समजात श्रेणी
कार्बनिक रसायन विज्ञान में, एक समजात श्रेणी (homologous series) रासायनिक यौगिकों का एक ऐसा अनुक्रम है जिसमें समान प्रकार्यात्मक समूह (functional group) और समान रासायनिक गुण होते हैं, जिसमें श्रेणी के सदस्य उनमें मौजूद दोहराई जाने वाली इकाइयों की संख्या से भिन्न होते हैं।[1][2] यह कार्बन श्रृंखला की लंबाई हो सकती है,[2] उदाहरण के लिए सीधी-श्रृंखला वाले ऐल्केन (पैराफिन) में, या यह ऐमिलोज़ जैसे होमोपॉलीमर में मोनोमर की संख्या हो सकती है।[3] एक समजात (homologue) एक ऐसा रासायनिक यौगिक है जो एक समजात श्रेणी से संबंधित होता है।[1]
एक समजात श्रेणी के भीतर के यौगिकों में आमतौर पर कार्यात्मक समूहों का एक निश्चित सेट होता है जो उन्हें समान रासायनिक और भौतिक गुण प्रदान करता है। (उदाहरण के लिए, प्राथमिक सीधी-श्रृंखला वाले अल्कोहल की श्रेणी में कार्बन श्रृंखला के अंत में एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है।) ये गुण आमतौर पर श्रेणी के साथ धीरे-धीरे बदलते हैं, और इन परिवर्तनों को अक्सर आणविक आकार और द्रव्यमान में अंतर द्वारा समझाया जा सकता है। "समजात श्रेणी" नाम का उपयोग अक्सर उन यौगिकों के किसी भी संग्रह के लिए भी किया जाता है जिनकी संरचनाएं समान होती हैं या जिनमें समान कार्यात्मक समूह शामिल होते हैं, जैसे कि सामान्य ऐल्केन (सीधे और शाखित), ऐल्कीन (ओलेफिन), कार्बोहाइड्रेट, आदि। हालाँकि, यदि सदस्यों को एक एकल पैरामीटर द्वारा रैखिक क्रम में व्यवस्थित नहीं किया जा सकता है, तो संग्रह को "श्रेणी" के बजाय "रासायनिक परिवार" या "समजात यौगिकों का वर्ग" कहना बेहतर हो सकता है।
समजात श्रेणी की अवधारणा 1843 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ चार्ल्स गेरहार्ड्ट द्वारा प्रस्तावित की गई थी।[4] एक समजात अभिक्रिया (homologation reaction) एक ऐसी रासायनिक प्रक्रिया है जो एक समजात श्रेणी के एक सदस्य को अगले सदस्य में परिवर्तित करती है।
उदाहरण
सीधी-श्रृंखला वाले ऐल्केन की समजात श्रेणी मीथेन (CH4), ईथेन (C2H6), प्रोपेन (C3H8), ब्यूटेन (C4H10), और पेंटेन (C5H12) से शुरू होती है। उस श्रेणी में, क्रमिक सदस्य श्रृंखला में डाले गए एक अतिरिक्त मेथिलीन ब्रिज (-CH2- इकाई) द्वारा द्रव्यमान में भिन्न होते हैं। इस प्रकार प्रत्येक सदस्य का आणविक द्रव्यमान 14 परमाणु द्रव्यमान इकाइयों से भिन्न होता है। ऐसी श्रेणी में आसन्न सदस्य, जैसे मीथेन और ईथेन, "आसन्न समजात" (adjacent homologues) के रूप में जाने जाते हैं।[5]
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उस श्रेणी के भीतर, कई भौतिक गुण जैसे क्वथनांक बढ़ते द्रव्यमान के साथ धीरे-धीरे बदलते हैं। उदाहरण के लिए, ईथेन (C2H6) का क्वथनांक मीथेन (CH4) से अधिक होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ईथेन अणुओं के बीच लंदन परिक्षेपण बल (London dispersion forces) मीथेन अणुओं के बीच के बल से अधिक होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अंतर-आणविक आकर्षण के बल मजबूत होते हैं, जिससे क्वथनांक बढ़ जाता है।
कार्बनिक अणुओं के कुछ महत्वपूर्ण वर्ग ऐल्केन के व्युत्पन्न (derivative) हैं, जैसे कि प्राथमिक अल्कोहल, एल्डिहाइड, और (मोनो)कार्बोक्सिलिक अम्ल ऐल्केन के समान श्रृंखला बनाते हैं। प्राथमिक सीधी-श्रृंखला वाले अल्कोहल की संबंधित समजात श्रेणी में मेथनॉल (CH4O), एथनॉल (C2H6O), 1-प्रोपेनॉल (C3H8O), 1-ब्यूटेनॉल, आदि शामिल हैं। एकल-रिंग वाले साइक्लोऐल्केन एक और ऐसी श्रेणी बनाते हैं, जो साइक्लोप्रोपेन से शुरू होती है।
| समजात श्रेणी | सामान्य सूत्र | दोहराई जाने वाली इकाई | प्रकार्यात्मक समूह |
| सीधी-श्रृंखला वाले ऐल्केन | CnH2n + 2 (n ≥ 1) | −CH2− | H3C− ... −CH3 |
| सीधी-श्रृंखला वाले परफ्लूरोऐल्केन | CnF2n + 2 (n ≥ 1) | −CF2− | F3C− ... −CF3 |
| सीधी-श्रृंखला वाले ऐल्किल | CnH2n + 1 (n ≥ 1) | −CH2− | H3C− ... −CH2− |
| सीधी-श्रृंखला वाले 1-ऐल्कीन | CnH2n (n ≥ 2) | −CH2− | H2C=CH− ... −CH3 |
| साइक्लोऐल्केन | CnH2n (n ≥ 3) | −CH2− | एकल-बंधित रिंग |
| सीधी-श्रृंखला वाले 1-ऐल्काइन | CnH2n − 2 (n ≥ 2) | −CH2− | HC≡C− ... −CH3 |
| पॉलीऐसीटिलीन | C2nH2n + 2 (n ≥ 2) | −CH=CH− | H3C− ... −CH3 |
| सीधी-श्रृंखला वाले प्राथमिक अल्कोहल | CnH2n + 1OH (n ≥ 1) | −CH2− | H3C− ... −OH |
| सीधी-श्रृंखला वाले प्राथमिक मोनोकार्बोक्सिलिक अम्ल | CnH2n + 1COOH (n ≥ 0) | −CH2− | H3C− ... −COOH |
| पॉलीएथिलीन ग्लाइकॉल ओलिगोमर्स | C2nH4n+2On+1 (n ≥ 2) | −(O−CH2−CH2)− | HO−CH2−CH2− ... −OH |
| सीधी-श्रृंखला वाले अज़ेन | NnHn + 2 (n ≥ 1) | −NH− | H2N− ... −NH2 |
जैवबहुलक (biopolymers) भी समजात श्रेणी बनाते हैं, उदाहरण के लिए ग्लूकोज के बहुलक जैसे सेलूलोज़ ओलिगोमर्स[6] जो सेलोबायोस से शुरू होते हैं, या ऐमिलोज़ ओलिगोमर्स की श्रेणी जो माल्टोज़ से शुरू होती है, जिन्हें कभी-कभी माल्टो-ओलिगोमर्स कहा जाता है।[7] होमो-ओलिगोपेप्टाइड्स, केवल एक अमीनो एसिड की पुनरावृत्ति से बने ओलिगोपेप्टाइड्स का भी समजात श्रेणी के रूप में अध्ययन किया जा सकता है।[8]
अकार्बनिक समजात श्रेणी
समजात श्रेणियां केवल कार्बनिक रसायन विज्ञान तक ही सीमित नहीं हैं। टाइटेनियम, वैनेडियम, और मोलिब्डेनम के ऑक्साइड सभी समजात श्रेणियां बनाते हैं (उदाहरण के लिए 2 < n < 10 के लिए VnO2n − 1), जिन्हें मैग्नेली चरण (Magnéli phases) कहा जाता है,[9] जैसे कि साइलेन, SinH2n + 2 (n 8 तक) जो ऐल्केन, CnH2n + 2 के अनुरूप हैं।
आवर्त सारणी
आवर्त सारणी पर, समजात तत्व कई विद्युत रासायनिक गुणों को साझा करते हैं और सारणी के एक ही समूह (स्तंभ) में दिखाई देते हैं। उदाहरण के लिए, सभी उत्कृष्ट गैसें रंगहीन, एकपरमाणुक गैस हैं जिनकी प्रतिक्रियाशीलता बहुत कम है। ये समानताएं उनके संयोजी इलेक्ट्रॉनों के इलेक्ट्रॉन कोश में समान संरचना के कारण होती हैं।[10] मेंडेलीव ने एक ही समूह में ज्ञात तत्व के नीचे एक अज्ञात तत्व के लिए एका- (eka-) उपसर्ग का उपयोग किया था।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Glossary of Terms Used in Medicinal Chemistry (IUPAC Recommendations 1998).
- ↑ 2.0 2.1 (1991). Chemistry: the central science. 940. Prentice Hall. ISBN 978-0-13-126202-7.
- ↑ Saarela, K.. (2013-10-22). Macromolecular Chemistry—8: Plenary and Main Lectures Presented at the International Symposium on Macromolecules Held in Helsinki, Finland, 2–7 July 1972. 88. Elsevier. ISBN 978-1-4832-8025-7.
- ↑ Charles Gerhardt (1843) "Sur la classification chimique des substances organiques" (On the chemical classification of organic substances), Revue scientifique et industrielle, 14 : 580–609. From page 588: "17. Nous appelons substances homologues celles qui jouissent des même propriétés chimiques et dont la composition offre certaines analogies dans les proportions relatives des éléments." (17. We call homologous substances those that have the same chemical properties and whose composition offers certain analogies in the relative proportion of elements.)
- ↑ See In re Henze, 181 F.2d 196, 201 (CCPA 1950), in which the court stated, "In effect, the nature of homologues and the close relationship the physical and chemical properties of one member of a series bears to adjacent members is such that a presumption of unpatentability arises against a claim directed to a composition of matter, the adjacent homologue of which is old in the art."
- ↑ Rojas, Orlando J.. (2016-02-25). Cellulose Chemistry and Properties: Fibers, Nanocelluloses and Advanced Materials. Springer. ISBN 978-3-319-26015-0.
- ↑ (1981-06-19). Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry. Academic Press. ISBN 978-0-08-056297-1.
- ↑ Giddings, J. Calvin. (1982-08-25). Advances in Chromatography. CRC Press. ISBN 978-0-8247-1868-8.
- ↑ (2004-09-01). The vanadium Magnéli phases VnO2n-1. Annalen der Physik. 13 (9) 475–510. doi:10.1002/andp.200410099.
- ↑ (15 July 1989). Homology of interatomic forces and Debye temperatures in transition metals. Physical Review B. 40 (3) 1521–1527. doi:10.1103/PhysRevB.40.1521.
स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Homologous series" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Homologous_series यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
