Ketone halogenation
કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં, α-keto હેલોજિનેશન એ એક વિશેષ પ્રકારનું હેલોજિનેશન છે. પ્રતિક્રિયા અનુરૂપ તાત્વિક હેલોજન સાથે જલીય માધ્યમમાં એસિડિક અથવા મૂળભૂત પરિસ્થિતિઓમાં હાથ ધરવામાં આવી શકે છે. આ રીતે, ક્લોરાઇડ, બ્રોમાઇડ અને આયોડાઇડ (પરંતુ ખાસ કરીને ફ્લોરાઇડ નહીં) કાર્યક્ષમતાને કીટોનની આલ્ફા સ્થિતિમાં પસંદગીયુક્ત રીતે દાખલ કરી શકાય છે. કીટોનમાં કાર્બોનિલ જૂથ () માટે સ્થિતિ આલ્ફા સરળતાથી હેલોજેનેટ થાય છે. આ મૂળભૂત દ્રાવણમાં એનોલેટ () અથવા એસિડિક દ્રાવણમાં એનોલ () બનાવવાની તેની ક્ષમતાને કારણે છે. આલ્ફા હેલોજિનેશનનું ઉદાહરણ એસિટોન () નું મોનો-બ્રોમિનેશન છે, જે એસિડિક અથવા મૂળભૂત પરિસ્થિતિઓમાં બ્રોમોએસિટોન આપવા માટે કરવામાં આવે છેઃ એસિડિક (એસિટિક એસિડમાં): બેઝિક (જલીય NaOHમાં): એસિડિક દ્રાવણમાં, સામાન્ય રીતે માત્ર એક જ આલ્ફા હાઇડ્રોજનને હેલોજન દ્વારા બદલવામાં આવે છે, કારણ કે દરેક ક્રમિક હેલોજિનેશન પ્રથમ કરતા ધીમું હોય છે. હેલોજન કાર્બોનિલ ઓક્સિજનની મૂળભૂતતામાં ઘટાડો કરે છે, આમ પ્રોટોનેશનને ઓછું અનુકૂળ બનાવે છે. જો કે, મૂળભૂત ઉકેલોમાં, હેલોજન દ્વારા ઇન્ડક્ટિવ ઇલેક્ટ્રોન ઉપાડને કારણે ક્રમિક હેલોજિનેશન વધુ ઝડપી હોય છે. આ બાકીના હાઇડ્રોજનને વધુ એસિડિક બનાવે છે. મિથાઈલ કીટોનના કિસ્સામાં, આ પ્રતિક્રિયા ઘણીવાર કીટોન ટ્રાઇહાલાઇડ રચવા માટે ત્રીજી વખત થાય છે, જે પાણી સાથે ઝડપથી બદલીને કાર્બોક્સિલેટ () બનાવી શકે છે જેને હેલોફોર્મ પ્રતિક્રિયા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. રેજીયોસેલેક્ટિવિટી પણ અલગ પડે છેઃ એસિડમાં અસમપ્રમાણતાવાળા કીટોનનું હેલોજિનેશન વધુ અવેજી આલ્કાઈલ જૂથને હેલોજિનેટ કરવામાં પરિણમે છે. હેલોજનની બીજી સમકક્ષ અન્ય આલ્કાઈલ અવેજી (હેલોજન વિના) ના હેલોજિનેશનમાં પરિણમે છે. તેનાથી વિપરીત, મૂળભૂત ઉકેલોમાં, અસમપ્રમાણતાવાળા કીટોન ઓછા અવેજીવાળા આલ્કાઈલ જૂથમાં હેલોજેનેટ થાય છે. અનુગામી હેલોજિનેશન (જેને સામાન્ય રીતે સ્ટોઇકિઓમેટ્રીના નિયંત્રણ દ્વારા રોકી શકાતું નથી) તે સ્થિતિ પર થાય છે જે પહેલેથી જ હેલોજન અવેજી ધરાવે છે, જ્યાં સુધી તમામ હાઇડ્રોજનને હેલોજન અણુ દ્વારા બદલવામાં ન આવે. મિથાઈલ આલ્કાઈલ કીટોન (2-આલ્કાનોન્સ) માટે, હેલોફોર્મ પ્રતિક્રિયા પસંદગીયુક્ત રીતે કાર્બોક્સિલિક એસિડ આપવા માટે આગળ વધે છે. α, β-અસંતૃપ્ત કીટોનનું હેલોજિનેશન α, β-અસંતૃપ્ત કીટોન અથવા એનોન્સ પર, કીટોન પર વધુ સંતૃપ્ત આલ્ફા પર પસંદગીયુક્ત રીતે આયોડિન સાથે અસંતૃપ્ત બાજુ પર હેલોજિનેટ કરવું શક્ય છે. આયોડિનને પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે તે આલ્કાઈલ બ્રોમાઇડ્સ કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે જે આ પ્રતિક્રિયાને ખૂબ ઉપયોગી બનાવે છે. I2 સાથે જોડાણમાં CuO નો ઉપયોગ કરીને, પ્રમાણમાં હળવી પરિસ્થિતિઓમાં આ પ્રતિક્રિયા પ્રાપ્ત કરવી શક્ય છે. આ પ્રતિક્રિયા ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ એનોલ પદ્ધતિમાંથી પસાર થાય છે, જે ક્યુઓ દ્વારા સરળ બને છે, જે કીટોનના સંતૃપ્ત આલ્ફા કાર્બન પર I2 ના પસંદગીયુક્ત ઉમેરા માટે પરવાનગી આપે છે. જો કે, આ પ્રતિક્રિયાની અસરકારકતા એરીલ કાર્યાત્મક જૂથોની હાજરી પર આધારિત છે. લીલા રસાયણશાસ્ત્રમાં આલ્ફા હેલોજિનેટેડ ઉત્પાદનો ખૂબ જ ઉપયોગી સંયોજનો છે કારણ કે તેમાં ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયાશીલતા હોય છે જે તેમને પ્રતિક્રિયા આપવા માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ બનાવે છે. આલ્ફા હેલોજેનેટેડ કીટોન ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ઘણા મૂલ્યવાન સંયોજનો બનાવે છે. જો કે, કીટોન હેલોજિનેશન માટેની ઘણી વર્તમાન પદ્ધતિ જોખમી રસાયણોનો ઉપયોગ કરે છે, જટિલ પ્રક્રિયાઓ ધરાવે છે, અને/અથવા પૂર્ણ થવા માટે લાંબો સમય લે છે. વધુમાં, મુખ્યત્વે ઉપયોગમાં લેવાતા ધ્રુવીય દ્રાવકો (ડીએમએફ, ડીએમએસઓ અને સીએચ3સીએન) મુખ્ય પર્યાવરણીય પ્રદૂષકો છે. મેશરામ એટ અલ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલ એક પ્રયોગ. 2005માં હરિત રસાયણશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતો અનુસાર કીટોન હેલોજિનેશનને હરિયાળી પ્રતિક્રિયા બનાવવાની તપાસ કરવામાં આવી હતી. મેશરામ એટ અલ. કેટોન હેલોજિનેશનમાં મુખ્યત્વે ઉપયોગમાં લેવાતા જોખમી રસાયણોના વિકલ્પોની તપાસ કરવામાં આવી હતી, જેમાં જાણવા મળ્યું હતું કે ઓરડાના તાપમાને આયનીય પ્રવાહી એક આશાસ્પદ વિકલ્પ છે. ઓરડાના તાપમાને આયનીય પ્રવાહી રસપ્રદ સંભાવનાઓ છે કારણ કે તેઓ અનન્ય રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, અને તેમના ગુણધર્મોને જોડાયેલા કેટાયનને બદલીને સુધારી શકાય છે. વધુમાં, આ આયનીય પ્રવાહીમાં ઉચ્ચ ધ્રુવીયતા હોય છે અને કાર્બનિક અને અકાર્બનિક અણુઓને દ્રાવ્ય કરવાની તેમની ક્ષમતા પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારો કરે છે, જે તેમને વધુ ઇચ્છનીય બનાવે છે. ઘણા પ્રયોગોમાં જાણવા મળ્યું છે કે દ્રાવક તરીકે એન-હેલોસુસિનિમાઇડ્સ સાથે આયનીય પ્રવાહી પરંપરાગત દ્રાવકોના અસરકારક, હરિયાળા વિકલ્પ હતા. આ પ્રક્રિયાના પરિણામે ઉપજમાં વધારો થયો, પ્રતિક્રિયાનો સમય ઘટ્યો, પ્રક્રિયાને સરળ બનાવી, ઓછા હાનિકારક રસાયણોનો ઉપયોગ કર્યો (કોઈ મજબૂત એસિડ નહીં), અને ઉત્પ્રેરકની જરૂર ન પડી, આ બધાએ પ્રક્રિયાને હરિયાળી બનાવી. સંદર્ભો હેલોજિનેશન પ્રતિક્રિયાઓ