एमीन: प्रकार, नामकरण, गुण

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• एमाइन कार्बनिक यौगिक और कार्यात्मक समूह हैं जिनमें एकाकी जोड़ी के साथ एक बुनियादी नाइट्रोजन परमाणु होता है।
• एमाइन अमोनिया (NH3) के व्युत्पन्न हैं, जहाँ एक या अधिक हाइड्रोजन परमाणुओं को एल्काइल या एरील समूह जैसे प्रतिस्थापक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

एमाइन के प्रकार

• एमाइन को नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल या एरील समूहों की संख्या के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
• प्राथमिक (1°) एमाइन: नाइट्रोजन एक एल्काइल या एरील समूह और दो हाइड्रोजन परमाणुओं (RNH2) से बंधा होता है।
• द्वितीयक (2°) एमाइन: नाइट्रोजन दो एल्काइल या एरील समूहों और एक हाइड्रोजन परमाणु (R2NH) से बंधा होता है।
• तृतीयक (3°) एमाइन: नाइट्रोजन तीन एल्काइल या एरील समूहों (R3N) से बंधा होता है।
• चतुर्धातुक अमोनियम आयन (4°): नाइट्रोजन चार एल्काइल या एरील समूहों से बंधा होता है, जो एक सकारात्मक चार्ज (R4N+) ले जाता है।

नामकरण

• साधारण एमाइन के सामान्य नामों में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े एल्काइल समूहों को सूचीबद्ध किया जाता है, जिसके बाद प्रत्यय "-एमाइन" होता है।
• IUPAC नामकरण नाइट्रोजन परमाणु से जुड़ी सबसे लंबी निरंतर कार्बन श्रृंखला को मूल श्रृंखला के रूप में पहचानता है।
• अमीनो समूह (-NH2) को एक प्रतिस्थापक, "अमीनो-" के रूप में नामित किया गया है।
• द्वितीयक और तृतीयक एमाइन के लिए, नाइट्रोजन से बंधा हुआ बड़ा एल्काइल समूह मूल नाम का हिस्सा बन जाता है।
• नाइट्रोजन से बंधे छोटे एल्काइल समूहों को एन-अल्काइल प्रतिस्थापक के रूप में नामित किया गया है।

भौतिक गुण

• नाइट्रोजन और हाइड्रोजन या कार्बन के बीच इलेक्ट्रोनेगेटिविटी अंतर के कारण एमाइन ध्रुवीय यौगिक होते हैं।
• प्राथमिक और द्वितीयक एमाइन एक-दूसरे और पानी के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड बना सकते हैं।
• हाइड्रोजन बॉन्डिंग उनके क्वथनांक और घुलनशीलता को प्रभावित करती है।
• तृतीयक एमाइन एक-दूसरे के साथ हाइड्रोजन बॉन्ड नहीं बना सकते हैं, लेकिन पानी से हाइड्रोजन बॉन्ड स्वीकार कर सकते हैं।
• कम आणविक भार वाले एमाइन कमरे के तापमान पर गैस या तरल होते हैं, जबकि उच्च आणविक भार वाले एमाइन ठोस होते हैं।
• सुगंधित एमाइन में तुलनीय आणविक भार वाले एलिफैटिक एमाइन की तुलना में कम क्वथनांक होता है।
• कई एमाइन में विशिष्ट गंध होती है, जिसे अक्सर मछली या अमोनिया जैसी गंध के रूप में वर्णित किया जाता है।
• कम कार्बन परमाणुओं वाले एमाइन आमतौर पर पानी में घुलनशील होते हैं।
• जैसे-जैसे कार्बन परमाणुओं की संख्या बढ़ती है, हाइड्रोफोबिक चरित्र बढ़ने के कारण पानी में घुलनशीलता कम होती जाती है।
• एमाइन अधिकांश कार्बनिक विलायकों में घुलनशील होते हैं।

क्षारीयता

• नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी की उपस्थिति के कारण एमाइन क्षारीय यौगिक होते हैं।
• वे अमोनियम आयनों को बनाने के लिए एक प्रोटॉन (H+) स्वीकार कर सकते हैं।
• एक एमाइन की क्षारकता को उसके pKb मान या उसके संयुग्म एसिड (अमोनियम आयन) के pKa द्वारा निर्धारित किया जाता है।
• एलिफैटिक एमाइन आमतौर पर अमोनिया की तुलना में अधिक क्षारीय होते हैं, एल्काइल समूहों के इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले प्रभाव के कारण, जो नाइट्रोजन परमाणु पर सकारात्मक चार्ज को स्थिर करता है।
• सुगंधित एमाइन आम तौर पर एलिफैटिक एमाइन की तुलना में कम क्षारीय होते हैं क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु पर अकेली जोड़ी सुगन्धित वलय में स्थानीयकृत होती है, जिससे इसका प्रोटॉनकरण के लिए उपलब्धता कम हो जाती है।
• सुगंधित वलय पर प्रतिस्थापक सुगंधित एमाइन की क्षारकता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।
• इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले समूह क्षारकता बढ़ाते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन-निकासी समूह क्षारकता घटाते हैं।
• नाइट्रोजन परमाणु के आसपास की त्रिविम बाधा भी क्षारकता को प्रभावित कर सकती है।
• एमाइन लवण बनाने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

एमाइन की तैयारी

• अमोनिया का एल्काइलीकरण: अमोनिया एल्काइल हैलाइड्स के साथ प्रतिक्रिया करके प्राथमिक एमाइन का उत्पादन करता है, लेकिन यह प्रतिक्रिया अक्सर प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक एमाइन, साथ ही चतुर्धातुक अमोनियम लवण का मिश्रण बनाती है क्योंकि ओवर-एल्काइलीकरण होता है।
• नाइट्रो यौगिकों का अपचयन: नाइट्रो यौगिकों को विभिन्न अपचायक एजेंटों जैसे धातु उत्प्रेरक (जैसे, Pd, Pt, या Ni) के साथ हाइड्रोजन गैस (H2), या धातु/अम्ल संयोजन (जैसे, Sn/HCl या Fe/HCl) का उपयोग करके प्राथमिक एमाइन में अपचयित किया जा सकता है।
• एल्डिहाइड और कीटोन का अपचायक एमिनेशन: एल्डिहाइड और कीटोन एमाइन बनाने के लिए अपचायक एजेंट (जैसे, NaBH4 या NaBH3CN) की उपस्थिति में अमोनिया या प्राथमिक/द्वितीयक एमाइन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
• नाइट्राइल का अपचयन: नाइट्राइल को मजबूत अपचायक एजेंटों जैसे लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड (LiAlH4) या उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण का उपयोग करके प्राथमिक एमाइन में अपचयित किया जा सकता है।
• हॉफमैन और कर्टियस पुनर्व्यवस्था: इन प्रतिक्रियाओं में एक कार्बन परमाणु के नुकसान के साथ एमाइन बनाने के लिए एमाइड या एसाइल एज़ाइड की पुनर्व्यवस्था शामिल है।

एमाइन की प्रतिक्रियाएँ

• एल्काइलीकरण: एमाइन एल्काइल हैलाइड्स के साथ प्रतिक्रिया करके एल्काइलेटेड अमोनियम लवण बनाते हैं।
• एसाइलीकरण: एमाइन एसाइल क्लोराइड या एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करके एमाइड बनाते हैं।
• नाइट्रस एसिड के साथ प्रतिक्रिया- प्राथमिक एलिफैटिक एमाइन नाइट्रस एसिड (HNO2) के साथ प्रतिक्रिया करके डायज़ोनियम लवण बनाते हैं, जो अल्कोहल, एल्केन और एल्काइल हैलाइड सहित उत्पादों का मिश्रण देने के लिए विघटित होते हैं।
• एल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्रतिक्रिया- प्राथमिक एमाइन एल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्रतिक्रिया करके इमाइन (शिफ बेस) बनाते हैं। द्वितीयक एमाइन एल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्रतिक्रिया करके एनमाइन बनाते हैं।
• हॉफमैन उन्मूलन: चतुर्धातुक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड गर्म करने पर एल्केन बनाने के लिए उन्मूलन प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं।

डायजोनियम लवण

• डायज़ोनियम लवण कम तापमान (0-5 डिग्री सेल्सियस) पर नाइट्रस एसिड (HNO2) के साथ प्राथमिक सुगंधित एमाइन की प्रतिक्रिया द्वारा बनते हैं।
• ये लवण विभिन्न सुगंधित यौगिकों के संश्लेषण में उपयोगी मध्यवर्ती हैं। डायज़ोनियम लवण विभिन्न प्रकार की प्रतिक्रियाओं से गुजर सकते हैं, जिनमें शामिल हैं: - सैंडमेयर प्रतिक्रिया- क्रमशः CuCl, CuBr, CuCN या KI का उपयोग करके डायज़ोनियम समूह को Cl, Br, CN या I से बदलना। - स्कीमैन रिएक्शन- HBF4 के साथ उपचार के बाद गर्मी देकर डायज़ोनियम समूह को F से बदलना। - हाइड्रोजन द्वारा प्रतिस्थापन - H3PO2 के साथ उपचार द्वारा डायज़ोनियम समूह को H से बदलना। - हाइड्रॉक्सिल समूह द्वारा प्रतिस्थापन- जलीय अम्ल में गर्म करके डायज़ोनियम समूह को OH से बदलना। - एजो युग्मन - एजो यौगिक बनाने के लिए सक्रिय सुगंधित यौगिकों (जैसे, फेनोल्स या सुगंधित एमाइन) के साथ प्रतिक्रिया, जिनका उपयोग अक्सर रंगों के रूप में किया जाता है।

एमाइन के अनुप्रयोग

• फार्मास्युटिकल्स: कई दवाओं में एमाइन कार्यात्मक समूह होते हैं।
• डाई: एजो डाई सुगंधित एमाइन से संश्लेषित होते हैं।
• पॉलिमर: एमाइन का उपयोग विभिन्न पॉलिमर के उत्पादन में किया जाता है, जैसे कि पॉल्यूरेथेन और эпокси राल।
• रसायन: कई कीटनाशक और शाकनाशी में एमाइन कार्यात्मक समूह होते हैं।
• डिटर्जेंट और सर्फेक्टेंट: चतुर्धातुक अमोनियम लवण का उपयोग धनायनित सर्फेक्टेंट के रूप में किया जाता है।
• रासायनिक संश्लेषण: एमाइन कार्बनिक संश्लेषण में महत्वपूर्ण मध्यवर्ती हैं।