्षक वे कक्षक होते हैं जिनकी ऊर्जा उन परमाणु कक्षकों से अधिक होती है जिनसे वे बने हैं, और वे परमाणुओं को अलग करने की प्रवृत्ति रखते हैं।

इथीन के बंधन कक्षक दो कार्बन परमाणुओं के 2s कक्षकों और चार हाइड्रोजन परमाणुओं के 1s कक्षकों के अतिव्यापन से बनते हैं। इथीन के प्रतिबंधन कक्षक दो कार्बन परमाणुओं के 2p कक्षकों के अतिव्यापन से बनते हैं।

pi बंधन#

इथीन की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्य दो कार्बन परमाणुओं के बीच एक पाई बंध की उपस्थिति है। एक पाई बंध एक सहसंयोजी बंध होता है जो दो p कक्षकों के अतिव्यापन से बनता है। इथीन में पाई बंध दोनों कार्बन परमाणुओं की 2p_z कक्षकों के अतिव्यापन से बनता है।

इथीन में पाई बंध उन सिग्मा बंधों से कमजोर होता है जो कार्बन परमाणुओं को हाइड्रोजन परमाणुओं से जोड़ते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि पाई बंध दो p कक्षकों के अतिव्यापन से बनता है, जो उतनी दिशात्मक रूप से मजबूत नहीं होतीं जितनी s कक्षकें जो सिग्मा बंध बनाती हैं।

इथीन में पाई बंध अणु की क्रियाशीलता के लिए भी उत्तरदायी है। पाई बंध आसानी से टूट जाता है, और यह इथीन को अन्य विभिन्न अणुओं के साथ अभिक्रिया करने देता है।

इथीन की इलेक्ट्रॉनिक संरचना अणु के गुणों और क्रियाशीलता के लिए उत्तरदायी है। दो कार्बन परमाणुओं के बीच का पाई बंध इथीन की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्य है, और यह अणु की क्रियाशीलता के लिए उत्तरदायी है।

एल्कीनों में समावयवता#

एल्कीन हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्विबंध होता है। इन्हें या तो संरचनात्मक समावयव या स्थिरसमावयव के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

संरचनात्मक समावयवता#

संरचनात्मक समावयव ऐसे यौगिक होते हैं जिनकी आण्विक सूत्र समान होता है लेकिन संरचनात्मक सूत्र भिन्न होता है। दूसरे शब्दों में, इनमें परमाणुओं की संख्या और प्रकार समान होता है, लेकिन परमाणुओं की व्यवस्था भिन्न होती है।

उदाहरण के लिए, ब्यूटीन के दो संरचनात्मक समावयव होते हैं:

• 1-ब्यूटीन: $\ce{CH3-CH2-CH=CH2}$
• 2-ब्यूटीन: $\ce{CH3-CH=CH-CH3}$

1-ब्यूटीन में द्विबंध पहले और दूसरे कार्बन परमाणुओं के बीच होता है, जबकि 2-ब्यूटीन में द्विबंध दूसरे और तीसरे कार्बन परमाणुओं के बीच होता है।

स्टीरियोआइसोमेरिज़्म#

स्टीरियोआइसोमर वे यौगिक होते हैं जिनकी आण्विक सूत्र और संरचनात्मक सूत्र समान होते हैं, लेकिन परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था भिन्न होती है। दूसरे शब्दों में, उनमें समान संख्या और प्रकार के परमाणु होते हैं, और परमाणु समान क्रम में व्यवस्थित होते हैं, लेकिन वे स्थान में भिन्न दिशाओं में उन्मुख होते हैं।

स्टीरियोआइसोमर दो प्रकार के होते हैं:

• सिस आइसोमर: सिस आइसोमर में द्विबंध के समान पक्ष पर समान दो समूह होते हैं।
• ट्रांस आइसोमर: ट्रांस आइसोमर में द्विबंध के विपरीत पक्षों पर समान दो समूह होते हैं।

उदाहरण के लिए, 2-ब्यूटीन के दो स्टीरियोआइसोमर होते हैं:

• सिस-2-ब्यूटीन: $\ce{CH3-CH=CH-CH3}$ (दो मेथिल समूह द्विबंध के समान पक्ष पर हैं)
• ट्रांस-2-ब्यूटीन: $\ce{CH3-CH=CH-CH3}$ (दो मेथिल समूह द्विबंध के विपरीत पक्षों पर हैं)

आइसोमेरिज़्म का महत्व#

आइसोमेरिज़्म महत्वपूर्ण है क्योंकि यह यौगिकों के गुणों को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, सिस और ट्रांस आइसोमरों के क्वथनांक, गलनांक और अभिक्रियाशीलता भिन्न हो सकती हैं। यह औद्योगिक अनुप्रयोगों के साथ-साथ औषधियों और अन्य रसायनों के डिज़ाइन में भी महत्वपूर्ण हो सकता है।

एल्कीन का नामकरण#

अल्कीन वे हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्विबंध होता है। अल्कीनों के लिए IUPAC नामकरण प्रणाली निम्नलिखित नियमों पर आधारित है:

1. अल्कीन का मूल नाम उस सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला से लिया जाता है जिसमें द्विबंध होता है।
2. मूल नाम के अंत में प्रत्यय “-ene” जोड़ा जाता है ताकि यह दर्शाया जा सके कि यौगिक एक अल्कीन है।
3. द्विबंध की स्थिति को प्रत्यय से पहले रखी गई एक संख्या से दर्शाया जाता है। यह संख्या उस कार्बन परमाणु को दर्शाती है जहाँ द्विबंध प्रारंभ होता है।
4. यदि यौगिक में एक से अधिक द्विबंध हैं, तो संख्याएँ अल्पविराम से अलग की जाती हैं।
5. यदि द्विबंध किसी वलय का भाग है, तो वलय को साइक्लोअल्कीन के रूप में नामित किया जाता है।

अल्कीन नामकरण के उदाहरण#

• एथीन सबसे सरल अल्कीन है। इसमें दो कार्बन परमाणु और एक द्विबंध होता है।
• प्रोपीन में तीन कार्बन परमाणु और एक द्विबंध होता है।
• 1-ब्यूटीन में चार कार्बन परमाणु और एक द्विबंध होता है जो कार्बन परमाणु 1 से प्रारंभ होता है।
• 2-ब्यूटीन में चार कार्बन परमाणु और एक द्विबंध होता है जो कार्बन परमाणु 2 से प्रारंभ होता है।
• साइक्लोपेंटीन एक पाँच-सदस्यीय वलय अल्कीन है।

प्रतिस्थापित अल्कीन#

अल्कीनों में प्रतिस्थापक भी हो सकते हैं, जो परमाणु या परमाणु समूह होते हैं जो कार्बन श्रृंखला से जुड़े होते हैं। प्रतिस्थापकों को निम्नलिखित नियमों के अनुसार नामित किया जाता है:

1. प्रतिस्थापक को अल्कीन के मूल नाम से पहले उपसर्ग के रूप में नामित किया जाता है।
2. उपसर्ग को मूल नाम से हाइफन द्वारा अलग किया जाता है।
3. यदि एक से अधिक प्रतिस्थापक हैं, तो उन्हें वर्णानुक्रम में सूचीबद्ध किया जाता है।

प्रतिस्थापित एल्कीन नामकरण के उदाहरण#

• मेथिलप्रोपीन प्रोपीन है जिसमें एक मेथिल प्रतिस्थापक है।
• 2-मेथिल-1-ब्यूटीन 1-ब्यूटीन है जिसमें कार्बन परमाणु 2 पर एक मेथिल प्रतिस्थापक है।
• 3-एथिल-2-पेन्टीन 2-पेन्टीन है जिसमें कार्बन परमाणु 3 पर एक एथिल प्रतिस्थापक है।

एल्कीनों के लिए IUPAC नामकरण प्रणाली इन यौगिकों के नामकरण की एक व्यवस्थित विधि है। ऊपर दिए गए नियमों का पालन करके, आप किसी भी एल्कीन का सही नाम रख सकते हैं।

एल्कीनों की तैयारी की विधियाँ#

एल्कीन असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्विबंध होता है। ये बहुत सारे कार्बनिक यौगिकों, जिनमें बहुलक, ईंधन और विलायक शामिल हैं, के लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक पदार्थ होते हैं। एल्कीनों को तैयार करने की कई विधियाँ हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी विशेषताएँ हैं।

1. एल्कोहलों का निर्जलीकरण#

एल्कीनों को तैयार करने की सबसे सामान्य विधियों में से एक एल्कोहलों का निर्जलीकरण है। इस अभिक्रिया में एल्कोहल से एक जल अणु को हटाकर एक एल्कीन बनाया जाता है। यह अभिक्रिया सामान्यतः एक अम्ल, जैसे सल्फ्यूरिक अम्ल या फॉस्फोरिक अम्ल, द्वारा उत्प्रेरित की जाती है।

एल्कोहलों का निर्जलीकरण कई तरीकों से किया जा सकता है। एक सामान्य विधि में एल्कोहल को सांद्र अम्ल के साथ एक बंद नली में गरम किया जाता है। दूसरी विधि में एल्कोहल वाष्प को एक गरम उत्प्रेरक, जैसे एल्युमिना या सिलिका जेल, पर से गुजारा जाता है।

एल्कोहलों का निर्जलीकरण अपेक्षाकृत सरल और सस्ती अभिक्रिया है, और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के एल्कीन बनाने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, यह अभिक्रिया अवांछित उप-उत्पादों जैसे ईथर और एस्टर भी उत्पन्न कर सकती है।

2. एल्केनों का क्रैकिंग#

एल्कीन बनाने की एक अन्य सामान्य विधि एल्केनों का क्रैकिंग है। इस अभिक्रिया में एल्केन में कार्बन-कार्बन बंधन टूटकर दो छोटे एल्कीन बनते हैं। एल्केनों का क्रैकिंग आमतौर पर उच्च तापमान और दबाव पर किया जाता है, और इसका उपयोग अक्सर गैसोलीन और अन्य ईंधन बनाने के लिए किया जाता है।

एल्केनों का क्रैकिंग विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। एक सामान्य विधि यह है कि एल्कान को उच्च तापमान पर किसी उत्प्रेरक, जैसे जिओलाइट, की उपस्थिति में गरम किया जाए। एक अन्य विधि यह है कि एल्केन वाष्प को गरम धातु की सतह पर प्रवाहित किया जाए।

एल्केनों का क्रैकिंग अपेक्षाकृत सस्ती अभिक्रिया है, और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार के एल्कीन बनाने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, यह अभिक्रिया अवांछित उप-उत्पादों जैसे कोक और टार भी उत्पन्न कर सकती है।

3. एल्कीनों का एल्किलीकरण#

एल्कीनों को एल्किलीकरण द्वारा भी तैयार किया जा सकता है। इस अभिक्रिया में एक एल्कीन में एक एल्किल समूह जुड़कर एक नया एल्कीन बनता है। एल्कीनों का एल्किलीकरण आमतौर पर लुइस अम्ल, जैसे एल्युमिनियम क्लोराइड या बोरॉन ट्राइफ्लोराइड, द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है।

अल्कीनों का एल्किलीकरण विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। एक सामान्य विधि यह है कि अल्कीन को एक एल्किल हैलाइड के साथ लुइस अम्ल की उपस्थिति में गरम किया जाए। दूसरी विधि यह है कि अल्कीन वाष्प को गरम उत्प्रेरक, जैसे एल्युमिना या सिलिका जेल, पर से गुजारा जाए।

अल्कीनों का एल्किलीकरण अपेक्षाकृत सरल और सस्ती अभिक्रिया है, और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार की अल्कीनें तैयार करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, यह अभिक्रिया अवांछित उप-उत्पादों, जैसे डाइमर और ओलिगोमर, भी उत्पन्न कर सकती है।

4. एल्किल हैलाइडों का डिहाइड्रोहैलोजनेशन#

अल्कीनों को एल्किल हैलाइडों के डिहाइड्रोहैलोजनेशन द्वारा भी तैयार किया जा सकता है। इस अभिक्रिया में एक अल्कीन बनाने के लिए एल्किल हैलाइड से एक हाइड्रोजन हैलाइड अणु को हटाया जाता है। एल्किल हैलाइडों का डिहाइड्रोहैलोजनेशन सामान्यतः एक क्षार, जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड, द्वारा उत्प्रेरित होता है।

एल्किल हैलाइडों का डिहाइड्रोहैलोजनेशन विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। एक सामान्य विधि यह है कि एल्किल हैलाइड को एक क्षार के साथ सीलबंद नली में गरम किया जाए। दूसरी विधि यह है कि एल्किल हैलाइड वाष्प को गरम उत्प्रेरक, जैसे एल्युमिना या सिलिका जेल, पर से गुजारा जाए।

एल्किल हैलाइडों का डिहाइड्रोहैलोजनेशन अपेक्षाकृत सरल और सस्ती अभिक्रिया है, और इसका उपयोग विभिन्न प्रकार की अल्कीनें तैयार करने के लिए किया जा सकता है। हालांकि, यह अभिक्रिया अवांछित उप-उत्पादों, जैसे अल्कीन और अल्काइन, भी उत्पन्न कर सकती है।

5. अन्य विधियाँ#

उपरोक्त चार विधियों के अतिरिक्त, अल्कीनें तैयार करने की कई अन्य विधियाँ भी हैं। इन विधियों में शामिल हैं:

• विट्टिग अभिक्रिया
• होर्नर-वॉड्सवर्थ-एमन्स अभिक्रिया
• जूलिया-लिथगो ओलेफिनेशन
• पीटरसन ओलेफिनेशन
• टेब्बे अभिक्रिया
• स्टिल-जेनारी ओलेफिनेशन

इन विधियों का प्रयोग आमतौर पर विशिष्ट प्रकार के ऐल्कीन बनाने के लिए किया जाता है, और ये ऊपर वर्णित चार विधियों जितनी सामान्य नहीं हैं।

ऐल्कीनों के भौतिक गुण#

ऐल्कीन हाइड्रोकार्बन की एक श्रेणी हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्विबंध होता है। ये आमतौर पर असंतृप्त होते हैं, जिसका अर्थ है कि इनमें संगत ऐल्केन की तुलना में कम हाइड्रोजन परमाणु होते हैं। ऐल्कीन सामान्यतः ऐल्केन की तुलना में अधिक सक्रिय होते हैं और ये योग, प्रतिस्थापन और बहुलकन सहित विभिन्न रासायनिक अभिक्रियाओं में संलग्न हो सकते हैं।

ऐल्कीनों के भौतिक गुण#

ऐल्कीनों के भौतिक गुण उनकी आण्विक संरचना और अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करते हैं। ऐल्कीनों के कुछ प्रमुख भौतिक गुणों में शामिल हैं:

• क्वथनांक: एल्कीनों का क्वथनांक संगत एल्केनों से कम होता है। ऐसा इसलिए है क्योंि एल्कीनों में द्विबंध अणु में एक टेढ़ापन पैदा करता है, जिससे अणुओं के बीच अंतर-अणुक बल कम हो जाते हैं।
• गलनांक: एल्कीनों का गलनांक संगत एल्केनों से कम होता है। यह भी अणु में टेढ़ापन के कारण होता है, जिससे अणु एक-दूसरे से कसकर पैक नहीं हो पाते।
• घनत्व: एल्कीनें संगत एल्केनों से कम घनी होती हैं। ऐसा इसलिए है क्योंि एल्कीनों में द्विबंध अणु में एक रिक्त स्थान बनाता है, जिससे समग्र घनत्व घट जाता है।
• विलेयता: एल्कीनें पानी में संगत एल्केनों से कम विलेय होती हैं। ऐसा इसलिए है क्योंि एल्कीनों में द्विबंध अध्रुवीय होता है, जबकि पानी ध्रुवीय है।
• अभिक्रियाशीलता: एल्कीनें संगत एल्केनों से अधिक अभिक्रियाशील होती हैं। ऐसा इसलिए है क्योंि एल्कीनों में द्विबंध एक असंतृप्ति स्थल है, जिसका अर्थ है कि यह अन्य अणुओं से अभिक्रिया करने की अधिक संभावना रखता है।

एल्कीनों के भौतिक गुणधर्म उनके व्यवहार और अभिक्रियाशीलता को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। इन गुणधर्मों का उपयोग एल्कीनों के क्वथनांक, गलनांक, घनत्व, विलेयता और अभिक्रियाशीलता की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है।

एल्कीनों की अभिक्रियाएँ#

एल्कीनें असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं जिनमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्विबंध होता है। ये अत्यधिक अभिक्रियाशील होते हैं और विभिन्न प्रकार की अभिक्रियाएँ कर सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:

1. योग अभिक्रियाएँ#

संयोजन अभिक्रियाएँ ऐल्कीन की सबसे सामान्य अभिक्रियाएँ होती हैं। एक संयोजन अभिक्रिया में, दो परमाणु या परमाणुओं के समूह द्विबंध से जुड़ते हैं, जिससे प्रत्येक परमाणु और द्विबंध में मौजूद कार्बन परमाणुओं में से एक के बीच एक नया एकल बंधन बनता है।

संयोजन अभिक्रियाओं के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• हाइड्रोजनीकरण: प्लैटिनम या पैलैडियम जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऐल्कीन में हाइड्रोजन गैस $\ce{(H2)}$ के संयोजन से एक ऐल्केन बनता है।

• हैलोजनीकरण: एक हैलोजन ($\ce{X2}$, जहाँ X = Cl, Br, I) के ऐल्कीन में संयोजन से एक डाइहैलाइड बनता है।

• हाइड्रोहैलोजनीकरण: एक हाइड्रोजन हैलाइड (HX, जहाँ X = Cl, Br, I) के ऐल्कीन में संयोजन से एक हैलोऐल्केन बनता है।

• हाइड्रेशन: सल्फ्यूरिक अम्ल $\ce{(H2SO4)}$ जैसे अम्लीय उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऐल्कीन में पानी $\ce{(H2O)}$ के संयोजन से एक एल्कोहल बनता है।

2. इलेक्ट्रोफिलिक संयोजन अभिक्रियाएँ#

इलेक्ट्रोफिलिक संयोजन अभिक्रियाएँ एक प्रकार की संयोजन अभिक्रिया होती हैं जिसमें एक इलेक्ट्रोफाइल (एक ऐसा स्पीशीज़ जो इलेक्ट्रॉनों की ओर आकर्षित होता है) द्विबंध से जुड़ता है।

इलेक्ट्रोफिलिक संयोजन अभिक्रियाओं के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• हाइड्रोजन सायनाइड ($\ce{HCN}$) का संयोजन: $\ce{HCN}$ के ऐल्कीन में संयोजन से एक सायनोहाइड्रिन बनता है।

• कार्बोनिल यौगिकों का योग: लुइस अम्ल उत्प्रेरक जैसे एल्युमिनियम क्लोराइड ($\ce{AlCl3}$) की उपस्थिति में एक कार्बोनिल यौगिक (जैसे एल्डिहाइड या कीटोन) का एक एल्कीन में योग एक β-हाइड्रॉक्सी कीटोन या एल्डिहाइड के निर्माण का परिणाम देता है।

3. मुक्त मूलक योग अभिक्रियाएँ#

मुक्त मूलक योग अभिक्रियाएँ योग अभिक्रियाओं का एक प्रकार हैं जिनमें एक मुक्त मूलक (एक प्रजाति जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है) द्विबंध में योग करता है।

मुक्त मूलक योग अभिक्रियाओं के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• हाइड्रोजन ब्रोमाइड ($\ce{HBr}$) का योग: मुक्त मूलक प्रारंभक जैसे पेरॉक्साइड्स या एजो यौगिकों की उपस्थिति में $\ce{HBr}$ का एक एल्कीन में योग एक अल्किल ब्रोमाइड के निर्माण का परिणाम देता है।

• कार्बन टेट्राक्लोराइड ($\ce{CCl4}$) का योग: मुक्त मूलक प्रारंभक की उपस्थिति में $\ce{CCl4}$ का एक एल्कीन में योग एक टेट्राक्लोरिनेटेड अल्केन के निर्माण का परिणाम देता है।

4. बहुलकन अभिक्रियाएँ#

बहुलकन अभिक्रियाएँ ऐसी अभिक्रियाएँ हैं जिनमें कई एल्कीन अणु मिलकर एक बहुलक बनाते हैं, जो कि दोहराने वाली इकाइयों की एक लंबी श्रृंखला होती है।

बहुलकन अभिक्रियाओं के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• योग बहुलकन: योग बहुलकन तब होता है जब कई एल्कीन अणु एक-दूसरे में सिर-पूंछ की तरह योग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक बहुलक बनता है जिसकी दोहराने वाली इकाई एल्कीन मोनोमर के समान होती है।

• संघनन बहुलकन: संघनन बहुलकन तब होता है जब कई एल्कीन अणु आपस में प्रतिक्रिया करके एक ऐसा बहुलक बनाते हैं जिसकी दोहराती इकाई एल्कीन मोनोमर से भिन्न होती है।

5. चक्रीय संयोजन अभिक्रियाएँ#

चक्रीय संयोजन अभिक्रियाएँ ऐसी अभिक्रियाएँ होती हैं जिनमें दो या अधिक असंतृप्त अणु मिलकर एक चक्रीय उत्पाद बनाते हैं।

चक्रीय संयोजन अभिक्रियाओं के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:

• डील्स-एल्डर अभिक्रिया: डील्स-एल्डर अभिक्रिया एक संयुग्मित डाइईन और एक डाइनोफाइल के बीच होने वाली चक्रीय संयोजन अभिक्रिया है, जिससे एक छह-सदस्यीय वलय बनता है।

• [2+2] चक्रीय संयोजन: एक [2+2] चक्रीय संयोजन अभिक्रिया दो ऐसे अणुओं के बीच होती है जिनमें दो-दो π बंध होते हैं, जिससे एक चार-सदस्यीय वलय बनता है।

एल्कीनों के उपयोग#

एल्कीन हाइड्रोकार्बनों का एक वर्ग है जिसमें कम से कम एक कार्बन-कार्बन द्विबंध होता है। ये विभिन्न प्राकृतिक उत्पादों में पाए जाते हैं, जिनमें पेट्रोलियम, प्राकृतिक गैस और कोयला शामिल हैं। एल्कीनों का औद्योगिक स्तर पर भी विभिन्न स्रोतों से उत्पादन किया जाता है, जिनमें पेट्रोलियम के क्रैकिंग और एल्केनों के डिहाइड्रोजनेशन शामिल हैं।

एल्कीन विभिन्न पेट्रोरसायनों, जिनमें प्लास्टिक, विलायक और ईंधन शामिल हैं, के लिए महत्वपूर्ण आरंभिक पदार्थ हैं। इनका उपयोग सिंथेटिक रबर, डिटर्जेंट और फार्मास्यूटिकल्स के उत्पादन में भी होता है।

एल्कीनों के कुछ विशिष्ट उपयोग इस प्रकार हैं:#

• एथिलीन सबसे महत्वपूर्ण एल्कीन है। इसका उपयोग पॉलीएथिलीन बनाने के लिए किया जाता है, जो दुनिया में सबसे अधिक प्रयोग होने वाला प्लास्टिक है। पॉलीएथिलीन का उपयोग पैकेजिंग, निर्माण और ऑटोमोटिव पुर्जों सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• प्रोपिलीन दूसरा सबसे महत्वपूर्ण एल्कीन है। इसका उपयोग पॉलीप्रोपिलीन बनाने के लिए किया जाता है, जो एक अन्य व्यापक रूप से प्रयोग होने वाला प्लास्टिक है। पॉलीप्रोपिलीन का उपयोग पैकेजिंग, ऑटोमोटिव पुर्जों और टेक्सटाइल सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
• ब्यूटीन का उपयोग ब्यूटाडाइन बनाने के लिए किया जाता है, जो सिंथेटिक रबर के उत्पादन में प्रयुक्त एक मोनोमर है।
• पेंटीन का उपयोग पेंटीन पॉलिमर बनाने के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग पैकेजिंग और एडहेसिव सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में होता है।
• हेक्सीन का उपयोग हेक्सीन पॉलिमर बनाने के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग पैकेजिंग और कोटिंग्स सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में होता है।

एल्कीन का उपयोग सॉल्वैंट्स और ईंधन के रूप में भी किया जाता है। एथिलीन और प्रोपिलीन दोनों का उपयोग आंतरिक दहन इंजनों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। ब्यूटीन और पेंटीन का भी उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है, लेकिन ये एथिलीन और प्रोपिलीन की तुलना में कम सामान्य हैं।

निष्कर्ष#

एल्कीन हाइड्रोकार्बन का एक बहुमुखी और महत्वपूर्ण वर्ग है। इनका उपयोग प्लास्टिक, सॉल्वैंट्स, ईंधन और सिंथेटिक रबर सहित विस्तृत अनुप्रयोगों में किया जाता है। एल्कीन विभिन्न पेट्रोरसायनों के लिए महत्वपूर्ण प्रारंभिक सामग्री भी हैं।

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प्रमुख अवधारणाएँ#

मूलभूत तथ्य: एल्कीनों में C=C द्विबंध होते हैं, जिससे वे असंतृप्त होते हैं - जैसे एक बस में कुछ खाली सीटें हों जो यात्रियों को चढ़ाकर अतिरिक्त यात्रियों को ले जा सकती हैं। मुख्य सिद्धांत: 1. अचक्रीय एल्कीनों के लिए सामान्य सूत्र CₙH₂ₙ है 2. द्विबंध sp² संकरण और समतलीय ज्यामिति बनाता है 3. π-बंध के कारण एल्केनों की तुलना में अधिक क्रियाशील होते हैं#

JEE/NEET के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है#

अनुप्रयोग: बहुलक उत्पादन (पॉलीएथिलीन, पॉलीप्रोपिलीन), हाइड्रोजनीकरण के माध्यम से मार्जरीन निर्माण, अल्कोहल और अन्य कार्यात्मक समूहों का संश्लेषण प्रश्न प्रकार: ज्यामितीय समावयवता (सिस-ट्रांस), योग अभिक्रियाएँ, मार्कोवनिकोव नियम के अनुप्रयोग, ओज़ोनोलिसिस, बहुलकन तंत्र#

सामान्य गलतियाँ#

गलती 1: मार्कोवनिकोव नियम की अनदेखी → HX योग में, H उस कार्बन पर जाता है जिस पर पहले से अधिक H परमाणु हैं गलती 2: E-Z और सिस-ट्रांस नामकरण में भ्रम → सरल मामलों के लिए सिस-ट्रांस का प्रयोग करें; जटिल प्रतिस्थापकों के लिए E-Z#

संबंधित विषय#

[[Alkanes]], [[Alkynes]], [[Addition Reactions]], [[Markovnikov’s Rule]], [[Geometric Isomerism]], [[Polymers]]