সমাণুকরণ

কঙ্কাল সূত্র সহ সম্পূর্ণ ডায়েনোলগুলির বিচ্ছিন্নকরণের জন্য সাধারণ প্রতিক্রিয়া প্রকল্প

সমাণুকরণ (isomerization বা isomerisation) রসায়ন এ এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি অণু, আয়ন বা আণবিক খণ্ড একটি সমাণু তে রূপান্তরিত হয়েছে যার রাসায়নিক গঠন আলাদা। ^[১] এনোলাইজেশন সমাণুকরণের একটি উদাহরণ হল ট্যুটোমেরাইজেশন। ^[২] যখন সমাণুকরণ ঘটে ইন্ট্রামলিকিউলারী তখন এটিকে পুনর্বিন্যাসের বিক্রিয়া বলা যেতে পারে। প্রসঙ্গত যে সব যৌগের আণবিক সংকেত একই কিন্তু গাঠনিক সংকেতের ভিন্নতার কারণে যৌগগুলোর মধ্যে কিছু ভৌত ও রাসায়নিক ধর্মের মিল দেখা যায় তাদেরকে পরস্পরের সমাণু বলা হয়। অর্থাৎ সমাণুতার ক্ষেত্রে একাধিক ভিন্ন যৌগের আণবিক সংকেত একইরকম হলেও তাদের গাঠনিক সংকেতে ভিন্নতা থাকে। এই কারণে যৌগগুলো একই আণবিক সংকেত বিশিষ্ট হওয়ার স্বত্বেও এদের রাসায়নিক এবং ভৌত ধর্মে পার্থক্য লক্ষ করা যায়। এই সমাণু হওয়ার প্রক্রিয়াটির নাম সমাণুকরণ। এখানে প্রক্রিয়া বলতে আরও বিস্তার করে স্পষ্ট করা যায়: একই আণবিক সংকেত বিশিষ্ট কিন্তু ভিন্ন ধর্মের একাধিক যৌগ গঠনের যে ঘটনা সেই ঘটনাকেই বলা হয় সমাণুকরণ।

যখন সমাণুকরণের জন্য অ্যাক্টিভেশন এনার্জি যথেষ্ট পরিমাণে অল্প হয় উভয় সমাণু একে অপরের সাথে তাপমাত্রা নির্ভর ভারসাম্যের মধ্যে উপস্থিত থাকে। প্রমাণ মুক্ত শক্তির পার্থক্য $\Delta G^{\circ }$ এর জন্য খুব ভালো পর্যবেক্ষণে ও প্রাপ্ত ডাটা থেকে হিসাব করে অনেকগুলি মান গণনা করা হয়েছে। ^[৩]

ইতিহাস

সমাণুকরণ সর্বপ্রথম ১৮২৭ সালে লক্ষ্য করা হয় যখন হোলার সিলভার সায়ানেট প্রস্তুত করেছিলেন এবং আবিষ্কার করেছিলেন যে যদিও AgCNO লাইবিগ আবিষ্কৃত সিলভার ফুলমিনেট এর অনুরূপ ^[৪] কিন্তু তার বৈশিষ্ট্য ছিল পৃথক।

পরের বছরগুলিতে আরও উদাহরণ পাওয়া গেল। যেমন ওয়েলার ১৮২৮ সালের আবিষ্কার করেন যে ইউরিয়া তে রাসায়নিকভাবে স্বতন্ত্র অ্যামোনিয়াম সায়ানেট এর মতোই একই পারমাণবিক রচনা রয়েছে (CH₄N₂O)। ১৮৩০ সালে বার্জেলিয়াস ঘটনাটি বর্ণনা করার জন্য সমাণুকরণের ইংরাজী আইসোমেরিজম শব্দটি চালু করেছিলেন। ^[৫]

১৮৪৮ সালে লুই পাস্তুর পর্যবেক্ষণ করেন যে টারটারিক অ্যাসিড এর স্ফটিকে দুই ধরনের আকারে আছে যা একে অপরের প্রতিবিম্বের মতো। হাত দিয়ে স্ফটিকগুলি পৃথক করে তিনি টার্টারিক অ্যাসিডের দুটি সংস্করণ পেয়েছিলেন। প্রতি ক্ষেত্রে দুটি আকারের মধ্যে কেবল এক প্রকারের স্ফটিকই পেয়ে ছিলেন এবং সমবর্তিত আলোকের তলকে বিপরীত অভিমুখে একই ডিগ্রী ঘুরিয়েও সেই আকৃতির স্ফটিক পাওয়া গেল। ^[৬]^[৭]

উদাহরণ এবং ব্যবহার

অ্যালকেন (Alkanes)

পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে ব্যবহৃত স্কেলিটাল সমাণুকরণ ঘটে ক্র্যাকিং প্রক্রিয়াতে। গড় শৃঙ্খল দৈর্ঘ্য হ্রাস করার পাশাপাশি সোজা-শৃঙ্খল হাইড্রোকার্বন গুলি প্রক্রিয়াটিতে শাখা সমাণুকরণে রূপান্তরিত হয়। যেমন নিম্নলিখিত বিক্রিয়ার চিত্রিত:

CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{3}

(n-বিউটেন) →

CH_{3}CH(CH_{3})CH_{3}

(i-বিউটেন)

শাখাযুক্ত হাইড্রোকার্বন এর জ্বালানী তাদের উচ্চতর অকটেন রেটিং এর জন্য অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের পক্ষে অনুকূল হয়। ^[৮].

অ্যালকিন (Alkenes)

ধাতব অনুঘটকের উপস্থিতিতে প্রান্তিক অ্যালকিনের সমাণুকরণ হয়ে থাকে আভ্যন্তরীণ অ্যালকিন। এই প্রক্রিয়াটি শেল উচ্চতর ওলেফিন পদ্ধতি তে আলফা-ওলেফিনের অভ্যন্তরীণ ওলেফিনে রূপান্তরিত করার জন্য নিযুক্ত করা হয় যা ওলেফিন মেটাথিসিস এর সাথে জড়িত। নির্দিষ্ট ধরনের অ্যালকিন পলিমারাইজেশন প্রতিক্রিয়ার চেইন ওয়াকিং একটি সমাণুকরণ প্রক্রিয়া যা শাখাগুলি ক্রমবর্ধমান পলিমারে রূপান্তরিত করে।

রেসভারেট্রোল এর trans সমানুকে একটি আলোক রাসায়নিক বিক্রিয়ায় cis সমানুতে রূপান্তর করা যায়।^[৯]

তাপীয় পুনর্বিন্যাস এ আযুলিন থেকে নেফথালিন পরিলক্ষিত হয়।

অন্যান্য উদাহরণ

কার্বোহাইড্রেট রসায়ন -এর উদাহরণে অ্যালডোজ-কেটোজ সমাণুকরণ ওরফে লোব্রি ডি ব্রুইন-ভ্যান একেনস্টেইন রূপান্তর।

সমাণুকরণের একটি উদাহরণ অর্গানোমেটালিক সমাণুকরণ হ'ল ডেকাফিনাইলফেরোসিন উৎপাদন যা উৎপাদিত হয় [(η⁵-C₅Ph₅)₂Fe] এর লিঙ্কেজ সমানু থেকে। ^[১০]^[১১]

আরও দেখুন

তথ্যসূত্র

↑ International Union of Pure and Applied Chemistry. "isomerization". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
↑ Antonov L (২০১৬)। Tautomerism: Concepts and Applications in Science and Technology (1st সংস্করণ)। Weinheim, Germany: Wiley-VCH। আইএসবিএন 978-3-527-33995-2।
↑ How to Compute Isomerization Energies of Organic Molecules with Quantum Chemical Methods Stefan Grimme, Marc Steinmetz, and Martin Korth J. Org. Chem.; 2007; 72(6) pp 2118 - 2126; (Article) ডিওআই:10.1021/jo062446p
↑ F. Kurzer (২০০০)। "Fulminic Acid in the History of Organic Chemistry"। J. Chem. Educ.। 77 (7): 851–857। ডিওআই:10.1021/ed077p851। বিবকোড:2000JChEd..77..851K। ১৮ ফেব্রুয়ারি ২০০৯ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ১৮ অক্টোবর ২০২০।
↑ Jac. Berzelius (1830): "Om sammansättningen af vinsyra och drufsyra (John’s säure aus den Voghesen), om blyoxidens atomvigt, samt allmänna anmärkningar om sådana kroppar som hafva lika sammansättning, men skiljaktiga egenskaper" ("On the composition of tartaric acid and racemic acid (John's acid of the Vosges), on the molecular weight of lead oxide, together with general observations on those bodies that have the same composition but distinct properties"). Kongliga Svenska Vetenskaps Academiens Handling (Transactions of the Royal Swedish Science Academy), volume 49, pages 49–80
↑ L. Pasteur (1848) "Mémoire sur la relation qui peut exister entre la forme cristalline et la composition chimique, et sur la cause de la polarisation rotatoire" (Memoir on the relationship which can exist between crystalline form and chemical composition, and on the cause of rotary polarization)," Comptes rendus de l'Académie des sciences (Paris), vol. 26, pages 535–538.
↑ L. Pasteur (1848) "Sur les relations qui peuvent exister entre la forme cristalline, la composition chimique et le sens de la polarisation rotatoire" ("On the relations that can exist between crystalline form, chemical composition, and the sense of rotary polarization"), Annales de Chimie et de Physique, 3rd series, volume 24, issue 6, pages 442–459.
↑ Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke (২০০২)। "Hydrocarbons"। Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry। Weinheim: Wiley-VCH। ডিওআই:10.1002/14356007.a13_227।
↑ Resveratrol Photoisomerization: An Integrative Guided-Inquiry Experiment Elyse Bernard, Philip Britz-McKibbin, Nicholas Gernigon Vol. 84 No. 7 July 2007 Journal of Chemical Education 1159.
↑ Brown, K. N.; Field, L. D.; Lay, P. A.; Lindall, C. M.; Masters, A. F. (১৯৯০)। "(η⁵-Pentaphenylcyclopentadienyl){1-(η⁶-phenyl)-2,3,4,5-tetraphenylcyclopentadienyl}iron(II), [Fe(η⁵-C₅Ph₅){(η⁶-C₆H₅)C₅Ph₄}], a linkage isomer of decaphenylferrocene"। J. Chem. Soc., Chem. Commun. (5): 408–410। ডিওআই:10.1039/C39900000408।
↑ Field, L. D.; Hambley, T. W.; Humphrey, P. A.; Lindall, C. M.; Gainsford, G. J.; Masters, A. F.; Stpierre, T. G.; Webb, J. (১৯৯৫)। "Decaphenylferrocene"। Aust. J. Chem.। 48 (4): 851–860। ডিওআই:10.1071/CH9950851।

[1] International Union of Pure and Applied Chemistry. "isomerization". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.

[2] Antonov L (২০১৬)। Tautomerism: Concepts and Applications in Science and Technology (1st সংস্করণ)। Weinheim, Germany: Wiley-VCH। আইএসবিএন 978-3-527-33995-2।

[3] How to Compute Isomerization Energies of Organic Molecules with Quantum Chemical Methods Stefan Grimme, Marc Steinmetz, and Martin Korth J. Org. Chem.; 2007; 72(6) pp 2118 - 2126; (Article) ডিওআই:10.1021/jo062446p

[4] F. Kurzer (২০০০)। "Fulminic Acid in the History of Organic Chemistry"। J. Chem. Educ.। 77 (7): 851–857। ডিওআই:10.1021/ed077p851। বিবকোড:2000JChEd..77..851K। ১৮ ফেব্রুয়ারি ২০০৯ তারিখে মূল থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ১৮ অক্টোবর ২০২০।

[berz1830-5] Jac. Berzelius (1830): "Om sammansättningen af vinsyra och drufsyra (John’s säure aus den Voghesen), om blyoxidens atomvigt, samt allmänna anmärkningar om sådana kroppar som hafva lika sammansättning, men skiljaktiga egenskaper" ("On the composition of tartaric acid and racemic acid (John's acid of the Vosges), on the molecular weight of lead oxide, together with general observations on those bodies that have the same composition but distinct properties"). Kongliga Svenska Vetenskaps Academiens Handling (Transactions of the Royal Swedish Science Academy), volume 49, pages 49–80

[6] L. Pasteur (1848) "Mémoire sur la relation qui peut exister entre la forme cristalline et la composition chimique, et sur la cause de la polarisation rotatoire" (Memoir on the relationship which can exist between crystalline form and chemical composition, and on the cause of rotary polarization)," Comptes rendus de l'Académie des sciences (Paris), vol. 26, pages 535–538.

[7] L. Pasteur (1848) "Sur les relations qui peuvent exister entre la forme cristalline, la composition chimique et le sens de la polarisation rotatoire" ("On the relations that can exist between crystalline form, chemical composition, and the sense of rotary polarization"), Annales de Chimie et de Physique, 3rd series, volume 24, issue 6, pages 442–459.

[Ullmanns-8] Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke (২০০২)। "Hydrocarbons"। Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry। Weinheim: Wiley-VCH। ডিওআই:10.1002/14356007.a13_227।

[9] Resveratrol Photoisomerization: An Integrative Guided-Inquiry Experiment Elyse Bernard, Philip Britz-McKibbin, Nicholas Gernigon Vol. 84 No. 7 July 2007 Journal of Chemical Education 1159.

[10] Brown, K. N.; Field, L. D.; Lay, P. A.; Lindall, C. M.; Masters, A. F. (১৯৯০)। "(η⁵-Pentaphenylcyclopentadienyl){1-(η⁶-phenyl)-2,3,4,5-tetraphenylcyclopentadienyl}iron(II), [Fe(η⁵-C₅Ph₅){(η⁶-C₆H₅)C₅Ph₄}], a linkage isomer of decaphenylferrocene"। J. Chem. Soc., Chem. Commun. (5): 408–410। ডিওআই:10.1039/C39900000408।

[11] Field, L. D.; Hambley, T. W.; Humphrey, P. A.; Lindall, C. M.; Gainsford, G. J.; Masters, A. F.; Stpierre, T. G.; Webb, J. (১৯৯৫)। "Decaphenylferrocene"। Aust. J. Chem.। 48 (4): 851–860। ডিওআই:10.1071/CH9950851।

[১]

[২]

[৩]

[৪]

[৫]

[৬]

[৭]

[৮]

[৯]

[১০]

[১১]