একটি সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের সাথে জলীয় KOH-এর বিক্রিয়া একটি পোলার দ্রাবকে কোনটি অনুসরণ করবে?

Created: 2 months ago | Updated: 2 months ago

Updated: 2 months ago

ক

$S_{N} 1$
খ

$S_{N} 2$
গ

$E_{2}$
ঘ

$S_{N} 1$ এবং $S_{N} 2$ উভয়

ব্যাখ্যাঃ

একটি সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইড নিউক্লিওফিলিক প্রতিস্থাপন বিক্রিয়া (nucleophilic substitution reaction) দুটি ভিন্ন পথ অনুসরণ করতে পারে: $S_N1$ এবং $S_N2$। এই দুটি বিক্রিয়ার গতিপথ সাবস্ট্রেটের গঠন, নিউক্লিওফাইলের শক্তি, দ্রাবকের প্রকৃতি এবং বিক্রিয়ার তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

সাবস্ট্রেটের গঠন: সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইডগুলো প্রাইমারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের চেয়ে বেশি স্থানিক বাধা (steric hindrance) যুক্ত, কিন্তু টারশিয়ারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের চেয়ে কম। এই মধ্যবর্তী বৈশিষ্ট্য তাদের $S_N1$ এবং $S_N2$ উভয় বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করার সুযোগ করে দেয়।
$S_N1$ বিক্রিয়া: এই বিক্রিয়াটি দুটি ধাপে ঘটে। প্রথম ধাপে কার্বোক্যাটায়ন (carbocation) গঠিত হয়, যা ধীর এবং বিক্রিয়ার হার নির্ধারণকারী ধাপ। সেকেন্ডারি কার্বোক্যাটায়ন প্রাইমারি কার্বোক্যাটায়নের চেয়ে স্থিতিশীল, যা $S_N1$ বিক্রিয়াকে কিছুটা অনুকূল করে তোলে। একটি পোলার দ্রাবক (polar solvent) এই কার্বোক্যাটায়নকে স্থিতিশীল করতে সাহায্য করে, ফলে $S_N1$ বিক্রিয়া সহজে ঘটে।
$S_N2$ বিক্রিয়া: এই বিক্রিয়াটি একটি ধাপে ঘটে, যেখানে নিউক্লিওফাইল কার্বনের পেছনের দিক থেকে আক্রমণ করে এবং একই সাথে লিভিং গ্রুপ (leaving group) বেরিয়ে যায়। এটি একটি কনসার্টেড (concerted) প্রক্রিয়া। সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের স্থানিক বাধা টারশিয়ারির চেয়ে কম হওয়ায়, একটি শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল যেমন জলীয় $KOH$ থেকে আসা $OH^-$ আয়নের পক্ষে কার্বনে আক্রমণ করা সম্ভব হয়, যা $S_N2$ বিক্রিয়াকে সমর্থন করে।
জলীয় $KOH$ এবং পোলার দ্রাবক: জলীয় $KOH$ একটি শক্তিশালী নিউক্লিওফাইল হিসেবে $OH^-$ আয়ন সরবরাহ করে, যা $S_N2$ বিক্রিয়াকে উৎসাহিত করে। একই সাথে, জল একটি পোলার দ্রাবক। পোলার দ্রাবকগুলো $S_N1$ বিক্রিয়ার কার্বোক্যাটায়ন মধ্যবর্তী অবস্থাকে স্থিতিশীল করে এবং $S_N2$ বিক্রিয়ার ট্রানজিশন অবস্থাকে (transition state) স্থিতিশীল করতেও ভূমিকা রাখে।

যেহেতু সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইড উভয় বিক্রিয়ার জন্য মধ্যবর্তী স্থানিক বাধা এবং স্থিতিশীলতা প্রদান করে এবং জলীয় $KOH$ ও একটি পোলার দ্রাবক উভয় পথকে সমর্থন করে, তাই সেকেন্ডারি অ্যালকাইল হ্যালাইডের সাথে জলীয় $KOH$-এর বিক্রিয়ায় $S_N1$ এবং $S_N2$ উভয় পথই অনুসরণ করে। এই দুটি বিক্রিয়া সাধারণত একই সাথে প্রতিযোগিতামূলকভাবে ঘটে।