एक हाइड्रॉक्सिल समूह क्या है?

रसायन विज्ञान में, एक हाइड्रॉक्सिल समूह परमाणुओं का एक समूह है जो एक ऑक्सीजन परमाणु द्वारा इलेक्ट्रॉनों के दो अविभाजित जोड़े के साथ बनता है; एक ओर यह एक एकल सहसंयोजक बंधन के माध्यम से एक हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा हुआ है, और दूसरी ओर इसे एक कार्बनिक यौगिक में कार्बन श्रृंखला से जोड़ा जा सकता है, किसी अन्य गैर-धातु (उदाहरण के लिए, सल्फर, नाइट्रोजन, आदि) से जोड़ा जा सकता है। आदि), या यह किसी अन्य परमाणु से बंधित नहीं हो सकता है लेकिन एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।

हाइड्रॉक्सिल शब्द का शाब्दिक अर्थ है हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना रेडिकल। यहां, रेडिकल शब्द का उपयोग कार्बनिक रसायन के संदर्भ में, परमाणु को संदर्भित करने के लिए किया जा सकता है या, इस मामले में, परमाणुओं का एक समूह जो हाइड्रोकार्बन में हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित करता है। दूसरी ओर, यह इलेक्ट्रॉन की कमी वाले ऑक्सीजन के साथ एक मुक्त मूलक को भी संदर्भित कर सकता है जिसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।

कुछ मामलों में, हाइड्रॉक्सिल समूह को हाइड्रॉक्साइड आयन के साथ भ्रमित किया जाता है। यह एक बहुत ही सामान्य गलती है, लेकिन एक और दूसरे के बीच बहुत महत्वपूर्ण अंतर हैं। सभी में सबसे कुख्यात यह है कि, जबकि हाइड्रॉक्सिल समूह एक विद्युत रूप से तटस्थ समूह है, हाइड्रॉक्साइड एक आयन है (अर्थात इसका ऋणात्मक आवेश है)। दूसरी ओर, हाइड्रॉक्सिल फ्री रेडिकल एक बहुत ही प्रतिक्रियाशील और अस्थिर रासायनिक प्रजाति है जबकि हाइड्रॉक्साइड आयन प्रतिक्रियाशील है, लेकिन इतना नहीं।

निम्नलिखित चित्र विभिन्न रूपों को दर्शाता है जिसमें आप हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बने मसालों को पा सकते हैं।

भ्रम से बचने के लिए, अब से हम हाइड्रॉक्सिल समूह को पिछली आकृति की केंद्रीय संरचना के रूप में संदर्भित करेंगे, यानी अणु के हिस्से के रूप में जिसमें ऑक्सीजन सीधे कार्बन श्रृंखला या किसी अन्य गैर-धातु से जुड़ा हुआ है।

हाइड्रॉक्सिल समूह के गुण

ध्रुवीय समूह है

क्योंकि ऑक्सीजन हाइड्रोजन की तुलना में अधिक विद्युतीय है, इन दो परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंधन ध्रुवीकृत होता है, ऑक्सीजन परमाणु पर आंशिक नकारात्मक चार्ज होता है। यह अधिकांश कार्बनिक यौगिक बनाता है जिनमें एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है, जैसे अल्कोहल, ध्रुवीय यौगिक।

हाइड्रोजन बांड बना सकते हैं

ओएच बांड की ध्रुवीयता का अर्थ है कि हाइड्रॉक्सिल समूह हाइड्रोजन बांड में हाइड्रोजन दाता के रूप में कार्य कर सकता है। इसके अलावा, हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन में इलेक्ट्रॉनों के दो एकाकी जोड़े होते हैं, इसलिए यह एक स्वीकर्ता के रूप में दो हाइड्रोजन बांड भी प्राप्त कर सकता है। दूसरे शब्दों में, हाइड्रॉक्सिल समूह कुल तीन एक साथ हाइड्रोजन बांड बना सकता है।

यह ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड है।

फिर से ओएच बांड की ध्रुवीयता के कारण, और इसलिए भी कि ऑक्सीजन में हाइड्रोजन को खो कर एक औपचारिक नकारात्मक चार्ज सहन करने की अच्छी क्षमता है, हाइड्रॉक्सिल समूह ब्रोन्स्टेड-लोरी एसिड की तरह कार्य करके प्रोटॉन छोड़ सकते हैं।

हाइड्रॉक्सिल समूह का विशेष पीकेए मूल्य या अम्लता शेष अणु की संरचना पर निर्भर करेगा जिससे यह जुड़ा हुआ है। यदि –OH सीधे एक कार्बोनिल समूह (कार्बोक्जिलिक एसिड के रूप में) से जुड़ा होता है, तो यह अत्यधिक अम्लीय होगा, जिसमें pKa मान 3 से 5 के क्रम में होता है। यदि यह एक सुगंधित समूह से जुड़ा होता है, जैसा कि मामले में होता है फिनोल का, उनका पीकेए 7 से 10 के क्रम में होगा; यदि यह एक स्निग्ध श्रृंखला से जुड़ा है, तो इसका pKa 15 या अधिक होगा।

लुईस बेस के रूप में कार्य कर सकता है

तथ्य यह है कि ओएच समूह में इलेक्ट्रॉनों के दो अयुग्मित जोड़े हैं इसका मतलब यह है कि यह एक आधार के रूप में भी कार्य कर सकता है, एक प्रोटॉन या कुछ अन्य इलेक्ट्रॉन की कमी वाली प्रजातियों (लुईस एसिड) को एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी दान कर सकता है। सीधे शब्दों में कहें तो इसे एक मजबूत पर्याप्त एसिड द्वारा प्रोटोनेट किया जा सकता है।

कार्यात्मक समूह जिनमें एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है

हाइड्रॉक्सिल समूह अपने आप में एक कार्यात्मक समूह नहीं है, क्योंकि यह इस बात पर निर्भर करता है कि यह किससे जुड़ा हुआ है। कार्बनिक यौगिकों के मामले में, हाइड्रॉक्सिल समूह वाले सबसे आम कार्यात्मक समूह हैं:

अल्कोहल

अल्कोहल सबसे सरल कार्यात्मक समूह है जिसमें हाइड्रॉक्सिल समूह होता है। इस मामले में, ऑक्सीजन सीधे एक संतृप्त स्निग्ध कार्बन से जुड़ा होता है। अल्कोहल को आम तौर पर निम्नानुसार दर्शाया जाता है:

जहाँ R एक एल्काइल समूह का प्रतिनिधित्व करता है।

ये ध्रुवीय यौगिक हैं, अधिकांश पानी में घुलनशील होते हैं, और कमरे के तापमान पर तरल होते हैं।

enols

अल्कोहल और एनोल के बीच मुख्य अंतर यह है कि दूसरे मामले में हाइड्रॉक्सिल समूह एक असंतृप्त कार्बन परमाणु से एसपी ² संकरण के साथ जुड़ा हुआ है और यह एक अन्य कार्बन से एक डबल सहसंयोजक बंधन से जुड़ा हुआ है, जैसा कि निम्न आकृति में दिखाया गया है। .

यह दोहरा बंधन अनुनाद द्वारा संयुग्म आधार को स्थिर करता है, इसलिए एनोल्स आमतौर पर अल्कोहल की तुलना में अधिक अम्लीय होते हैं।

फिनोल

फेनॉल्स अल्कोहल के समान हैं, सिवाय इसके कि, इस मामले में, हाइड्रॉक्सिल समूह एक कार्बन से जुड़ा होता है जो एक सुगंधित वलय का हिस्सा होता है।

इस प्रकार के यौगिक का एक उदाहरण फिनोल है, जिसकी निम्नलिखित संरचना है:

जैसा कि एनोल्स के मामले में, सुगन्धित वलय अनुनाद के माध्यम से ऑक्सीजन पर ऋणात्मक आवेश को स्थिर करने में सक्षम है, इसलिए फिनोल हमेशा अल्कोहल की तुलना में काफी अधिक अम्लीय होते हैं।

कार्बोक्जिलिक एसिड

कार्बोक्जिलिक एसिड या कार्बनिक अम्ल में एक कार्बोनिल से जुड़ा एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है।

कार्बोनिल डबल बांड की उपस्थिति प्रोटॉन खोने के बाद अनुनाद द्वारा संयुग्म आधार को स्थिर करती है। लेकिन, इसके अलावा, यह इस ऋणात्मक आवेश को दो ऑक्सीजेन के बीच वितरित करता है, जो इसे कार्बन पर वितरित करने की तुलना में बहुत अधिक अनुकूल है, जैसा कि पिछले दो मामलों में होता है। यह इन हाइड्रॉक्सिल समूहों को अन्य मामलों की तुलना में अधिक अम्लता देता है; इस कारण इन यौगिकों को अम्ल कहा जाता है।

सल्फोनिक एसिड

यह एक कार्यात्मक समूह का एक उदाहरण है जिसमें एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है, लेकिन जिसमें यह एक कार्बन से नहीं बल्कि एक अन्य विषम परमाणु से जुड़ा होता है, इस मामले में, सल्फर।

एकाधिक अनुनाद संरचनाओं का अर्थ है कि इस कार्यात्मक समूह वाले यौगिक भी चरित्र में अम्लीय होते हैं।

संदर्भ

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