संघनन विक्रिया

 संघनन विक्रिया : कार्बनी रसायनशास्त्रामध्ये दोन लहान रेणू सामान्यत: उत्प्रेरक ( प्रत्यक्ष विक्रियेत भाग न घेता तिची गती बदलणारा पदार्थ ) असताना एकमेकांस जोडले जाऊन एक मोठा रेणू बनण्याच्या कियेस संघनन विक्रिया म्हणतात. हा संयोग होताना पाणी किंवा दुसरा साधा रेणू काढून टाकला जातो. दोन समरूप रेणूंच्या संयोगाला स्वसंघनन म्हणतात. आल्डिहाइडे, कीटोने, एस्टरे, अल्किने ( ॲसिटिलिने ) आणि अमाइने या कार्बनी संयुगांचा एकमेकांशी संयोग होतो आणि मोठे रेणू तयार होतात. यांपैकी पुष्कळ संयुगे कार्बनी संश्लेषणामध्ये मध्यस्थ संयुगे म्हणून उपयोगी असतात. संघनन विक्रियांमध्ये अम्ले, क्षारक, सायनाइड आयन ( विद्युत् भारित अणू वा रेणू ) आणि जटिल धातवीय आयन सामान्यत: उत्प्रेरक म्हणून वापरतात. या विक्रियांना त्यांचे शोधक अथवा संघटित रेणू यांच्यावरून नावे पडली आहेत. अशा काही विक्रियांची उदाहरणे खाली दिली आहेत.

अल्डॉल संघनन : दोन ॲसिटाल्डिहाइड रेणूंपासून सजल अल्कधर्मी उत्प्रेरकाच्या साहाय्याने अल्डॉल किंवा ॲसिटाल्डॉल हा रेणू तयार होतो.

ही सर्वसाधारण विक्रिया असून इतर ॲलिफॅटिक आल्डिहाइडांपासूनही अशी अल्डॉले तयार करता येतात.[→ आल्डिहाइडे].

क्लेसन संघनन : या प्रकारच्या संघननाचे प्रमुख उदाहरण म्हणजे दोन एथिल ॲसिटेट रेणूंची अल्कधर्मी सोडियम एथॉक्साइडाबरोबर विक्रिया होऊन ॲसिटो ॲसिटिक एस्टर तयार होणे, हे होय.

मायकेल संघनन : या विक्रियेने –CH₂ –हा गट α, β अतृप्त (व्दिबंध, त्रिबंध असलेली ) कार्बोनिल संयुगे, एस्टर अथवा नायट्नाइल यांसारख्या संयुगांमधील उत्तेजित व्दिबंधामध्ये पायपरिडीन, डाय-एथिल अमाइन, सोडियम एथॉक्साइड वगैरेंसारख्या अल्कधर्मी उत्प्रेरकाच्या साहाय्याने जोडला जातो. उदा., सिनॅमिक एस्टर (१) याची मॅलोनिक एस्टर (२) याबरोबर विक्रिया केल्याने संयुग (३) मिळते. यापासून आणखी काही विक्रियांनी β -फेनिल ग्लुटारिक अम्ल बनविता येते.

ही विक्रिया प्रथम ए. मायकेल यांनी १८८७ मध्ये सिद्ध केली म्हणून त्यांचे नाव या विक्रियेस देण्यात आले. –CH = CR – हा गट असलेली संयुगे या विक्रियेत वापरता येतात. यामध्ये R हा गट – COOR, –COR, – CN, –CONH₂, – NO₂ किंवा –SO₂R हा असतो. ॲसिटिलीन व क्विनोनही अशा तऱ्हेच्या विक्रियेत वापरता येतात. ही विक्रिया अल्डॉल संघननासारखी व्हिनिल संघननाची आहे असे म्हणतात. या विक्रियेने विविध प्रकारची संयुगे बनविण्याचा सुलभ मार्ग मोकळा झाला आहे. इतर विक्रियांनी ही संयुगे तयार करणे अवघड असते.

बेंझोइन संघनन : दोन बेंझाल्डिहाइड रेणूंच्या अल्कोहॉलामधील विद्रावापासून सोडियम सायनाइड उत्प्रेरणाने बेंझोइन तयार होते.

बेंझाल्डिहाइडाऐवजी इतर ॲरोमॅटिक आल्डिहाइड अथवा त्यांची मिश्रणे वापरून यासारखे रेणू तयार करता येतात.

मॅनिक विक्रिया : या विक्रियेने अमोनिया, फॉर्माल्डिहाइड व ज्यामध्ये एक तरी क्रियाशील हायड्रोजन अणू आहे असे संयुग यांचे संघनन करता येते. या विक्रियेचा विशेष म्हणजे हिने क्रियाशील हायड्रोजन अणू व ॲमिनो मिथिल किंवा तत्सम गटांची अदलाबदल होणे हा होय.

(येथे क्रियाशील हायड्रोजन अणू अधोरेखित केले आहेत )

अशा काही विक्रियांमध्ये तयार झालेल्या नव्या संयुगांमध्येही क्रियाशील हायड्रोजन अणू असल्याने आणखी एका अमाइनाचा त्याबरोबर संयोग होऊ शकतो. उदा., 

जर क्रियाशील हायड्रोजन अणू विक्रियेत वापरलेल्या संयुगांच्या एकापेक्षा अधिक कार्बनी अणूंशी संलग्न असतील, तर अमाइनाचा संयोग वेगवेगळ्या ठिकाणी होऊन समघटकांचे ( एकच मूलद्रव्यीय प्रतिशत संघटन व रेणुभार पण भिन्न संरचना व गुणधर्म असलेल्या रसायनांचे ) मिश्रण तयार होते.

पुष्कळ वेळा कीटोनांचे दोन रेणू , फॉर्माल्डिहाइडाचे दोन रेणू व प्राथमिक अमाइनाचा एक रेणू यांच्या संघननापासून तयार झालेले संयुग अस्थिर असते व त्यापासून वलयी संयुगे तयार होतात. ही विक्रिया एथिलिनाची संयुगे, पायराझोलिने वगैरेंसारखी संयुगे तयार करण्याकरिता वापरतात. फॉर्माल्डिहाइडाबरोबर ही विक्रिया पाण्याच्या विद्रावात होते. पॅराफॉर्माल्डिहाइड वापरल्यास कार्बनी विद्रावक वापरावा लागतो.[→ कीटोन].

सायनो एथिलीकरण : अस्थिर हायड्रोजन अणू असलेल्या विविध कार्बनी किंवा अकार्बनी संयुगांची ॲकिलोनायट्नाइला बरोबर सहज संघनन होऊन ज्यामध्ये –CH_2 –CH_2– CN हा गट आहे अशी संयुगे तयार होतात. या विक्रियेस सायनो एथिलीकरण हे नाव आहे. ही विक्रिया मायकेल संघननासारखी आहे. 

ज्या संयुगांचे वरीलप्रमाणे ॲक्रिलोनायट्राइलाशी सहज संघनन होते, त्यांचे प्रकार पुढील आहेत : ( अ ) – NH – , – OH, – SH, – AsH –  हे गट असलेली संयुगे. ( आ ) अकार्बनी अम्ले वा तत्सम संयुगे उदा., हायड्रोक्लोरिक वा हायड्रोसायनिक अम्ल व सोडियम बायसल्फाइट. ( इ )(–SO₂ व व्दिबंध )किंवा(–SO₂ व वलय ) यामध्ये –CH₂– हा गट असलेली संयुगे. ( ई ) (–CN व व्दिबंध ) किंवा (–CN व वलय ) यामध्ये –CH₂ – हा गट असलेली संयुगे. ( उ ) – NO₂ या गटाशेजारी –CH =  – CH₂ –  किंवा –CH₃ हे गट असलेली संयुगे. ( ऊ ) ज्यांमध्ये –CH =  किंवा –CH₂ – हे गट –CO₂R , –CN  किंवा   CONH – या गटाशेजारी आहेत. अशी मॅलोनिक एस्टर, मॅलोनामाइड व सायनो ॲसिटामाइड यांसारखी संयुगे. ( ए ) ज्यांमध्ये – CH =  किंवा – CH2 –  हे गट वलयी संयुगांच्या द्विबंधान्वित कार्बन अणूंच्या मध्ये आहेत अशी सायक्लोपेंटाडाइन, इंडीन यांसारखी संयुगे. ( ऐ ) क्लोरोफॉर्म किंवा ब्रोमोफॉर्म. ( ओ ) – CO –  गटाशेजारी –CH =  , –CH_2 किंवा – CH₃ हे गट असलेले आल्डिहाइड अथवा कीटोन.या विक्रियेस अल्कली ऑक्साइड, हायड्नॉक्साइड वगैरेंसारख्या अल्क-धर्मी उत्प्रेरकांची जरूरी असते. पुष्कळ वेळा ही विक्रिया तीव ऊष्मादायी असते व त्यामुळे या विक्रियेस शीतलीकरणाची जरूरी असते. बेंझीन किंवा डायोक्झेनासारखे निष्क्रिय विद्रावक ( विरघळविणारे पदार्थ ) विक्रियेचा वेग नियंत्रित करण्याकरिता वापरतात.

पिनॅकोल संघनन : ही एथिलीन ग्लायकॉलाखेरीज इतर 1:2 ग्लायकॉल तयार करण्याची सामान्य पद्धती आहे. उदा., ॲसिटोनाचे मॅग्नेशियम पारदमेलात क्षपण [→ क्षपण] केले असता जे संयुग मिळते, त्याच्या पाण्याशी झालेल्या विक्रियेने पिनॅकोल मिळते. पिनॅकोल हे डायटर्शरी अल्कोहॉलाकरिता सामान्यनाम आहे.

पिनॅकोलापासून पिनॅकोलोन सहज तयार होऊ शकते. जर पिनॅकोलामध्ये दोन वेगवेगळे गट असतील तर पिनॅकोलोन तयार होताना अधिक मोठया गटाचे स्थलांतर होते. उदा., मिथिल एथिल कीटोनापासून वरील विक्रियेने खालील पिनॅकोल तयार होतो. यापासून सल्फ्यूरिक अम्लाच्या उत्प्रेरणाने पिनॅकोलोन तयार होते.

रीफॉर्मट्स्की विक्रिया : β– हायड्नॉक्सी अम्ल संयुगांचे या पद्धतीने संश्र्लेषण करता येते. आल्डिहाइड वा कीटोनाबरोबर जस्त व α– ब्रोमोएस्टर यांची विक्रिया करून हे संघनन साधता येते. उदा.,

विक्रियेत भाग घेणारी दोन्ही संयुगे ईथर, बेंझीन यांसारख्या निष्क्रिय विद्रावकात विरघळून ती ऑक्साइडविरहित व थोडयाशा आयोडिनाने क्रियाशील केलेल्या जस्ताशी मिसळल्यास जस्त संपूर्णपणे विरघळून इष्ट ते संयुग तयार होते. तयार झालेल्या β – हायड्रोक्सी एस्टरापासून आणखी काही विक्रियांनी संपृक्त एस्टरही तयार करता येते.

ही विक्रिया अल्डॉल संघननासारखी कार्बनी धातवीय संघननाची विक्रिया आहे. ॲलिफॅटिक व ॲरोमॅटिक या दोन्ही प्रकारच्या संयुगांपासून हे संघनन होऊ शकते. अल्किल साखळी संयुगांची लांबी वाढविण्याकरिता आणि α  व β कार्बन अणूंपासून शाखा तयार करण्याकरिताही ही विक्रिया वापरता येते.

ग्रीन्यार विक्रिया : R .Mg X या सामान्य सूत्राची अल्किल मॅग्नेशियम हॅलाइडे कार्बनी रासायनिक संश्र्लेषणात फार महत्त्वाची आहेत( R म्हणजे अल्किल गट व X म्हणजे हॅलोजनाचा अणू ). १९०० मध्ये ⇨ व्हीक्तॉर ग्रीन्यार  यांनी दाखवून दिले की, मॅग्नेशियमाचा अल्किल हॅलाइडाबरोबर निर्जल ईथराच्या उपस्थितीत संयोग होऊन अल्किल मॅग्नेशियम हॅलाइड तयार होऊन ती ईथरामध्ये विरघळलेली राहतात. संश्लेषणाकरिता ती वेगळी काढण्याची गरज नाही. शिवाय त्यांच्या कमी ज्वालाग्राहित्वामुळे ही संयुगे त्या वेळपर्यंत संश्लेषणाकरिता वापरात असलेल्या झिंक अल्किल संयुगापेक्षा अधिक सोयीची आहेत. अशा तऱ्हेच्या संयुगांना ‘ ग्रीन्यार विक्रियाकारक ’ असे नाव गीन्यार यांच्या नावावरून पडले आहे.[→ गीन्यार विक्रिया].  या विक्रियाकारकांच्या साहाय्याने अनेक प्रकारची संयुगे ( उदा., हायड्रोकार्बन, ओलेफीन, प्राथमिक, व्दितीयक वा तृतीयक अल्कोहॉले, ईथरे, आल्डिहाइडे, कीटोने, अम्लक्लोराइड, एस्टरे, तसेच मॅग्नेशियमाव्यतिरिक्त इतर कार्बनी-धातू संयुगे वगैरे प्रकारांची संयुगे ) तयार करता येतात.

या विक्रियांचे दोन प्रमुख प्रकार आहेत : (१) ग्रीन्यार विक्रियाकारकांचे

यांसारख्या घटकांशी समावेशन. (२) क्रियाशील हायड्रोजन किंवा हॅलोजन अणू असलेल्या संयुगाशी अन्योन्य प्रतिष्ठापन. यांपैकी दुसऱ्या प्रकाराने अनेक प्रकारची संयुगे तयार करता येतात. यांची काही उदाहरणे खाली दिली आहेत.

याचप्रमाणे ऑक्सिजनाऐवजी गंधक वापरून थायॉले तयार करता येतात.

फ्रीडेल-क्राफ्ट्स विक्रिया : या विक्रियेने एखादा ॲसिल किंवा अरिल गट बेंझीन वलयाशी जोडणे शक्य होते. यात सामान्यत: निर्जल ॲल्युमिनियम क्लोराइड हे उत्प्रेरक म्हणून वापरले जाते. या विक्रियेने पुष्कळ वेगवेगळ्या प्रकारची संयुगे तयार करणे शक्य होते. टोल्यूइन,अँथॅसीन यांसारखी ॲरोमॅटिक हायड्रोकार्बन संयुगे तसेच ॲरोमॅटिक आल्डिहाइड, कीटोन, अम्ल वगैरे प्रकारची संयुगे या विक्रियेने तयार करता येतात. त्यांपैकी काहींची उदाहरणे खाली दिली आहेत. [→ फ्रीडेल – क्राफ्ट्स विक्रिया].

वर दिलेल्या विक्रियांवरून कार्बनी रासायनिक संश्र्लेषणात त्यांचा कसा उपयोग होतो, हे कळून येते. सूत, कापड किंवा कातडी रंगविण्याचे रंग सहजप्राप्य अशा एखादया कार्बनी पदार्थापासून सुरूवात करून वरील निरनिराळ्या विक्रियांनी त्यांच्यातील घटकांची व गटांची इष्ट ती रचना करून तयार करता येतात. ॲलोपॅथिक औषध-योजनेतील पुष्कळशी औषधे ( उदा., सल्फा औषधे ) वरीलप्रमाणे कार्बनी रासायनिक संश्र्लेषणाने बनविली जातात. वरील विक्रियांमध्ये आधी वर्णन केलेल्या संघननात्मक विक्रियांचा उपयोग होत असतो. भारतीय रंग व औषध उदयोगांत त्यामुळे यांना महत्त्वाचे स्थान आहे.

या विक्रिया करण्याकरिता वापरण्यात येणाऱ्या द्रव्यांच्या गुणधर्माप्रमाणे इष्ट अशी लोखंड, अगंज पोलाद, मोनेल धातू , निकेल वगैरे धातूंचे अथवा लोहावर काचेचा मुलामा दिलेले विक्रिया संच वापरले जातात.

पहा : ग्रीन्यार विक्रिया फ्रीडेल-क्राफ्ट्स विक्रिया बहुवारिकीकरण संश्लेषण, रासायनिक.

कुंटे, मा. वा.