Question

രാസപ്രവർത്തന വേളയിൽ 1,2 മീതൈൽ ഷിഫ്റ്റ്‌ നടക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള സംയുക്തം ഏതാണ്?

• A. 1-ക്ലോറോ പ്രോപ്പയ്ൻ
• B. 2- ക്ലോറോ ബ്യൂട്ടേയ്ൻ
• C. ബെൻസൈൽ ക്ലോറൈഡ്
• D. 3-ക്ലോറോ -3-മീതൈൽ പെന്റയിൻ

Answer 1

Answer:

D. 3-ക്ലോറോ -3-മീതൈൽ പെന്റയിൻ

കാർബോകാറ്റയോൺ പുനഃക്രമീകരണവും 1,2 മീതൈൽ ഷിഫ്റ്റും

• രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് SN1, E1 തുടങ്ങിയ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ, കാർബോകാറ്റയോണുകൾ (carbocations) ഒരു മധ്യവർത്തിയായുണ്ടാകുന്നു (intermediate).
• ഈ കാർബോകാറ്റയോണുകൾക്ക് സ്ഥിരത കുറവായതിനാൽ, അവ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള രൂപങ്ങളിലേക്ക് മാറാൻ ശ്രമിക്കാറുണ്ട്. ഈ പ്രക്രിയയെയാണ് കാർബോകാറ്റയോൺ പുനഃക്രമീകരണം (Carbocation Rearrangement) എന്ന് പറയുന്നത്.
• ലക്ഷ്യം: കാർബോകാറ്റയോൺ പുനഃക്രമീകരണത്തിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യം കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള കാർബോകാറ്റയോൺ രൂപീകരിക്കുക എന്നതാണ്. സ്ഥിരത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരത കൈവരുന്നു.
• സ്ഥിരത ക്രമം: കാർബോകാറ്റയോണുകളുടെ സ്ഥിരതയുടെ ക്രമം ഇപ്രകാരമാണ്: ടെർഷ്യറി (3°) > സെക്കൻഡറി (2°) > പ്രൈമറി (1°) > മീതൈൽ കാർബോകാറ്റയോൺ. ടെർഷ്യറി കാർബോകാറ്റയോണുകളാണ് ഏറ്റവും സ്ഥിരതയുള്ളവ.
• 1,2-ഷിഫ്റ്റ്: പുനഃക്രമീകരണങ്ങളിൽ സാധാരണയായി കാണുന്ന ഒന്നാണ് 1,2-ഷിഫ്റ്റ് (1,2-shift). ഇതിൽ ഒരു ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റം (1,2-Hydride shift), ഒരു ആൽക്കൈൽ ഗ്രൂപ്പ് (1,2-Alkyl shift), അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഫിനൈൽ ഗ്രൂപ്പ് എന്നിവ കാർബോകാറ്റയോണിന്റെ തൊട്ടടുത്തുള്ള കാർബൺ ആറ്റത്തിൽ നിന്ന് കാർബോകാറ്റയോണിന്റെ കാർബൺ ആറ്റത്തിലേക്ക് മാറുന്നു.
• 1,2 മീതൈൽ ഷിഫ്റ്റ്: ഈ പുനഃക്രമീകരണത്തിൽ ഒരു മീതൈൽ (-CH3) ഗ്രൂപ്പാണ് തൊട്ടടുത്തുള്ള കാർബണിൽ നിന്ന് കാർബോകാറ്റയോൺ കാർബണിലേക്ക് മാറുന്നത്. ഇത് സാധാരണയായി നടക്കുന്നത് പ്രൈമറി അല്ലെങ്കിൽ സെക്കൻഡറി കാർബോകാറ്റയോണുകൾക്ക് കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള സെക്കൻഡറി അല്ലെങ്കിൽ ടെർഷ്യറി കാർബോകാറ്റയോണുകളായി മാറുമ്പോളാണ്.

3-ക്ലോറോ-3-മീതൈൽ പെന്റയിനും പുനഃക്രമീകരണ സാധ്യതയും

• സംയുക്ത ഘടന: 3-ക്ലോറോ-3-മീതൈൽ പെന്റയിൻ (3-chloro-3-methylpentane) എന്ന സംയുക്തത്തിന്റെ ഘടന CH3-CH2-C(CH3)(Cl)-CH2-CH3 എന്നതാണ്. ഇതിൽ ക്ലോറിൻ (Cl) അറ്റാച്ച് ചെയ്തിരിക്കുന്ന കാർബൺ ഒരു മീതൈൽ ഗ്രൂപ്പും രണ്ട് ഈതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളും ആയി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
• കാർബോകാറ്റയോൺ രൂപീകരണം: രാസപ്രവർത്തന വേളയിൽ, പ്രത്യേകിച്ച് ധ്രുവീയ ലായകങ്ങളുടെ (polar solvents) സാന്നിധ്യത്തിൽ, ക്ലോറിൻ ആറ്റം ഒരു ലീവിംഗ് ഗ്രൂപ്പായി (leaving group) പുറത്തുപോകുമ്പോൾ ഒരു കാർബോകാറ്റയോൺ രൂപപ്പെടുന്നു. 3-ക്ലോറോ-3-മീതൈൽ പെന്റയിൻ സംയുക്തത്തിൽ നിന്ന് Cl- പുറത്തുപോകുമ്പോൾ രൂപപ്പെടുന്നത് 3-മീതൈൽപെന്റാൻ-3-യിൽ കാർബോകാറ്റയോൺ (3-methylpentan-3-yl carbocation) ആണ് (CH3-CH2-C+(CH3)-CH2-CH3).
• ടെർഷ്യറി കാർബോകാറ്റയോൺ: ഈ കാർബോകാറ്റയോൺ ഒരു ടെർഷ്യറി കാർബോകാറ്റയോൺ ആണ്. കാരണം പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള കാർബൺ മൂന്ന് ആൽക്കൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുമായി (ഒരു മീതൈൽ ഗ്രൂപ്പും രണ്ട് ഈതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളും) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ടെർഷ്യറി കാർബോകാറ്റയോണുകൾ സാധാരണയായി വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളവയാണ്.
• പുനഃക്രമീകരണ സാധ്യത: സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരു ടെർഷ്യറി കാർബോകാറ്റയോൺ അതിലും കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള മറ്റൊരു കാർബോകാറ്റയോണായി മാറാൻ 1,2-ഷിഫ്റ്റ് നടത്താറില്ല, കാരണം ഇത് ഇതിനകം തന്നെ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ള രൂപമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു സംയുക്തത്തിൽ കാർബോകാറ്റയോൺ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയുകയും അതിൽ മീതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ചില പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് രാസപ്രവർത്തനങ്ങളോടൊപ്പം പുനഃക്രമീകരണ സാധ്യതകൾ പരിഗണിക്കപ്പെടാം. ചോദ്യത്തിൽ 'സാധ്യതയുള്ള സംയുക്തം' (likely compound) എന്ന് ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, മീതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ സാന്നിധ്യവും കാർബോകാറ്റയോൺ രൂപീകരണത്തിനുള്ള കഴിവും കാരണം ഈ സംയുക്തത്തെ ഒരു മീതൈൽ ഷിഫ്റ്റിന് വിധേയമാകാൻ കഴിവുള്ള സംയുക്തമായി കണക്കാക്കാം. മത്സര പരീക്ഷകളിൽ, കാർബോകാറ്റയോൺ രൂപീകരണവും മീതൈൽ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ ലഭ്യതയും പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്.