विलोपन अभिक्रियाएँ

विलोपन अभिक्रियाएँ आसन्न परमाणुओं से दो प्रतिस्थापकों को हटाकर एक पाई बंध बनाती हैं, जो सामान्यतः एल्किल हैलाइड्स या अल्कोहल से एल्कीन का उत्पादन करती हैं।

Definition

एक विलोपन अभिक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक सब्सट्रेट से दो परमाणु या समूह हटा दिए जाते हैं, आमतौर पर आसन्न कार्बन से, एक नया पाई बंध बनाने के लिए।

Scope

यह विषय E1 और E2 क्रियाविधियों, E1cb मार्ग, रीजियोसेलेक्टिविटी (ज़ाइटसेव बनाम हॉफमैन अभिविन्यास), E2 में स्टीरियोस्पेसिफिसिटी (एंटी-पेरिप्लानर ज्यामिति), और विलोपन तथा प्रतिस्थापन के बीच चिरस्थायी प्रतिस्पर्धा को शामिल करता है।

Core questions

• E1 और E2 क्रियाविधियाँ गतिकी और संक्रमण-अवस्था ज्यामिति में कैसे भिन्न हैं?
• क्या नियंत्रित करता है कि ज़ाइटसेव (अधिक प्रतिस्थापित) या हॉफमैन (कम प्रतिस्थापित) एल्कीन प्रबल होता है?
• एक सब्सट्रेट प्रतिस्थापन के बजाय विलोपन से कब गुजरता है?

Key theories

E2 (द्विआण्विक विलोपन)

एक प्रोटॉन और निकलने वाले समूह का एंटी-पेरिप्लानर स्थितियों से एक साथ, एक-चरणीय निष्कासन; द्वितीय-क्रम गतिकी और स्टीरियोस्पेसिफिक एल्कीन ज्यामिति परिणामित होती है।

E1 (एकल-आण्विक विलोपन)

एक कार्बोकैटायन के माध्यम से एक चरणबद्ध मार्ग, दर-निर्धारण आयनीकरण द्वारा निर्मित, जिसके बाद एक आसन्न प्रोटॉन का नुकसान होता है; प्रथम-क्रम गतिकी और ज़ाइटसेव चयनात्मकता परिणामित होती है।

E1cb (संयुग्मी-क्षार विलोपन)

एक चरणबद्ध मार्ग जिसमें डीप्रोटोनेशन निकलने वाले समूह के प्रस्थान से पहले होता है, जब प्रोटॉन अम्लीय होता है और निकलने वाला समूह खराब होता है तो इसे प्राथमिकता दी जाती है।

Mechanisms

E2 के लिए C–H और C–LG बंधों की एक पेरिप्लानर व्यवस्था की आवश्यकता होती है ताकि विकसित हो रही पाई प्रणाली ठीक से संरेखित हो, जिससे यह स्टीरियोस्पेसिफिक हो जाती है। E1 एक कार्बोकैटायन से होकर गुजरता है और इसलिए स्टीरियोस्पेसिफिसिटी खो देता है और पुनर्व्यवस्था के साथ हो सकता है। भारी क्षार कम बाधा वाले हॉफमैन उत्पाद की ओर चयनात्मकता को स्थानांतरित करते हैं।

Clinical relevance

विलोपन रसायन विज्ञान एल्कीन के औद्योगिक उत्पादन और फार्मास्यूटिकल्स के लिए सिंथेटिक मार्गों के लिए केंद्रीय है; जब किसी दवा मध्यवर्ती में एक विशिष्ट ओलेफिन ज्यामिति की आवश्यकता होती है तो रीजियो- और स्टीरियोसेलेक्टिविटी को नियंत्रित करना आवश्यक है।

History

ज़ाइटसेव और हॉफमैन के उन्नीसवीं सदी के एल्कीन अभिविन्यास पर किए गए अवलोकनों को बीसवीं सदी में इंगोल्ड के क्रियाविधिगत ढांचे द्वारा युक्तिसंगत बनाया गया था, जिसने क्षार की शक्ति, स्टेरिक और संक्रमण-अवस्था ज्यामिति को उत्पाद वितरण से जोड़ा।

Key figures

• Christopher Kelk Ingold
• Alexander Zaitsev
• August Wilhelm von Hofmann

Seminal works

• careysundberg2007a

Frequently asked questions

E2 को एंटी-पेरिप्लानर ज्यामिति की आवश्यकता क्यों होती है?

टूटने वाले C–H और C–निकलने वाले समूह के बंधों को नए पाई बंध में ओवरलैप करने के लिए, उन्हें एक ही तल में स्थित होना चाहिए और विपरीत दिशाओं में इंगित करना चाहिए; यह एंटी-पेरिप्लानर संरेखण संक्रमण अवस्था में कक्षीय ओवरलैप को अधिकतम करता है।

प्रतिस्थापन पर विलोपन को क्या प्राथमिकता देता है?

मजबूत, भारी क्षार, उच्च तापमान और अधिक प्रतिस्थापित सब्सट्रेट सभी संतुलन को न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन के बजाय विलोपन की ओर धकेलते हैं।