Question

യൂണിമോലിക്കുലർ എലിമിനേഷൻ മെക്കാനിസം നടക്കുന്നതിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ സംയുക്തത്തെ തിരഞ്ഞെടുക്കുക

• A. 1-ബ്രോമോ പ്രൊപ്പയിൻ
• B. 2-ബ്രോമോ പ്രൊപ്പയിൻ
• C. ടെറിഷ്യറി -ബ്യുട്ടയിൽ ബ്രോമെയ്ഡ്
• D. മീതൈൽ ബ്രോമെയ്ഡ്

Answer 1

Answer:

C. ടെറിഷ്യറി -ബ്യുട്ടയിൽ ബ്രോമെയ്ഡ്

E1 മെക്കാനിസം (യൂണിമോലിക്കുലർ എലിമിനേഷൻ മെക്കാനിസം)

• യൂണിമോലിക്കുലർ എലിമിനേഷൻ മെക്കാനിസം (E1) എന്നത് രണ്ട് ഘട്ടങ്ങളിലൂടെ നടക്കുന്ന ഒരു ഓർഗാനിക് പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ്.
• ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ വേഗത, പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഒരു റിയാക്ടന്റിന്റെ ഗാഢതയെ (concentration) മാത്രം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
• E1 മെക്കാനിസത്തിലെ ആദ്യ ഘട്ടം താരതമ്യേന വേഗത കുറഞ്ഞതും നിർണ്ണായകവുമായ (rate-determining step) ഘട്ടമാണ്. ഈ ഘട്ടത്തിൽ കാർബോകേറ്റയോൺ (Carbocation) എന്ന ഇടനിലക്കാരൻ രൂപപ്പെടുന്നു.
• രണ്ടാം ഘട്ടത്തിൽ, ഒരു ബേസ് (base) അടുത്തുള്ള ഒരു കാർബണിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രോട്ടോണിനെ (hydrogen ion) നീക്കം ചെയ്യുകയും, തൽഫലമായി ഒരു ആൽക്കീൻ (alkene) രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

കാർബോകേറ്റയോൺ സ്ഥിരതയും E1 മെക്കാനിസവും

• E1 പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ വിജയത്തിന് ഏറ്റവും നിർണായകമായ ഘടകം കാർബോകേറ്റയോണിന്റെ സ്ഥിരതയാണ്. കാർബോകേറ്റയോൺ എത്രത്തോളം സ്ഥിരതയുള്ളതാണോ അത്രത്തോളം വേഗത്തിൽ E1 പ്രതിപ്രവർത്തനം നടക്കും.
• കാർബോകേറ്റയോണുകളുടെ സ്ഥിരതയുടെ ക്രമം താഴെ പറയുന്നവയാണ്: ടെറിഷ്യറി (Tertiary) > സെക്കൻഡറി (Secondary) > പ്രൈമറി (Primary) > മീഥൈൽ (Methyl).
• ഇതിനുകാരണം, കാർബോകേറ്റയോൺ കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് ഇലക്ട്രോണുകളെ നൽകി അതിനെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്ന അൽക്കൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ എണ്ണമാണ്. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ഹൈപ്പർകോൺജുഗേഷൻ (Hyperconjugation) എന്നും ഇൻഡക്റ്റീവ് ഇഫക്റ്റ് (Inductive effect) എന്നും പറയുന്നു. കൂടുതൽ അൽക്കൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

ടെറിഷ്യറി-ബ്യുട്ടയിൽ ബ്രോമെയ്ഡും E1 മെക്കാനിസവും

• ടെറിഷ്യറി-ബ്യുട്ടയിൽ ബ്രോമെയ്ഡ് ഒരു ടെറിഷ്യറി ആൽക്കൈൽ ഹാലൈഡ് (tertiary alkyl halide) ആണ്. അതായത്, ബ്രോമിൻ അറ്റാച്ച് ചെയ്തിരിക്കുന്ന കാർബൺ മറ്റ് മൂന്ന് കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുമായി നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
• ഈ സംയുക്തം E1 പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള ടെറിഷ്യറി കാർബോകേറ്റയോൺ രൂപപ്പെടുന്നു.
• അതുകൊണ്ട്, ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ള കാർബോകേറ്റയോൺ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയുന്നതുകൊണ്ട്, ടെറിഷ്യറി-ബ്യുട്ടയിൽ ബ്രോമെയ്ഡ് E1 എലിമിനേഷൻ മെക്കാനിസത്തിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ സംയുക്തമാണ്.

E1 മെക്കാനിസത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ

• ദുർബലമായ ബേസ്: E1 പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് സാധാരണയായി ദുർബലമായ ബേസുകളാണ് (ഉദാഹരണത്തിന്, വെള്ളം അല്ലെങ്കിൽ ആൽക്കഹോൾ) ആവശ്യം. ശക്തമായ ബേസുകൾ E2 പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കും.
• ധ്രുവീയ പ്രോട്ടിക് ലായകങ്ങൾ: വെള്ളം, ആൽക്കഹോൾ പോലുള്ള ധ്രുവീയ പ്രോട്ടിക് ലായകങ്ങൾ (polar protic solvents) കാർബോകേറ്റയോൺ ഇടനിലക്കാരനെ സ്ഥിരപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.
• താപനില: ഉയർന്ന താപനില E1 പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് ഒരു എൻട്രോപ്പിക് അനുകൂലമായ (entropically favorable) പ്രതിപ്രവർത്തനമാണ് (രണ്ട് തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് മൂന്നെണ്ണം രൂപപ്പെടുന്നു).

മത്സര പരീക്ഷാ വിവരങ്ങൾ

• E1, SN1 (യൂണിമോലിക്കുലർ സബ്സ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ) പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ പലപ്പോഴും ഒരേ സാഹചര്യങ്ങളിൽ മത്സരിക്കുന്നു, കാരണം രണ്ടിനും കാർബോകേറ്റയോൺ ഇടനിലക്കാരൻ ആവശ്യമാണ്. താപനില വർദ്ധിക്കുന്നത് E1-നെ SN1-നേക്കാൾ അനുകൂലമാക്കുന്നു.
• പ്രൈമറി ആൽക്കൈൽ ഹാലൈഡുകൾ സാധാരണയായി E2 അല്ലെങ്കിൽ SN2 പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കാണ് വിധേയമാകുന്നത്.
• E1 പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ സെയ്റ്റ്സെഫ് നിയമം (Zaitsev's Rule) അനുസരിച്ച് ഏറ്റവും കൂടുതൽ സബ്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ചെയ്ത ആൽക്കീൻ ഉൽപ്പന്നമായി ലഭിക്കുന്നു.