${\mathrm{AlCl}}_3$I একটি অম্ল- ব্যাখ্যা কর।

উত্তরঃ রেসিমিক মিশ্রণ হলো সমান পরিমাণে ডেক্সট্রোরোটেটরি (d) এবং লেভোরোটেটরি (l) এনানশিওমার নিয়ে গঠিত একটি অপটিক্যালি নিষ্ক্রিয় মিশ্রণ। এই মিশ্রণে একটি এনানশিওমার দ্বারা পোলারাইজড আলোর তলের আবর্তন অন্য এনানশিওমার দ্বারা বিপরীত দিকে সমান আবর্তন দ্বারা প্রশমিত হয়।

---

এনানশিওমার হলো এমন স্টেরিওআইসোমার যা একে অপরের দর্পণ প্রতিবিম্ব এবং যাদেরকে একে অপরের উপর স্থাপন করা যায় না (নন-সুপারিম্পোজেবল)। এদেরকে প্রায়শই চিরাল যৌগও বলা হয়। যখন কোনো রেসিমিক মিশ্রণ পোলারাইজড আলোর তলের উপর দিয়ে অতিক্রম করে, তখন এটি আলোর তলকে কোনো দিকে আবর্তন করে না, কারণ ডেক্সট্রোরোটেটরি (দক্ষিণাবর্তী) এনানশিওমার যে পরিমাণ আলো ডানদিকে আবর্তন করে, লেভোরোটেটেটরি (বামাবর্তী) এনানশিওমার ঠিক একই পরিমাণ আলো বামদিকে আবর্তন করে। ফলে সামগ্রিকভাবে মিশ্রণটি অপটিক্যালি নিষ্ক্রিয় হয়। রেসিমিক মিশ্রণকে রেসিমেটও বলা হয় এবং এর অপটিক্যাল নিষ্ক্রিয়তা বাহ্যিক ক্ষতিপূরণের (external compensation) কারণে ঘটে।

উত্তরঃ

উদ্দীপকের প্রথম বিক্রিয়াটি হলো সোডিয়াম বেনজোয়েটের ডিকার্বক্সিলেশন। এই বিক্রিয়ায় সোডা লাইম (\(\text{NaOH}\) ও \(\text{CaO}\) এর মিশ্রণ) এবং তাপের উপস্থিতিতে সোডিয়াম বেনজোয়েট থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড অপসারিত হয়ে বেনজিন উৎপন্ন হয়। সুতরাং, X হলো বেনজিন (\(\text{C}_6\text{H}_6\))। বেনজিন একটি অ্যারোমেটিক যৌগ, অপরদিকে গ্লাই-অক্সাল (\(\text{CHO-CHO}\)) একটি অ্যালিফ্যাটিক ডাইঅ্যালডিহাইড। বেনজিন থেকে গ্লাই-অক্সাল প্রস্তুতিতে অ্যারোমেটিক বলয় ভাঙন এবং কার্বন শৃঙ্খলের সংকোচন প্রয়োজন, যা কয়েক ধাপে সম্পন্ন করা যায়।

প্রথমে, বেনজিনকে নিকেল (\(\text{Ni}\)) প্রভাবকের উপস্থিতিতে উচ্চ চাপ ও তাপমাত্রায় হাইড্রোজেনেশন করে সাইক্লোহেক্সেনে (\(\text{C}_6\text{H}_{12}\)) রূপান্তরিত করা হয়। এরপর, প্রাপ্ত সাইক্লোহেক্সেনকে উচ্চ তাপমাত্রায় পাইরোলাইসিস বা ফাটল (\(\text{Cracking}\)) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ছোট কার্বন শৃঙ্খলযুক্ত হাইড্রোকার্বনে, যেমন ইথিলিন (\(\text{CH}_2=\text{CH}_2\)) বা অ্যাসিটিলিন (\(\text{HC}\equiv\text{CH}\)) এ পরিণত করা যায়। এই ধাপটি কার্বন শৃঙ্খল কমানোর জন্য অপরিহার্য, যদিও এটি সাধারণত শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত একটি পদ্ধতি।

পরবর্তী ধাপে, উৎপন্ন ইথিলিনকে বায়ুর অক্সিজেনের উপস্থিতিতে সিলভার অক্সাইড (\(\text{Ag}_2\text{O}\)) প্রভাবক ব্যবহার করে জারিত করলে ইথিলিন অক্সাইড তৈরি হয়। ইথিলিন অক্সাইডের আর্দ্রবিশ্লেষণ দ্বারা ইথিলিন গ্লাইকল (\(\text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH}\)) উৎপন্ন হয়। সবশেষে, ইথিলিন গ্লাইকলকে পিরিয়ডিক অ্যাসিড (\(\text{HIO}_4\)) অথবা ডাইলিউট নাইট্রিক অ্যাসিড (\(\text{HNO}_3\)) দ্বারা জারিত করে গ্লাই-অক্সাল প্রস্তুত করা হয়। বিক্রিয়াসমূহ নিম্নরূপ:

\[\text{C}_6\text{H}_5\text{COONa} + \text{NaOH} \xrightarrow{\text{CaO}, \triangle} \text{C}_6\text{H}_6 (\text{X}) + \text{Na}_2\text{CO}_3\] \[\text{C}_6\text{H}_6 + 3\text{H}_2 \xrightarrow{\text{Ni}, \triangle} \text{C}_6\text{H}_{12} (\text{Cyclohexane})\] \[\text{C}_6\text{H}_{12} \xrightarrow{\text{Cracking}, \triangle} \text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{Other products}\] \[2\text{CH}_2=\text{CH}_2 + \text{O}_2 \xrightarrow{\text{Ag}_2\text{O}, \triangle} 2(\text{CH}_2-\text{CH}_2) \text{(Ethylene oxide)}\] \[(\text{CH}_2-\text{CH}_2) + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH} \text{(Ethylene glycol)}\] \[\text{CH}_2\text{OH-CH}_2\text{OH} + 2[\text{O}] \xrightarrow{\text{HIO}_4 \text{ or Dil. HNO}_3} \text{CHO-CHO} (\text{Glyoxal}) + 2\text{H}_2\text{O}\]

উত্তরঃ

ফ্রিডেল ক্রাফট অ্যালকাইলেশন বিক্রিয়ায় X হলো বেনজিন (\(C_6H_6\)) এবং Y হলো টলুইন (\(C_6H_5CH_3\))। এই বিক্রিয়ায় Y (টলুইন) X (বেনজিন) এর চেয়ে বেশি সক্রিয়।

ফ্রিডেল ক্রাফট অ্যালকাইলেশন একটি ইলেক্ট্রনাকর্ষী অ্যারোমেটিক প্রতিস্থাপন (electrophilic aromatic substitution) বিক্রিয়া। এই ধরনের বিক্রিয়ায় অ্যারোমেটিক যৌগের সক্রিয়তা বেনজিন বলয়ের ইলেক্ট্রন ঘনত্বের উপর নির্ভর করে। যে যৌগের বেনজিন বলয়ে ইলেক্ট্রন ঘনত্ব বেশি থাকে, সেটি ইলেক্ট্রনাকর্ষী বিকারক দ্বারা (যেমন কার্বোক্যাটায়ন) সহজে আক্রান্ত হয় এবং বিক্রিয়ায় বেশি সক্রিয়তা দেখায়।

বেনজিনে (\(X\)) কোনো ইলেক্ট্রন দানকারী (electron-donating) বা ইলেক্ট্রন গ্রহণকারী (electron-withdrawing) গ্রুপ থাকে না। অন্যদিকে, টলুইন (\(Y\)) এ একটি মিথাইল গ্রুপ (\(-CH_3\)) সংযুক্ত থাকে। মিথাইল গ্রুপ একটি ইলেক্ট্রন দানকারী গ্রুপ যা +I প্রভাব (positive inductive effect) এবং অতিসংযুক্তি (hyperconjugation) এর মাধ্যমে বেনজিন বলয়ের ইলেক্ট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। এই ইলেক্ট্রন ঘনত্ব বৃদ্ধির কারণে টলুইনের বেনজিন বলয় ইলেক্ট্রনাকর্ষী বিকারকের প্রতি বেশি আকর্ষণ অনুভব করে, ফলস্বরূপ এটি অধিক সক্রিয় হয়।

সুতরাং, বেনজিন অপেক্ষা টলুইনের বেনজিন বলয়ে ইলেক্ট্রন ঘনত্ব বেশি হওয়ায়, ফ্রিডেল ক্রাফট অ্যালকাইলেশন বিক্রিয়ায় Y (টলুইন) X (বেনজিন) এর চেয়ে অধিক সক্রিয় ভূমিকা পালন করে।