SN1 ۽ SN2 جي رد عمل جو طريقو
نامياتي ڪيمسٽري ۾ نيوڪليوفيلڪ متبادل رد عمل هڪ عام قسم جو ڪيميائي رد عمل آهي. انهن ۾ هڪ ئي ماليڪيول اندر هڪ فنڪشنل گروپ کي ٻئي سان تبديل ڪرڻ شامل آهي. نيوڪليوفيلڪ متبادل رد عمل کي سنڀاليندڙ ٻه مکيه طريقا آهن SN1 (يوني ماليڪيولر نيوڪليوفيلڪ متبادل رد عمل) ۽ SN2 (بائي ماليڪيولر نيوڪليوفيلڪ متبادل رد عمل). نامياتي ڪيمسٽري جي مطالعي ۾ انهن مختلف طريقن کي سمجهڻ تمام ضروري آهي، ڇاڪاڻ ته هر ميڪانيزم ۾ مختلف خاصيتون، حالتون، ۽ پيداوار جي پيداوار هوندي آهي.
SN1 ميڪانيزم
SN1 جو مطلب آهي "يوني ماليڪيولر نيوڪليوفيلڪ سبسٽيٽيوشن." هي ميڪانيزم ٻن مرحلن تي مشتمل آهي، يعني پهرين قدم طور ڪاربوڪيشن جي ٺهڻ، جنهن کان پوءِ ڪاربوڪيشن تي نيوڪليوفيلڪ حملو.
اسٽيج 1: ڪاربوڪيشن ٺهڻ
SN1 ميڪانيزم ۾ پهريون قدم ڪاربوڪيشن ٺاهڻ لاءِ ڇڏڻ واري گروپ کي والدين ماليڪيول کان الڳ ڪرڻ آهي. هڪ سٺو ڇڏڻ وارو گروپ اهو آهي جيڪو آساني سان هٽايو وڃي ٿو، جهڙوڪ هيلائيڊ (Cl^-، Br^-، I^-) يا ٽوسائليٽ. هي عمل غير ماليڪيول آهي ڇاڪاڻ ته ان ۾ شرح مقرر ڪرڻ واري مرحلي ۾ صرف هڪ ماليڪيول شامل آهي، يعني والدين مرڪب پاڻ.
\[
آر ايل \ ساڄي تير آر ^+ + ايل ^-
\]
هتي، RL والدين ماليڪيول آهي، R^+ ڪاربوڪييشن آهي، ۽ L^- ڇڏڻ وارو گروپ آهي.
قدم 2: نيوڪليوفيلڪ حملو
ٻئي مرحلي ۾، نيوڪليوفائل هڪ متبادل پيداوار پيدا ڪرڻ لاءِ ٺهيل ڪاربوڪيشن تي حملو ڪري ٿو.
\[
آر ^+ + اين يو سي ^- \ ساڄي طرف آر-اين يو سي
\]
SN1 رد عمل ۾، رد عمل جي ڪاميابي جو دارومدار ڪاربوڪشن جي استحڪام تي آهي. تنهن ڪري، SN1 رد عمل بنيادي يا ثانوي ڪاربوڪشن جي ڀيٽ ۾ مستحڪم ٽئين ڪاربوڪشن سان وڌيڪ بار بار ٿيندا آهن.
SN1 رد عمل جون خاصيتون
1. ڪاربوڪيشن جي استحڪام: ڪاربوڪيشن جيترو وڌيڪ مستحڪم هوندو، اوترو ئي SN1 جو رد عمل آسان ٿيندو. تنهن ڪري، SN1 ٽئين ڪاربن تي وڌيڪ عام آهي.
2. اسٽيريو ڪيمسٽري: SN1 رد عمل اڪثر ڪري نسلي مرکب پيدا ڪندا آهن ڇاڪاڻ ته ڪاربوڪيشن پلانر هوندو آهي ۽ نيوڪليوفائل ٻنهي پاسن کان حملو ڪري سگهي ٿو.
3. محلول: پولر پروٽڪ محلول جهڙوڪ پاڻي ۽ الڪوحل ٺهيل آئنن جي استحڪام جي ڪري SN1 رد عمل جي حمايت ڪن ٿا.
SN2 ميڪانيزم
SN2 جو مطلب آهي "بائيموليڪيولر نيوڪليوفيلڪ سبسٽيٽيوشن." هن ميڪانيزم ۾، نيوڪليوفائل ڇڏڻ واري گروپ سان ڳنڍيل ڪاربان تي هڪ ئي وقت حملو ڪري ٿو جڏهن ته ڇڏڻ واري گروپ کي هٽايو ويندو آهي.
نيوڪليوفيلڪ حملو ۽ گروپ ڇڏڻ جو خاتمو
SN2 جو رد عمل هڪ ئي قدم (مشترڪ ميڪانيزم) ۾ ٿئي ٿو، جتي نيوڪليوفائل پوئين پاسي کان ڇڏڻ واري گروپ سان ڳنڍيل ڪاربان تي حملو ڪري ٿو، جڏهن ته ڇڏڻ وارو گروپ آزاد ڪيو ويندو آهي.
\[
اين يو سي ^- + آر ايل ^- ساڄي طرف آر-اين يو سي + ايل ^-
\]
هي عمل ٻہ ماليڪيولر آهي ڇاڪاڻ ته ان ۾ شرح مقرر ڪرڻ واري مرحلي ۾ ٻه ماليڪيول شامل آهن، يعني نيوڪليوفائل ۽ والدين مرڪب.
SN2 رد عمل جون خاصيتون
1. اسٽيرڪ رڪاوٽ: ڇاڪاڻ ته نيوڪليوفائل کي پوئتي کان حملو ڪرڻ گهرجي، SN2 رد عمل پرائمري ۽ سيڪنڊري ڪاربن تي وڌيڪ آساني سان ٿين ٿا. ٽئين ڪاربن عام طور تي هن ميڪانيزم ۾ حملي لاءِ تمام گهڻو رڪاوٽ هوندا آهن.
2. اسٽيريو ڪيمسٽري: SN2 رد عمل اسٽيريوجينڪ مرڪز تي هڪ ترتيب جي الٽ (والڊن انورسيشن) پيدا ڪري ٿو، تنهن ڪري نظرياتي طور تي فعال مرڪب جيڪي SN2 رد عمل مان گذرن ٿا، مخالف ترتيب سان مصنوعات پيدا ڪندا.
3. محافظ ۽ محلول: پولر اپروٽڪ محلول جهڙوڪ ايسٽونائيٽرائيل، ڊائي ميٿائل سلفوڪسائيڊ (DMSO)، يا ايسٽون SN2 عمل جي حق ۾ آهن ڇاڪاڻ ته اهي محلول ذريعي نيوڪليوفائل کي تمام گهڻو مستحڪم نه ٿا ڪن.
SN1 ۽ SN2 جي وچ ۾ مقابلو
SN1 ۽ SN2 ميڪانيزم جي وچ ۾ چونڊ ڪرڻ وقت، ڪيترن ئي عنصرن تي غور ڪرڻ گهرجي:
1. سبسٽريٽ جي جوڙجڪ:
– SN1: مستحڪم ڪاربوڪيشن وارن مرکبن لاءِ ترجيح ڏني وئي (ترتيب > ثانوي > پرائمري).
- SN2: ٿوري اسٽيرڪ رڪاوٽ وارن مرکبن لاءِ ترجيح ڏني وئي (پرائمري > سيڪنڊري > ٽيٽيري).
2. نيوڪليوفيل:
- SN1: نيوڪليوفائل جي طاقت تي گهٽ منحصر، ڇاڪاڻ ته شرح طئي ڪرڻ واري مرحلي ۾ نيوڪليوفائل شامل نه آهي.
- SN2: هڪ مضبوط نيوڪليوفائل جي ضرورت آهي ڇاڪاڻ ته نيوڪليوفائلڪ حملو شرح جو تعين ڪندڙ قدم آهي.
3. گروپ ڇڏڻ:
- ٻنهي طريقن کي هڪ سٺي ڇڏڻ واري گروپ جي ضرورت آهي جيڪا والدين گروپ کي آساني سان ڇڏي سگهي.
4. محلول:
- SN1: پولر پروٽڪ سالوينٽ جيڪو آئنز کي مستحڪم ڪري ٿو.
- SN2: اپروٽڪ پولر سالوينٽ جيڪو آئنز کي مستحڪم ڪري ٿو پر نيوڪليوفائلز کي مستحڪم نٿو ڪري.
5. اسٽيريو ڪيمسٽري:
– SN1: ريسمڪ مرکب ڇاڪاڻ ته نيوڪليوفائل ڪاربوڪيشن جي ٻنهي پاسن کان حملو ڪري سگهي ٿو.
- SN2: ڇڏڻ واري گروپ جي سامهون واري پاسي کان نيوڪليوفيلڪ حملي جي ڪري ترتيب جي الٽ.
SN1 ۽ SN2 رد عمل جون مثالون
SN1 رد عمل جون مثالون
پاڻيءَ سان ٽرٽ-بُٽيل الڪائل هالائيڊ جو ڊيهائيڊريشن رد عمل:
\[
\text{(CH}_3\text{)}_3\text{C-Br} + H_2O \rightarrow \text{(CH}_3\text{)}_3\text{C-OH} + HBr
\]
هن رد عمل ۾، برومائيڊ گروپ جي الڳ ٿيڻ کان پوءِ، ٽرٽ-بوٽيل برومائيڊ هڪ ٽرٽ-بوٽيل ڪاربوڪيشن ٺاهيندو آهي، جنهن کان پوءِ پاڻي پاران نيوڪليوفيلڪ حملو ٿيندو آهي.
SN2 رد عمل جون مثالون
هائيڊروڪسائيڊ آئنز سان ميٿائل برومائيڊ جو رد عمل:
\[
\text{CH}_3\text{Br} + OH^- \rightarrow \text{CH}_3\text{OH} + Br^-
\]
هتي، هائيڊرو آڪسائيڊ آئن برومائيڊ گروپ سان ڳنڍيل ميٿائل ڪاربن جي پوئين حصي تي حملو ڪري ٿو ۽ برومائيڊ گروپ جي ڇڏڻ سان گڏ، ميٿانول پيدا ڪري ٿو.
نتيجو
SN1 ۽ SN2 رد عمل نيوڪليوفيلڪ متبادل رد عمل جا ٻه اهم طريقا آهن، جن جي عمل جي طريقي ۾ بنيادي فرق آهن. SN1 کي ڪاربوڪيشن جي ٺهڻ جي ضرورت آهي ۽ عام طور تي وڏن، وڌيڪ شاخن واري ذيلي ذخيرن سان ٿيندي آهي، جڏهن ته SN2 هڪ ئي قدم ۾ اڳتي وڌندو آهي جتي نيوڪليوفائل سڌو سنئون ڇڏڻ واري گروپ سان ڳنڍيل ڪاربان بانڊ تي حملو ڪندو آهي، ننڍن، گهٽ شاخن واري ذخيرن کي ترجيح ڏيندو آهي. هر ميڪانيزم ۽ نتيجي ۾ پيدا ٿيندڙ شين جي حق ۾ حالتن جي مڪمل سمجھ نامياتي ڪيميائي جوڙجڪ ۾ اهم آهي.
