জৈব রসায়ন পরিচিতি

নিশ্চয়ই! এই অংশে, আমরা আপনার দেওয়া পাঠ্যক্রম অনুসারে জৈব রসায়নের ওপর একটি বিস্তারিত আলোচনা তৈরি করব। এখানে নতুন কোনো তথ্য নেই, তাই আমরা নোটগুলো অপরিবর্তিত রাখছি।

• জৈব রসায়ন হলো কার্বনযুক্ত যৌগসমূহের গঠন, বৈশিষ্ট্য, গঠন, বিক্রিয়া এবং প্রস্তুতি নিয়ে আলোচনা করে, যেখানে হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন, অক্সিজেন, হ্যালোজেন, ফসফরাস, সিলিকন এবং সালফারও থাকতে পারে।
• পূর্বে এটি জীবন্ত প্রাণীদের দ্বারা উৎপাদিত যৌগগুলির অধ্যয়ন পর্যন্ত সীমাবদ্ধ ছিল, তবে জৈব রসায়ন কার্বন সমন্বিত মানব-নির্মিত পদার্থগুলিকেও অন্তর্ভুক্ত করতে প্রসারিত হয়েছে।
• কার্বন তার যৌগ গঠনের বিশাল সংখ্যার কারণে অনন্য।
• এই যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে:
  • পলিমার
  • ঔষধ
  • পেট্রোকেমিক্যালস
  • খাদ্য
• জৈব যৌগগুলি মিথেন (CH4) এর মতো সরল অণু থেকে শুরু করে প্রোটিন এবং ডিএনএ-এর মতো জটিল অণু পর্যন্ত বিস্তৃত।

মূল ধারণা

• গঠন বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে; আণবিক গঠন বোঝা মৌলিক।
• সাধারণ কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:
  • বন্ধন
  • জ্যামিতি
  • সমাণুতা
• জৈব বিক্রিয়াগুলিতে সমযোজী বন্ধন তৈরি এবং ভাঙ্গা জড়িত।
• মূল বিক্রিয়া প্রকারগুলির মধ্যে রয়েছে:
  • সংযোজন
  • অপসারণ
  • প্রতিস্থাপন
  • পুনর্বিন্যাস
• কার্যকরী গ্রুপগুলি হলো পরমাণুর নির্দিষ্ট বিন্যাস যা অণুর প্রতিক্রিয়াশীলতা নির্ধারণ করে।
• কার্যকরী গ্রুপগুলির উদাহরণ:
  • অ্যালকোহল (-OH)
  • কিটোন (C=O)
  • অ্যামিন (-NH2)
• বিক্রিয়া প্রক্রিয়াগুলি ধাপে ধাপে বর্ণনা করে যে কীভাবে একটি বিক্রিয়া ঘটে:
  • কোন বন্ধনগুলি ভেঙে যায় এবং কী ক্রমে গঠিত হয় তা দেখানো হয়

হাইড্রোকার্বন

• হাইড্রোকার্বন হলো সরল জৈব যৌগ, যা শুধুমাত্র কার্বন এবং হাইড্রোজেন ধারণ করে।
• অ্যালকেনস:
  • একক বন্ধন (C-C) সহ সম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন।
  • সাধারণ সূত্র: CnH2n+2।
  • তুলনামূলকভাবে অ-প্রতিক্রিয়াশীল, দহন এবং হ্যালোজিনেশন ঘটে।
• অ্যালকিনস:
  • কমপক্ষে একটি কার্বন-কার্বন দ্বৈত বন্ধন (C=C) সহ অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন।
  • সাধারণ সূত্র: CnH2n।
  • অ্যালকেনসের চেয়ে বেশি প্রতিক্রিয়াশীল, সংযোজন বিক্রিয়া ঘটে।
• অ্যালকাইনস:
  • কমপক্ষে একটি কার্বন-কার্বন ত্রৈধ বন্ধন (C≡C) সহ অসম্পৃক্ত হাইড্রোকার্বন।
  • সাধারণ সূত্র: CnH2n-2।
  • অত্যন্ত প্রতিক্রিয়াশীল, সংযোজন বিক্রিয়া ঘটে।
• অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন:
  • একটি বেনজিন রিং (পর্যায়ক্রমে একক এবং দ্বৈত বন্ধন সহ একটি ছয়-কার্বন রিং) বা অনুরূপ সিস্টেম ধারণ করে।
  • রেজোন্যান্সের কারণে অনন্য স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে।
  • সংযোজন বিক্রিয়ার চেয়ে প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া সহজে ঘটে।

কার্যকরী গ্রুপ

• অ্যালকোহল:
  • একটি হাইড্রক্সিল গ্রুপ (-OH) ধারণ করে।
  • বৈশিষ্ট্য হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা প্রভাবিত হয়।
  • বিক্রিয়া করে গঠন করে:
    • ইথার
    • এস্টার
    • অ্যালকাইল হ্যালাইড
• ইথার:
  • দুটি অ্যালকাইল বা অ্যারাইল গ্রুপের সাথে একটি অক্সিজেন পরমাণু আবদ্ধ থাকে (R-O-R')।
  • তুলনামূলকভাবে অ-প্রতিক্রিয়াশীল।
  • সাধারণত দ্রাবক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
• অ্যালডিহাইড এবং কিটোন:
  • একটি কার্বনিল গ্রুপ (C=O) ধারণ করে।
  • অ্যালডিহাইডে কার্বনিল কার্বনের সাথে কমপক্ষে একটি হাইড্রোজেন পরমাণু সংযুক্ত থাকে।
  • কিটোনে কার্বনিল কার্বনের সাথে দুটি অ্যালকাইল বা অ্যারাইল গ্রুপ সংযুক্ত থাকে।
  • নিউক্লিওফিলিক সংযোজন বিক্রিয়া ঘটে।
• কার্বক্সিলিক অ্যাসিড:
  • একটি কারবক্সিল গ্রুপ (-COOH) ধারণ করে।
  • অ্যাসিডিক বৈশিষ্ট্য; একটি প্রোটন দান করতে পারে।
  • অ্যালকোহলের সাথে বিক্রিয়া করে এস্টার গঠন করে।
• এস্টার:
  • একটি অ্যালকোক্সি গ্রুপ (-OR) সংযুক্ত সহ একটি কার্বনিল গ্রুপ ধারণ করে (R-COO-R')।
  • কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের এস্টারিফিকেশন দ্বারা গঠিত।
  • অ্যালকোহল এবং কার্বক্সিলিক অ্যাসিড গঠনের জন্য হাইড্রোলাইসিস ঘটে।
• অ্যামিন:
  • একটি নাইট্রোজেন পরমাণু ধারণ করে যার সাথে একটি, দুটি বা তিনটি অ্যালকাইল বা অ্যারাইল গ্রুপ সংযুক্ত থাকে (R-NH2, R2-NH, R3-N)।
  • নাইট্রোজেন পরমাণুর উপর নিঃসঙ্গ ইলেকট্রন জোড়ার কারণে মৌলিক বৈশিষ্ট্য বিদ্যমান।
  • অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া করে লবণ গঠন করে।
• অ্যামাইড:
  • একটি কার্বনিল গ্রুপের সাথে সংযুক্ত একটি নাইট্রোজেন পরমাণু ধারণ করে (R-CO-NH2)।
  • কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের অ্যামাইডেশন দ্বারা গঠিত।
  • প্রোটিনের পেপটাইড লিঙ্কেজের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ।
• হ্যালাইড:
  • একটি হ্যালোজেন পরমাণু (F, Cl, Br, I) একটি অ্যালকাইল বা অ্যারাইল গ্রুপের সাথে আবদ্ধ থাকে (R-X)।
  • প্রতিস্থাপন এবং অপসারণ বিক্রিয়া ঘটে।

সমাণুতা

• সমাণু হলো একই আণবিক সূত্র কিন্তু ভিন্ন গঠনযুক্ত অণু।
• গঠনগত সমাণু (সাংবিধানিক সমাণু):
  • পরমাণুর বন্ধন ব্যবস্থায় ভিন্নতা থাকে।
• স্টেরিওisomer:
  • একই বন্ধন ব্যবস্থা আছে কিন্তু পরমাণুর স্থানিক বিন্যাসে ভিন্নতা থাকে।
  • এনানসিওমার হলো স্টেরিওisomer যা অ-সুপারিম্পোজযোগ্য মিরর ইমেজ (চিরাল অণু)।
  • ডায়াস্টেরিওমার হলো স্টেরিওisomer যা মিরর ইমেজ নয়।
  • জ্যামিতিক সমাণু (cis-trans সমাণু) অ্যালকিন এবং চক্রীয় যৌগে সীমিত ঘূর্ণনের কারণে ঘটে।

মূল বিক্রিয়া প্রকার

• সংযোজন বিক্রিয়া:
  • দুটি বিক্রিয়াকারী একত্রিত হয়ে একটি একক পণ্য তৈরি করে, সাধারণত অসম্পৃক্ত যৌগ জড়িত থাকে।
• অপসারণ বিক্রিয়া:
  • একটি একক বিক্রিয়াকারী দুটি পণ্যে বিভক্ত হয়, প্রায়শই একটি দ্বৈত বা ত্রৈধ বন্ধন তৈরি করে।
• প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া:
  • একটি অণুর একটি পরমাণু বা গ্রুপ অন্য পরমাণু বা গ্রুপ দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
• পুনর্বিন্যাস বিক্রিয়া:
  • একটি অণুর মধ্যে পরমাণু এবং বন্ধনের পুনর্গঠন জড়িত।

বিক্রিয়া প্রক্রিয়া

• বিক্রিয়া প্রক্রিয়া একটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার ধাপে ধাপে ঘটনাগুলির ক্রম বর্ণনা করে।
• ইলেকট্রনের চলাচল, বন্ধন ভাঙ্গা এবং বন্ধন গঠন অন্তর্ভুক্ত।
• বিক্রিয়া প্রক্রিয়ার সাধারণ ধাপ:
  • নিউক্লিওফিলিক আক্রমণ
  • ইলেক্ট্রোফিলিক আক্রমণ
  • প্রোটন স্থানান্তর
  • একটি লিভিং গ্রুপের ক্ষতি
• কার্বোকেশন হলো ইতিবাচক চার্জযুক্ত কার্বন পরমাণু, যা প্রায়শই মধ্যবর্তী হিসাবে গঠিত হয়।
• কার্বানিয়ন হলো ঋণাত্মক চার্জযুক্ত কার্বন পরমাণু, যা মধ্যবর্তী হিসাবেও গঠিত হয়।
• ফ্রি রেডিক্যাল হলো অযুগ্ম ইলেকট্রনযুক্ত প্রজাতি, খুব প্রতিক্রিয়াশীল মধ্যবর্তী।

স্পেকট্রোস্কোপি

• স্পেকট্রোস্কোপি জৈব অণুর গঠন এবং বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়।
• নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স (NMR) স্পেকট্রোস্কোপি:
  • একটি অণুর কার্বন-হাইড্রোজেন কাঠামো সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করে।
• ইনফ্রারেড (IR) স্পেকট্রোস্কোপি
  • তাদের বৈশিষ্ট্যযুক্ত শোষণ ফ্রিকোয়েন্সির উপর ভিত্তি করে কার্যকরী গ্রুপ সনাক্ত করে।
• মাস স্পেকট্রোমেট্রি (MS)
  • একটি অণুর আণবিক ওজন এবং মৌলিক গঠন নির্ধারণ করে।
  • খণ্ডন প্যাটার্ন সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করে, যা গঠন বিশদকরণে সহায়তা করতে পারে।
• অতিবেগুনী-দৃশ্যমান (UV-Vis) স্পেকট্রোস্কোপি
  • ইলেকট্রনিক রূপান্তর বিশ্লেষণ করে, কনজুগেটেড সিস্টেমের জন্য দরকারী।

নামকরণ (IUPAC)

• IUPAC নামকরণ জৈব যৌগের নামকরণের একটি পদ্ধতিগত উপায় সরবরাহ করে।
• মূল চেইন সনাক্ত করুন (দীর্ঘতম একটানা কার্বন চেইন)।
• বিদ্যমান কার্যকরী গ্রুপ সনাক্ত করুন।
• মূল চেইনে কার্বন পরমাণু সংখ্যা দিন।
• প্রতিস্থাপকগুলির নাম এবং সংখ্যা দিন।
• সম্পূর্ণ নাম তৈরি করতে প্রতিস্থাপকের নাম, মূল চেইনের নাম এবং কার্যকরী গ্রুপ সাফিক্স একত্রিত করুন।

গুরুত্বপূর্ণ বিক্রিয়া ধারণা

• মারকভনিকভের নিয়ম:
  • একটি অ্যালকিনের HX (যেখানে X একটি হ্যালোজেন) সংযোজনের ক্ষেত্রে, হাইড্রোজেন পরমাণু সেই কার্বনে যোগ হয় যেখানে বেশি হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে এবং হ্যালোজেন সেই কার্বনে যোগ হয় যেখানে কম হাইড্রোজেন পরমাণু থাকে।
• জায়তসেভের নিয়ম:
  • অপসারণ বিক্রিয়ায়, সবচেয়ে বেশি প্রতিস্থাপিত অ্যালকিন (দ্বৈত-বন্ধনযুক্ত কার্বনের সাথে সবচেয়ে বেশি অ্যালকাইল গ্রুপ সংযুক্ত অ্যালকিন) সাধারণত প্রধান পণ্য।
• স্টেরিওকেমিস্ট্রি:
  • বিক্রিয়া স্টেরিওস্পেসিফিক হতে পারে (একটি স্টেরিওisomer একটি নির্দিষ্ট স্টেরিওisomeric পণ্য তৈরি করে) বা স্টেরিওসেলেক্টিভ হতে পারে (একটি স্টেরিওisomeric পণ্য অন্যদের চেয়ে বেশি পছন্দসই)।