📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
பாடங்கள் · அலகு 9 · அல்டிகைட்டுகளும் கீற்றோன்களும்

அல்டிகைட்டுகளும் கீற்றோன்களும்

முழுமையான பார்வை — காபனைல் தொகுதி ஏன் முக்கியமானது?

அல்டிகைட்டுகளும் (aldehydes) கீற்றோன்களும் (ketones) ஒரே ஒரு தொழிற்படும் தொகுதியை — அதாவது காபனைல் தொகுதியை (carbonyl group, C=O) — பொதுவாகக் கொண்டுள்ள இரு வகுப்புச் சேதனச் சேர்வைகளாகும். ஒரு காபன் அணுவும் ஓர் ஒட்சிசன் அணுவும் இரட்டைப் பிணைப்பால் இணைக்கப்பட்டுள்ள இவ்வமைப்பே இவ்விரு வகுப்புகளினதும் வேதி நடத்தையை முழுமையாகத் தீர்மானிக்கின்றது.

இவ்விரு வகுப்புகளுக்கும் இடையேயான வேறுபாடு, காபனைல் காபனுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள தொகுதிகளில் தங்கியுள்ளது. ஓர் அல்டிகைட்டில் காபனைல் காபன் குறைந்தது ஒரு ஐதரசன் அணுவுடன் இணைக்கப்பட்டிருக்கும்; மற்றொரு இணைப்பு ஓர் அற்கைல் (alkyl) அல்லது ஏரைல் (aryl) தொகுதியாக அமையும். எளிமையான அல்டிகைட்டான மெதனலில் (methanal, HCHO) காபனைல் காபன் இரண்டு ஐதரசன் அணுக்களையே கொண்டுள்ளது. ஓர் கீற்றோனில் காபனைல் காபன் இரண்டு பக்கங்களிலும் அற்கைல் அல்லது ஏரைல் தொகுதிகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது; எனவே கீற்றோனின் காபனைல் காபனில் ஐதரசன் அணு இணைக்கப்படவில்லை.

காபனைல் காபன் அணு sp² கலப்பாக்கத்திற்கு (sp² hybridisation) உட்படுகின்றது. இதன் விளைவாக, காபனைல் காபனுடன் இணைந்துள்ள மூன்று அணுக்களும் ஒரே தளத்தில் சுமார் 120° கோணத்தில் அமைகின்றன; அதாவது காபனைல் தொகுதியின் அமைப்பு தளமுக்கோணி (trigonal planar) ஆகும். காபன்–ஒட்சிசன் இரட்டைப் பிணைப்பு ஒரு σ-பிணைப்பையும் (sigma bond) ஒரு π-பிணைப்பையும் (pi bond) கொண்டுள்ளது.

1. பௌதீக இயல்புகள் (NIE 3.4.1)

Ketone
Wikipedia → · CC

காபனைல் தொகுதியில் உள்ள ஒட்சிசன் அணு, காபன் அணுவைவிட அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை (electronegativity) கொண்டது. எனவே C=O பிணைப்பின் இலத்திரன்கள் ஒட்சிசன் அணுவை நோக்கி அதிகமாக ஈர்க்கப்படுகின்றன. இதன் காரணமாக ஒட்சிசன் அணுவில் ஒரு பகுதி எதிர் ஏற்றமும் (δ−), காபன் அணுவில் ஒரு பகுதி நேர் ஏற்றமும் (δ+) தோன்றுகின்றது. இவ்வாறு காபனைல் தொகுதி ஒரு முனைவுத் தன்மையுடைய (polar) தொழிற்படும் தொகுதியாக அமைகின்றது.

காபனைல் தொகுதியின் முனைவுத் தன்மையால், அல்டிகைட்டு மற்றும் கீற்றோன் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையே இருமுனைவு–இருமுனைவு ஈர்ப்பு (dipole–dipole attraction) ஏற்படுகின்றது. இவ்வீர்ப்பு, ஒத்த சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவையுடைய அற்கேன்களுக்கு (alkanes) இடையே காணப்படும் பலவீனமான பரவல் விசைகளைவிட (dispersion forces) வலிமையானது. எனவே அல்டிகைட்டுகளினதும் கீற்றோன்களினதும் கொதிநிலைகள் ஒத்த அற்கேன்களின் கொதிநிலைகளைவிட கூடியனவாகும்.

எனினும், அல்டிகைட்டு மற்றும் கீற்றோன் மூலக்கூறுகளில் O–H பிணைப்பு இல்லை; எனவே இவை தம்மிடையே ஐதரசன் பிணைப்புகளை (hydrogen bonds) உருவாக்க முடியாது. அற்ககோல்களோ (alcohols) O–H தொகுதியின் காரணமாகத் தம்மிடையே வலிமையான ஐதரசன் பிணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன. இக்காரணத்தினால், அல்டிகைட்டுகளினதும் கீற்றோன்களினதும் கொதிநிலைகள் ஒத்த சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவையுடைய அற்ககோல்களின் கொதிநிலைகளைவிட குறைவானவை. ஆகவே கொதிநிலைக் கிரமம்: அற்கேன் < அல்டிகைட்டு / கீற்றோன் < அற்ககோல் ஆகும்.

தம்மிடையே ஐதரசன் பிணைப்பு உருவாக்க முடியாவிட்டாலும், காபனைல் தொகுதியின் ஒட்சிசன் அணு நீர் மூலக்கூறுகளுடன் ஐதரசன் பிணைப்பை உருவாக்கக்கூடியது. எனவே குறைந்த சார் மூலக்கூற்றுத் திணிவையுடைய தொடக்க உறுப்பினர்கள் நீரில் கரையக்கூடியன; உதாரணமாக மெதனல், எதனல் (ethanal), புரொப்பனோன் (propanone) ஆகியன நீருடன் எந்த விகிதத்திலும் கலக்கக்கூடியன. காபன் சங்கிலியின் நீளம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, நீரில் கரையும் தன்மை படிப்படியாகக் குறைகின்றது.

The Polar Carbonyl Group (C=O) Polarity of C=O C O δ+ δ− O pulls bonding electrons → C is electron-poor (δ+) 120° trigonal planar carbon Boiling point comparison boiling point alkane −42 °C aldehyde +49 °C alcohol +97 °C propane / propanal / propan-1-ol (Mr ≈ 44–60)

ஒட்சிசன் இலத்திரன்களை ஈர்ப்பதால் காபன் δ+ ஆகவும் ஒட்சிசன் δ− ஆகவும் அமைகின்றது; இம்முனைவே கொதிநிலையை அற்கேனைவிட உயர்த்துகின்றது, ஆனால் O–H இல்லாததால் அற்ககோலைவிடத் தாழ்த்துகின்றது.

1.1 முழுமையான 5-வகை கொதிநிலை வரிசை — காபாக்சிலிக் அமிலம் உட்பட

ஒரே சார் காபன் எண்ணிக்கையில் உள்ள ஐந்து வேறுபட்ட செயற்பாட்டுக் குழுக்களை ஒப்பிட்டால், இடைமூலக்கூற்று விசைகளின் வலிமை அதிகரிக்கும் ஒரு தெளிவான வரிசை கிடைக்கின்றது:

அற்கேன் < ஆல்டிஹைடு ≲ கீட்டோன் < ஆல்கஹால் < காபாக்சிலிக் அமிலம்
CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃ < CH₃CH₂CH₂CHO < CH₃CH₂C(=O)CH₃ < CH₃CH₂CH₂CH₂OH < CH₃CH₂COOH
💡 வரிசையின் முழு தர்க்கம்

அற்கேன் — லண்டன் சிதறல் விசை மட்டும் (பலவீனமானது). ஆல்டிஹைடு/கீட்டோன் — C=O இன் நிரந்தர இருமுனைவு (δ+C, δ−O) இருமுனைவு-இருமுனைவு ஈர்ப்பைத் தருகின்றது, ஆனால் H-பிணைப்பு கொடையாளியாக இருக்க முடியாது (O-H இல்லை) — எனவே ஆல்கஹாலை விட எப்போதும் குறைவு. ஆல்கஹால் — ஒரு O-H, ஒரு H-பிணைப்பு/மூலக்கூறு. காபாக்சிலிக் அமிலம் — இரு மூலக்கூறுகள் இணைந்து ஒரு dimer ஆக, இரட்டை H-பிணைப்பு உருவாக்குகின்றன — எனவே இந்த வரிசையில் அதிகபட்சம்.

கீட்டோன் ஏன் ஆல்டிஹைடை விடச் சற்று அதிகம் (ஒரே காபன் எண்ணிக்கையில்): கீட்டோனில் காபனைல் காபனுடன் இரு -R குழுக்கள் இணைந்துள்ளன (எ.கா. CH₃-CO-CH₃); ஆல்டிஹைடில் ஒரே ஒரு -R குழு மட்டுமே (எ.கா. CH₃-CH₂-CHO). இரு -R குழுக்களின் மின்-தள்ளும் (+I) கூட்டு தாக்கம், C=O இன் துருவமுனைவை ஆல்டிஹைடை விடச் சற்று அதிகரிக்கின்றது — இதனால் இருமுனைவு-இருமுனைவு ஈர்ப்பு சற்று வலிமையாகி, கொதிநிலை சற்று உயர்கின்றது.

2. காபனைல் தொகுதியில் கருநாட்டக் கூட்டல் தாக்கங்கள் (NIE 3.4.2 / 3.4.3)

காபனைல் தொகுதியின் காபன் அணு ஒரு பகுதி நேர் ஏற்றத்தை (δ+) கொண்டுள்ளது. ஓர் இலத்திரன் குறைபாடுள்ள இக்காபன் அணு, இலத்திரன் செறிவு மிக்க கருநாடிகளால் (nucleophiles, அணுக்கரு ஈர்ப்பிகள்) தாக்குதலுக்கு உள்ளாகின்றது. கருநாடி ஒன்று காபனைல் காபனைத் தாக்கும்போது, காபன்–ஒட்சிசன் இரட்டைப் பிணைப்பின் π-பிணைப்பு உடைக்கப்பட்டு, அந்த இலத்திரன் சோடி ஒட்சிசன் அணுவுக்கு இடமாற்றப்படுகின்றது. இதன் விளைவாக ஒட்சிசன் அணு ஒரு எதிர் ஏற்றத்தைப் (negatively charged alkoxide) பெறுகின்றது.

எதிர் ஏற்றமுடைய இவ்வொட்சிசன் அணு, தாக்கக் கலவையில் உள்ள ஒரு நேர் ஏற்றமுள்ள துணிக்கையுடன் — பெரும்பாலும் ஒரு புரோத்தனுடன் (H⁺) — இணைந்து நடுநிலைப்படுத்தப்படுகின்றது. முடிவில் காபனைல் காபனுடன் கருநாடியும் சேர்க்கப்பட்டிருக்கும்; ஒட்சிசன் அணுவுடன் ஒரு ஐதரசன் அணுவும் சேர்க்கப்பட்டிருக்கும். இவ்வாறு C=O இரட்டைப் பிணைப்பு முழுவதிலும் ஒரு கருநாடியும் ஒரு புரோத்தனும் கூட்டப்படுவதால், அல்டிகைட்டுகளினதும் கீற்றோன்களினதும் சிறப்பியல்பான தாக்கம் கருநாட்டக் கூட்டல் தாக்கம் (nucleophilic addition reaction) என அழைக்கப்படுகின்றது.

Nucleophilic Addition Mechanism — Curly Arrows Step 1 — Nu⁻ attacks δ+ carbon C δ+ O δ− Nu⁻ π electrons shift onto O Step 2 — alkoxide intermediate C O − Nu tetrahedral C — sp³ H⁺ Step 3 — product C O–H Nu Nu and H added across C=O overall: a nucleophile and a proton are added across the C=O double bond

கருநாடி δ+ காபனைத் தாக்குகின்றது → π இலத்திரன்கள் ஒட்சிசனுக்கு இடமாற்றமடைகின்றன → எதிர் ஏற்றமுள்ள ஒட்சிசன் ஒரு புரோத்தனைப் பெறுகின்றது.

2.1 HCN இன் கூட்டல் — சயனோஐதரின் (NIE 3.4.3.1)

அல்டிகைட்டு அல்லது கீற்றோன் ஒன்றை ஐதரசன் சயனைட்டுடன் (hydrogen cyanide, HCN) தாக்கமடையவிடல் ஒரு கருநாட்டக் கூட்டல் தாக்கமாகும். நடைமுறையில் இத்தாக்கம், காபனைல் சேர்வையையும் சோடியம் சயனைட்டு (NaCN) நீர்க்கரைசலையும் கொண்ட கலவைக்குள் ஒரு ஐதான கனிப்பொருள் அமிலத்தைச் (dilute mineral acid) சேர்ப்பதன் மூலம் நடத்தப்படுகின்றது. இத்தாக்கத்தில் சயனைட்டு அயன் (CN⁻) கருநாடியாகத் தொழிற்படுகின்றது.

CN⁻ அயன் காபனைல் காபனைத் தாக்கி, π இலத்திரன்களை ஒட்சிசனுக்கு இடமாற்றுகின்றது; உருவாகும் எதிர் ஏற்றமுள்ள ஒட்சிசன் அணு பின்னர் ஒரு புரோத்தனைப் பெற்று O–H தொகுதியாக மாறுகின்றது. இறுதி விளைவாக ஒரே காபன் அணுவில் ஒரு –OH தொகுதியையும் ஒரு –CN தொகுதியையும் கொண்ட சயனோஐதரின் (cyanohydrin) உருவாகின்றது.

🧪 CH₃CHO + HCN → CH₃CH(OH)CN  (எதனல் → 2-ஐதரொக்சிபுரொப்பனொனைற்றரைல்)

2.2 கிரினாட்டுச் சோதனைப் பொருளுடன் தாக்கம் (NIE 3.4.3.2)

கிரினாட்டுச் சோதனைப் பொருள் (Grignard reagent) என்பது RMgX என்னும் பொதுச் சூத்திரத்தைக் கொண்ட ஓர் அற்கொட்சைட்டு மகனீசியம் ஏலைட்டு (alkyl magnesium halide) ஆகும். இதில் R–Mg பிணைப்பு கடுமையாக முனைவாக்கப்பட்டுள்ளதால், R தொகுதி ஒரு பகுதி எதிர் ஏற்றத்தைப் பெற்று வலிமையான கருநாடியாகச் செயற்படுகின்றது. கிரினாட்டுச் சோதனைப் பொருள் தயாரித்தலும் அதன் தாக்கமும் நீரற்ற நிபந்தனைகளின் கீழ் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

கிரினாட்டுச் சோதனைப் பொருள் காபனைல் காபனைத் தாக்கி, ஓர் இடைநிலைய மகனீசிய அற்கொக்சைட்டை உருவாக்குகின்றது. இவ்விடைநிலை விளைவு, ஐதான அமிலத்தினால் நீர்ப்பகுப்புக்கு (hydrolysis) உட்படுத்தப்படும்போது ஓர் அற்ககோல் கிடைக்கின்றது. எனவே சோதனைப் பொருளைத் தயாரித்தலும், காபனைல் சேர்வையுடன் தாக்கமடைய விடலும், இடைநிலை விளைவை நீர்ப்பகுப்புக்கு உட்படுத்தலும் வெவ்வேறு படிகளாகும்.

உருவாகும் அற்ககோலின் வகை, தாக்கத்தில் பயன்படுத்தப்பட்ட காபனைல் சேர்வையில் தங்கியுள்ளது:

Grignard Reagent (RMgX) → 1° / 2° / 3° Alcohols Methanal → 1° alcohol HCHO + RMgX then H₃O⁺ R–CH₂–OH carbinol C bears 2 H atoms → primary Other aldehyde → 2° R′CHO + RMgX then H₃O⁺ R–CH(OH)–R′ carbinol C bears 1 H atom → secondary Ketone → 3° alcohol R′COR″ + RMgX then H₃O⁺ R–C(OH)(R′)–R″ carbinol C bears 0 H atoms → tertiary number of H atoms on the original carbonyl carbon decides 1° / 2° / 3° alcohol

மெதனல் 1° அற்ககோலையும், ஏனைய அல்டிகைட்டுகள் 2° அற்ககோலையும், கீற்றோன்கள் 3° அற்ககோலையும் கொடுக்கின்றன — காபனைல் காபனிலுள்ள ஐதரசன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையே இதைத் தீர்மானிக்கின்றது.

2.3 2,4-டைநைத்திரோபீனைல்ஐதரசீனுடன் தாக்கம் (NIE 3.4.3.3)

2,4-டைநைத்திரோபீனைல்ஐதரசீன் (2,4-dinitrophenylhydrazine) — சுருக்கமாக 2,4-DNP அல்லது பிராடியின் சோதனைப் பொருள் (Brady's reagent) — காபனைல் தொகுதியுடன் தாக்கமடைகின்றது. முதலில் ஓர் அல்டிகைட்டு அல்லது கீற்றோனுடன் 2,4-DNP இன் கருநாட்டக் கூட்டல் நிகழ்கின்றது; பின்னர் உருவான இடைநிலை விளைவிலிருந்து ஒரு நீர் மூலக்கூறு அகற்றப்படுகின்றது.

இறுதி விளைவாக, ஒரு செம்மஞ்சள் அல்லது மஞ்சள் நிற வீழ்படிவு (orange / yellow precipitate) — அதாவது 2,4-டைநைத்திரோபீனைல்ஐதரசோன் — உருவாகின்றது. இந்த வீழ்படிவு உருவாகுதல், ஒரு சேர்வையில் காபனைல் தொகுதி இருப்பதைக் காட்டும் ஒரு சோதனையாகப் பயன்படுகின்றது. அல்டிகைட்டுகளும் கீற்றோன்களும் இரண்டுமே இந்த வீழ்படிவைக் கொடுக்கின்றன; எனவே இச்சோதனை காபனைல் தொகுதியை அடையாளம் காண்கின்றதே தவிர, அல்டிகைட்டையும் கீற்றோனையும் ஒன்றிலிருந்து ஒன்றை வேறுபடுத்துவதில்லை.

3. சுய ஒடுக்கல் — அல்டோல் ஒடுக்கல் (NIE 3.4.4)

காபனைல் காபனை அடுத்துள்ள காபன் அணு α-காபன் (alpha carbon) என அழைக்கப்படுகின்றது; α-காபனில் இணைக்கப்பட்டுள்ள ஐதரசன் அணு α-ஐதரசன் (alpha hydrogen) எனப்படும். காபனைல் தொகுதியின் இலத்திரன் ஈர்க்கும் தன்மையால், α-ஐதரசன் ஒப்பீட்டளவில் அமிலத்தன்மை கொண்டதாகின்றது. எனவே ஓர் α-ஐதரசனைக் கொண்ட அல்டிகைட்டு அல்லது கீற்றோனிலிருந்து, ஒரு கார ஊக்கி (base) அந்த α-ஐதரசனைப் புரோத்தனாகச் சுருக்க முடியும்.

α-ஐதரசன் அகற்றப்படும்போது உருவாகும் காபனயன் (carbanion) ஓர் இசைவினால் (resonance) உறுதியாக்கப்படுகின்றது. இக்காபனயன் ஒரு கருநாடியாகச் செயற்பட்டு, இன்னொரு அயனாக்கமடையாத காபனைல் மூலக்கூறின் காபனைல் காபனைத் தாக்குகின்றது. இவ்வாறு ஓர் α-ஐதரசன் கொண்ட இரண்டு காபனைல் மூலக்கூறுகள் தம்மிடையே இணைவதையே அல்டோல் சுய ஒடுக்கல் (aldol self-condensation) என்கிறோம். தொடக்கத்தில் கிடைக்கும் கூட்டல் விளைவு ஒரே மூலக்கூறில் ஓர் –OH தொகுதியையும் ஓர் காபனைல் தொகுதியையும் கொண்டிருக்கும்; இது அமிலத்துடன் வெப்பமேற்றப்படும்போது இலகுவாக நீரகற்றலுக்கு (dehydration) உட்பட்டு, ஓர் α,β-தெவிட்டாத காபனைல் சேர்வையைக் கொடுக்கின்றது.

📌 நினைவில் கொள்க: α-ஐதரசன் இல்லாத காபனைல் சேர்வைகள் (உதாரணமாக HCHO, பென்சால்டிகைட்டு C₆H₅CHO) அல்டோல் ஒடுக்கலில் ஈடுபடமாட்டாது. அல்டோல் ஒடுக்கல் நிகழ்வதற்கு α-ஐதரசன் கட்டாயம் தேவை.

4. தாழ்த்தல் தாக்கங்கள்

4.1 LiAlH₄ அல்லது NaBH₄ ஆல் தாழ்த்தல் (NIE 3.4.5)

இலித்தியம் அலுமினியம் ஐதரைட்டு (lithium aluminium hydride, LiAlH₄) அல்லது சோடியம் போரோஐதரைட்டு (sodium borohydride, NaBH₄) காபனைல் சேர்வைகளைத் தாழ்த்துகின்றன. இவ்விரு வினைபடிகளும் ஐதரைட்டு அயனை (H⁻) கொடுக்கின்றன. இந்த H⁻ அயன் ஒரு கருநாடியாகச் செயற்பட்டு, காபனைல் காபனைத் தாக்குகின்றது; எனவே இத்தாழ்த்தல் தாக்கங்களும் அடிப்படையில் கருநாட்டக் கூட்டல் தாக்கங்களே ஆகும்.

இத்தாழ்த்தலில் C=O இரட்டைப் பிணைப்பு C–OH ஆக மாற்றப்படுகின்றது; ஆனால் காபன் சங்கிலியின் நீளம் மாறாது. எடுத்துக்காட்டாக, CH₃CHO → CH₃CH₂OH; CH₃COCH₃ → CH₃CH(OH)CH₃.

4.2 கிளமன்சனின் தாழ்த்தல் (NIE 3.4.6)

கிளமன்சனின் தாழ்த்தலில் (Clemmensen reduction), காபனைல் தொகுதி (C=O) முழுமையாக ஒரு மெதிலீன் தொகுதியாக (methylene group, CH₂) தாழ்த்தப்படுகின்றது. பயன்படுத்தப்படும் வினைபடி நாகக் கலவை (zinc amalgam, Zn(Hg)) மற்றும் செறிந்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலம் (concentrated HCl) ஆகும்.

இத்தாக்கத்தில் C=O இல் உள்ள ஒட்சிசன் அணு முற்றிலும் அகற்றப்படுகின்றது; எனவே அல்டிகைட்டுகளும் கீற்றோன்களும் தொடர்புடைய ஐதரோகாபன்களாக (alkanes) மாற்றப்படுகின்றன. இது LiAlH₄ / NaBH₄ தாழ்த்தலிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகின்றது — LiAlH₄ காபனைல் தொகுதியை அற்ககோலாக மட்டுமே தாழ்த்துகின்றது; கிளமன்சனின் தாழ்த்தலோ காபனைலை CH₂ வரை முழுமையாகத் தாழ்த்துகின்றது.

🧪 CH₃COCH₃  Zn(Hg) / செறி. HCl→  CH₃CH₂CH₃  (புரொப்பனோன் → புரொப்பேன்)

Two Reduction Routes of a Carbonyl Compound R–C(=O)–R′ carbonyl compound LiAlH₄ or NaBH₄ R–CH(OH)–R′ alcohol (C=O → C–OH) partial reduction — O kept Zn(Hg) / conc. HCl (Clemmensen) R–CH₂–R′ alkane (C=O → CH₂) complete reduction — O removed choose the reagent by how far you want the C=O reduced

LiAlH₄ / NaBH₄ காபனைலை அற்ககோலாக மட்டுமே தாழ்த்துகின்றன; கிளமன்சனின் தாழ்த்தலோ ஒட்சிசனை முற்றிலும் அகற்றி ஐதரோகாபனைக் கொடுக்கின்றது.

5. அல்டிகைட்டுகளின் ஒட்சியேற்றம் (NIE 3.4.7)

அல்டிகைட்டுகள் இலகுவாக ஒட்சியேற்றமடைகின்றன; கீற்றோன்கள் இலகுவாக ஒட்சியேற்றமடைவதில்லை. இவ்வேறுபாட்டுக்கான காரணம், அல்டிகைட்டின் காபனைல் காபனில் ஒரு ஐதரசன் அணு இருப்பதேயாகும் — இந்த C–H பிணைப்பு இலகுவாக உடைக்கப்பட்டு காபொக்சிலிக் அமிலத் தொகுதியாக மாற்றப்படுகின்றது. கீற்றோனின் காபனைல் காபனில் ஐதரசன் அணு இல்லாததால், அதை ஒட்சியேற்ற காபன்–காபன் பிணைப்பு உடைக்கப்பட வேண்டும்; இது இலகுவாக நிகழாது. இவ்வேறுபாடே அல்டிகைட்டையும் கீற்றோனையும் ஒன்றிலிருந்து ஒன்றை வேறுபடுத்தும் சோதனைகளுக்கு அடிப்படையாகும்.

5.1 தொலனின் சோதனைப் பொருள் — வெள்ளி ஆடி (NIE 3.4.7.1)

தொலனின் சோதனைப் பொருள் (Tollens' reagent) என்பது அமோனியா சேர்க்கப்பட்ட சில்வர் நைத்திரேற்று (ammoniacal silver nitrate) கரைசலாகும்; இதில் [Ag(NH₃)₂]⁺ என்னும் சிக்கல் அயன் காணப்படுகின்றது. ஓர் அல்டிகைட்டுடன் வெப்பமேற்றப்படும்போது, அல்டிகைட்டு காபொக்சிலேற்று அயனாக ஒட்சியேற்றப்படுகின்றது; அதே நேரத்தில் Ag⁺ அயன் உலோக வெள்ளியாக (Ag) தாழ்த்தப்படுகின்றது.

உருவாகும் உலோக வெள்ளி, சோதனைக் குழாயின் உட்புறச் சுவரில் ஒரு பளபளப்பான வெள்ளி ஆடியாகப் (silver mirror) படிகின்றது. கீற்றோன்கள் தொலனின் சோதனைப் பொருளால் ஒட்சியேற்றமடைவதில்லை; எனவே கீற்றோன்களில் வெள்ளி ஆடி உருவாகாது. இவ்வாறு வெள்ளி ஆடிச் சோதனை, ஓர் அல்டிகைட்டையும் ஒரு கீற்றோனையும் ஒன்றிலிருந்து ஒன்றை வேறுபடுத்துகின்றது.

5.2 பீலிங்கின் கரைசல் — செங்கட்டிச் சிவப்பு வீழ்படிவு (NIE 3.4.7.2)

பீலிங்கின் கரைசல் (Fehling's solution) என்பது காரக் கரைசலில் காணப்படும் கொப்பர்(II) அயன்களைக் கொண்ட ஒரு கடும் நீலக் கரைசலாகும். இக்கரைசலுக்குள் சில துளிகள் அல்டிகைட்டைச் சேர்த்து வெப்பமேற்றும்போது, கரைசலின் நீல நிறம் படிப்படியாக மறைகின்றது; அதே நேரத்தில் கொப்பர்(II) அயன்கள் கொப்பர்(I) ஆகத் தாழ்த்தப்பட்டு, ஒரு செங்கட்டிச் சிவப்பு நிற கொப்பர்(I) ஒட்சைட்டு (Cu₂O) வீழ்படிவு உருவாகின்றது.

அல்டிகைட்டு இங்கு காபொக்சிலேற்று அயனாக ஒட்சியேற்றப்படுகின்றது. கீற்றோன்கள் பீலிங்கின் கரைசலால் ஒட்சியேற்றமடைவதில்லை; எனவே கீற்றோன்களில் செங்கட்டிச் சிவப்பு வீழ்படிவு உருவாகாது; கரைசலின் நீல நிறமும் மாறாமல் இருக்கும். ஆகவே பீலிங்கின் சோதனையும் அல்டிகைட்டையும் கீற்றோனையும் வேறுபடுத்தப் பயன்படுகின்றது.

Tollens' Silver Mirror vs Fehling's Brick-red Test Tollens' reagent [Ag(NH₃)₂]⁺ ALDEHYDE shiny silver mirror KETONE no reaction Fehling's solution Cu²⁺ (deep blue) ALDEHYDE brick-red Cu₂O ↓ KETONE stays blue — no reaction both tests are positive ONLY for aldehydes — they distinguish aldehyde from ketone

அல்டிகைட்டு தொலனில் வெள்ளி ஆடியையும் பீலிங்கில் செங்கட்டிச் சிவப்பு வீழ்படிவையும் தருகின்றது; கீற்றோன் இரு சோதனைகளிலும் எவ்வித மாற்றத்தையும் காட்டுவதில்லை.

5.3 அமிலமாக்கப்பட்ட K₂Cr₂O₇ / KMnO₄ ஆல் ஒட்சியேற்றம் (NIE 3.4.7.3)

அல்டிகைட்டுகள், வலிமையான ஒட்சியேற்றிகளான அமிலமாக்கப்பட்ட பொற்றாசியம் டைகுரோமேற்று (acidified K₂Cr₂O₇), அமிலமாக்கப்பட்ட குரோமிக் ஒட்சைட்டு, அல்லது அமிலமாக்கப்பட்ட பொற்றாசியம் பெர்மங்கனேற்று (acidified KMnO₄) உடன் தாக்கமடைந்து, அதே காபன் எண்ணிக்கையையுடைய காபொக்சிலிக் அமிலங்களாக ஒட்சியேற்றப்படுகின்றன. அமிலமாக்கப்பட்ட K₂Cr₂O₇ பயன்படுத்தப்படும்போது, ஒட்சியேற்றியின் ஆரஞ்சு நிறம் பச்சை நிறமாக மாறுகின்றது. கீற்றோன்கள் இந்த ஒட்சியேற்றிகளால் இலகுவாக ஒட்சியேற்றமடைவதில்லை.

சோதனைஅல்டிகைட்டுடன்கீற்றோனுடன்
தொலனின் சோதனைப் பொருள் [Ag(NH₃)₂]⁺பளபளப்பான வெள்ளி ஆடி உருவாகின்றதுஎவ்வித மாற்றமும் இல்லை
பீலிங்கின் கரைசல் (கடும் நீலம்)நீல நிறம் மறைந்து செங்கட்டிச் சிவப்பு Cu₂O வீழ்படிவுநீல நிறம் மாறாது
அமிலமாக்கப்பட்ட K₂Cr₂O₇ஆரஞ்சு → பச்சை; காபொக்சிலிக் அமிலம் கிடைக்கின்றதுஒட்சியேற்றமடைவதில்லை
2,4-DNP (பிராடியின் சோதனைப் பொருள்)செம்மஞ்சள் வீழ்படிவுசெம்மஞ்சள் வீழ்படிவு (காபனைலை மட்டும் காட்டும்)
பொதுவான தவறுகள் / Common mistakes
  • காபனைல் தொகுதியின் சிறப்பியல்பான தாக்கம் கருநாட்டக் கூட்டல் ஆகும்; அது இலத்திரனாட்டக் கூட்டல் (electrophilic addition) அல்ல. C=C இரட்டைப் பிணைப்போடு இதைக் குழப்பிக் கொள்ள வேண்டாம்.
  • HCN தாக்கத்தில் உண்மையான கருநாடி CN⁻ அயன்; முழு HCN மூலக்கூறு அல்ல.
  • கிரினாட்டுச் சோதனைப் பொருளின் தாக்கத்தில் நீர்ப்பகுப்பு (H₃O⁺) ஒரு தனிப் படி; அதை விட்டுவிட்டால் அற்ககோல் கிடைக்காது.
  • மெதனல் கிரினாட்டுடன் 1° அற்ககோலையும், ஏனைய அல்டிகைட்டுகள் 2° அற்ககோலையும், கீற்றோன்கள் 3° அற்ககோலையும் கொடுக்கின்றன — இம்மூன்றையும் மாறிக் குழப்பக் கூடாது.
  • LiAlH₄ / NaBH₄ காபனைலை அற்ககோலாக மட்டுமே தாழ்த்துகின்றன; கிளமன்சனின் தாழ்த்தலே (Zn(Hg)/செறி. HCl) காபனைலை CH₂ வரை தாழ்த்தி ஐதரோகாபனைக் கொடுக்கின்றது.
  • தொலனின் மற்றும் பீலிங்கின் சோதனைகள் அல்டிகைட்டுக்கு மட்டுமே நேர்மறையானவை; கீற்றோன்கள் இவ்விரண்டாலும் ஒட்சியேற்றமடைவதில்லை.
  • அல்டோல் ஒடுக்கல் நிகழ α-ஐதரசன் கட்டாயம் தேவை; HCHO அல்லது C₆H₅CHO போன்ற α-ஐதரசன் இல்லாத சேர்வைகள் அல்டோல் ஒடுக்கலில் ஈடுபடாது.
📝 தேர்வாளர் குறிப்பு / Examiner note

"அல்டிகைட்டையும் கீற்றோனையும் எவ்வாறு வேறுபடுத்துவீர்கள்?" என்னும் வினைக்கு, தொலனின் சோதனைப் பொருளையோ பீலிங்கின் கரைசலையோ பயன்படுத்தி — அல்டிகைட்டு வெள்ளி ஆடியை அல்லது செங்கட்டிச் சிவப்பு Cu₂O வீழ்படிவைத் தருவதாகவும், கீற்றோன் எவ்வித மாற்றத்தையும் காட்டாததாகவும் — தெளிவாக எழுத வேண்டும். கருநாட்டக் கூட்டல் பொறிமுறையை எழுதும்போது, கருநாடி δ+ காபனைத் தாக்குதலையும், π இலத்திரன்கள் ஒட்சிசனுக்கு இடமாற்றமடைதலையும், எதிர் ஏற்றமுள்ள ஒட்சிசன் ஒரு புரோத்தனைப் பெறுதலையும் வளைந்த அம்புக்குறிகளுடன் (curly arrows) காட்ட வேண்டும். கிரினாட்டுச் சோதனைப் பொருள் வினாக்களில், காபனைல் சேர்வையின் வகைக்கேற்ப கிடைக்கும் 1°/2°/3° அற்ககோலைச் சரியாக அடையாளம் காண்பதும், நீர்ப்பகுப்புப் படியைக் குறிப்பிடுவதும் புள்ளி பெறுவதற்கு அவசியமாகும்.

🌐 விளக்க படம் / Explanatory Diagram
Aldehydes and ketones
ஆல்டிஹைடுகள் மற்றும் கீட்டோன்கள்
Aldehydes and ketones
Credit: Wikimedia Commons  · CC BY-SA 4.0
📖 மேலதிக தகவல் / More on Wikipedia →

📝 மேலும் பயிற்சி செய்ய

📝 வினாத்தொகுப்பு 📄 கடந்தகால வினாத்தாள்கள் 🧠 மைண்ட்மாப்கள்
← அலகு 9