रसायन विज्ञान में , कार्बनिक यौगिक(Organic Compound In Hindi) आमतौर पर कोई भी रासायनिक यौगिक होते हैं जिनमें कार्बन – हाइड्रोजन या कार्बन-कार्बन बांड होते हैं । कार्बन की कैटेनेट करने की क्षमता (अन्य कार्बन परमाणुओं के साथ शृंखला बनाने ) के कारण, लाखों कार्बनिक यौगिक(Organic Compound In Hindi) ज्ञात हैं। कार्बनिक यौगिकों के गुणों, प्रतिक्रियाओं और संश्लेषण के अध्ययन में कार्बनिक रसायन के रूप में जाना जाने वाला अनुशासन शामिल है । ऐतिहासिक कारणों से, कार्बन युक्त यौगिकों के कुछ वर्ग (जैसे, कार्बोनेट लवण और साइनाइड लवण ), कुछ अन्य अपवादों (जैसे, कार्बन डाइऑक्साइड ) के साथ), कार्बनिक यौगिकों के रूप में वर्गीकृत नहीं हैं और अकार्बनिक माने जाते हैं । केवल नामित लोगों के अलावा, रसायनज्ञों के बीच बहुत कम आम सहमति मौजूद है, जिस पर कार्बन युक्त यौगिकों को बाहर रखा गया है, जिससे कार्बनिक यौगिक की कोई कठोर परिभाषा मायावी हो जाती है। [1]
यद्यपि कार्बनिक यौगिक पृथ्वी की पपड़ी का केवल एक छोटा प्रतिशत बनाते हैं, वे केंद्रीय महत्व के हैं क्योंकि सभी ज्ञात जीवन कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) पर आधारित है। जीवित चीजें अकार्बनिक कार्बन यौगिकों को प्रक्रियाओं के एक नेटवर्क ( कार्बन चक्र ) के माध्यम से कार्बनिक यौगिकों में शामिल करती हैं जो कार्बन डाइऑक्साइड और एक हाइड्रोजन स्रोत जैसे पानी को सरल शर्करा और अन्य कार्बनिक अणुओं में प्रकाश ( प्रकाश संश्लेषण ) या अन्य का उपयोग करके ऑटोट्रॉफिक जीवों द्वारा शुरू होता है। ऊर्जा के स्रोत। अधिकांश कृत्रिम रूप से उत्पादित कार्बनिक यौगिक अंततः पेट्रोकेमिकल्स से प्राप्त होते हैं जिनमें मुख्य रूप से हाइड्रोकार्बन होते हैं, जो स्वयं भूगर्भीय कालक्रम में भूमिगत कार्बनिक पदार्थों के उच्च दबाव और तापमान में गिरावट से बनते हैं। [2] इस अंतिम व्युत्पत्ति के बावजूद, कार्बनिक यौगिकों को अब जीवित चीजों में उत्पन्न होने वाले यौगिकों के रूप में परिभाषित नहीं किया जाता है, क्योंकि वे ऐतिहासिक रूप से थे।
रासायनिक नामकरण में, एक ऑर्गेनिल समूह , जिसे अक्सर आर अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है, किसी भी मोनोवैलेंट प्रतिस्थापन को संदर्भित करता है जिसका खुला वैलेंस कार्बन परमाणु पर होता है।
कार्बनिक बनाम अकार्बनिक की परिभाषाएँ
नीचे चर्चा किए गए ऐतिहासिक कारणों के लिए, कुछ प्रकार के कार्बन युक्त यौगिक, जैसे कार्बाइड , कार्बोनेट ( कार्बोनेट एस्टर को छोड़कर ), कार्बन के सरल ऑक्साइड (उदाहरण के लिए, सीओ और सीओ 2 ), और साइनाइड को अकार्बनिक माना जाता है । शुद्ध कार्बन के विभिन्न रूप ( एलोट्रोप्स ), जैसे हीरा , ग्रेफाइट , फुलरीन और कार्बन नैनोट्यूब [4]उन्हें भी बाहर रखा गया है क्योंकि वे केवल एक ही तत्व से बने साधारण पदार्थ हैं और इसलिए उन्हें आम तौर पर रासायनिक यौगिक नहीं माना जाता है ।
इतिहास
जीवन शक्ति
जीवन शक्ति एक व्यापक अवधारणा थी कि कार्बनिक प्रकृति में पाए जाने वाले पदार्थ रासायनिक तत्वों से “महत्वपूर्ण बल” या “जीवन शक्ति” (जीवन शक्ति) की क्रिया से बनते हैं जो केवल जीवित जीवों के पास होते हैं।
1810 के दशक में, जोंस जैकब बर्ज़ेलियस ने तर्क दिया कि जीवित निकायों के भीतर एक नियामक बल मौजूद होना चाहिए। बर्ज़ेलियस ने यह भी तर्क दिया कि यौगिकों को इस बात से अलग किया जा सकता है कि उन्हें अपने संश्लेषण (कार्बनिक यौगिकों (Organic Compound In Hindi)) में किसी जीव की आवश्यकता है या नहीं ( अकार्बनिक यौगिक )। [5] जीवन शक्ति ने सिखाया कि इन “कार्बनिक” यौगिकों का निर्माण “अकार्बनिक” यौगिकों से मौलिक रूप से भिन्न था जो कि प्रयोगशालाओं में रासायनिक जोड़तोड़ द्वारा तत्वों से प्राप्त किया जा सकता था।
परमाणु सिद्धांत और रासायनिक तत्वों के बारे में आधुनिक विचारों के निर्माण के बाद भी जीवन शक्ति कुछ समय तक बनी रही । यह पहली बार 1824 में सवालों के घेरे में आया, जब फ्रेडरिक वोहलर ने साइनोजन से ऑक्सालिक एसिड को संश्लेषित किया, एक यौगिक जो केवल जीवित जीवों में पाया जाता है । एक और प्रयोग वोहलर का 1828 में अकार्बनिक लवण पोटेशियम साइनेट और अमोनियम सल्फेट से यूरिया का संश्लेषण था। . यूरिया को लंबे समय से एक “जैविक” यौगिक माना जाता था, क्योंकि यह केवल जीवित जीवों के मूत्र में होने के लिए जाना जाता था। वोहलर के प्रयोगों का अनुसरण कई अन्य लोगों ने किया, जिसमें किसी भी जीवित जीव की भागीदारी के बिना “अकार्बनिक” पदार्थों से तेजी से जटिल “कार्बनिक” पदार्थ उत्पन्न किए गए, इस प्रकार जीवनवाद को अस्वीकार कर दिया। [6]
आधुनिक वर्गीकरण और अस्पष्टताएं
यद्यपि जीवनवाद को बदनाम कर दिया गया है, वैज्ञानिक नामकरण कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) के बीच अंतर को बरकरार रखता है। कार्बनिक यौगिक(Organic Compound In Hindi) का आधुनिक अर्थ कोई भी यौगिक है जिसमें महत्वपूर्ण मात्रा में कार्बन होता है – भले ही आज ज्ञात कई कार्बनिक यौगिकों का जीवित जीवों में पाए जाने वाले किसी भी पदार्थ से कोई संबंध नहीं है। कार्बोजेनिक शब्द को ईजे कोरी द्वारा कार्बनिक के आधुनिक विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया है , लेकिन यह नवविज्ञान अपेक्षाकृत अस्पष्ट है।
कार्बनिक यौगिक एल -आइसोल्यूसीन अणु कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) की विशिष्ट कुछ विशेषताएं प्रस्तुत करता है: कार्बन-कार्बन बंधन , कार्बन-हाइड्रोजन बंधन , साथ ही कार्बन से ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के सहसंयोजक बंधन।
जैसा कि नीचे विस्तार से बताया गया है, कार्बनिक यौगिक(Organic Compound In Hindi) की कोई भी परिभाषा जो सरल, व्यापक रूप से लागू मानदंडों का उपयोग करती है, अलग-अलग डिग्री के लिए असंतोषजनक साबित होती है। कार्बनिक यौगिक(Organic Compound In Hindi) की आधुनिक, आमतौर पर स्वीकृत परिभाषा अनिवार्य रूप से किसी भी कार्बन युक्त यौगिक के बराबर है, जिसमें पारंपरिक रूप से ‘अकार्बनिक’ माने जाने वाले पदार्थों के कई वर्ग शामिल नहीं हैं। हालांकि, इस प्रकार बहिष्कृत पदार्थों की सूची लेखक से लेखक में भिन्न होती है। फिर भी, आम तौर पर इस बात पर सहमति होती है कि (कम से कम) कुछ कार्बन युक्त यौगिक हैं जिन्हें कार्बनिक नहीं माना जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, लगभग सभी प्राधिकरणों को स्टील (जिसमें सीमेंटाइट , Fe 3 शामिल है) सहित कार्बन युक्त मिश्र धातुओं को बाहर करने की आवश्यकता होगी।सी), साथ ही साथ अन्य धातु और सेमीमेटल कार्बाइड (“आयनिक” कार्बाइड सहित, उदाहरण के लिए, अल 4 सी 3 और सीएसी 2 और “सहसंयोजक” कार्बाइड, जैसे बी 4 सी और सीआईसी , और ग्रेफाइट इंटरकलेशन यौगिक, जैसे केसी 8 )। अन्य यौगिकों और सामग्रियों को अधिकांश अधिकारियों द्वारा ‘अकार्बनिक’ माना जाता है: धातु कार्बोनेट , सरल ऑक्साइड (सीओ, सीओ 2 , और यकीनन, सी 3 ओ 2 ), कार्बन के आवंटन , साइनाइडकार्बनिक अवशेष (जैसे, केसीएन, (सीएन) 2 , बीआरसीएन, सीएनओ – , आदि), और उसके भारी एनालॉग्स (जैसे, सीपी – ‘ साइफाइड आयन’, सीएसई 2 , सीओएस; हालांकि सीएस 2 ‘ कार्बन डाइसल्फ़ाइड शामिल नहीं हैं। ‘ को अक्सर एक कार्बनिक विलायक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है)। हाइड्रोजन के बिना कार्बन के हैलाइड (जैसे, CF 4 और CClF 3 ), फॉस्जीन (COCl 2 ), कार्बोरेन , धातु कार्बोनिल (जैसे, निकल कार्बोनिल), मेलिटिक एनहाइड्राइड (C 12 O 9 ), और अन्य विदेशीकुछ अधिकारियों द्वारा ऑक्सोकार्बन को अकार्बनिक भी माना जाता है।
निकेल कार्बोनिल (Ni(CO) 4 ) और अन्य धातु कार्बोनिल अक्सर कई कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) की तरह वाष्पशील तरल पदार्थ होते हैं, फिर भी उनमें केवल एक संक्रमण धातु और ऑक्सीजन से जुड़ा कार्बन होता है, और अक्सर धातु और कार्बन मोनोऑक्साइड से सीधे तैयार किया जाता है । निकेल कार्बोनिल को आमतौर पर एक ऑर्गोमेटेलिक यौगिक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है क्योंकि यह व्यापक परिभाषा को संतुष्ट करता है कि ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान में सभी यौगिकों को शामिल किया गया है जिसमें कम से कम एक कार्बन से धातु सहसंयोजक बंधन होता है; हालांकि, यह बहस का विषय है कि क्या ऑर्गोमेटेलिक यौगिक कार्बनिक यौगिकों का एक उपसमुच्चय बनाते हैं। उदाहरण के लिए, सीमेंटाइट में सहसंयोजक Fe-C आबंधन के प्रमाण [ 7 ]स्टील का एक प्रमुख घटक, इसे ऑर्गेनोमेटेलिक की इस व्यापक परिभाषा के भीतर रखता है, फिर भी स्टील और अन्य कार्बन युक्त मिश्र धातुओं को शायद ही कभी कार्बनिक यौगिकों के रूप में माना जाता है। इस प्रकार, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या ऑर्गोमेटेलिक की परिभाषा को संकुचित किया जाना चाहिए, क्या इन विचारों का अर्थ यह है कि ऑर्गोमेटेलिक यौगिक आवश्यक रूप से कार्बनिक नहीं हैं, या दोनों।
कार्बनिक लिगैंड वाले धातु परिसरों लेकिन कोई कार्बन-धातु बंधन नहीं (उदाहरण के लिए, Cu(OAc) 2 ) को ऑर्गोमेटेलिक नहीं माना जाता है; इसके बजाय उन्हें धातु के रूप में वर्गीकृत किया जाता है । इसी तरह, यह भी स्पष्ट नहीं है कि धातु कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) को स्वचालित रूप से कार्बनिक माना जाना चाहिए या नहीं।
कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) की अपेक्षाकृत संकीर्ण परिभाषा के रूप में सीएच बांड युक्त यौगिकों को शामिल नहीं किया जाता है (ऐतिहासिक और व्यावहारिक रूप से) कार्बनिक माना जाता है। इस परिभाषा के अनुसार न तो यूरिया और न ही ऑक्सालिक एसिड कार्बनिक हैं, फिर भी वे जीवनवाद की बहस में दो प्रमुख यौगिक थे। कार्बनिक नामकरण पर IUPAC ब्लू बुक में विशेष रूप से यूरिया [ 8 ] और ऑक्सालिक एसिड का उल्लेख है। [9] अन्य यौगिकों में सीएच बांड की कमी होती है लेकिन पारंपरिक रूप से कार्बनिक माने जाने वाले यौगिकों में बेंजीनहेक्सोल , मेसोक्सालिक एसिड और कार्बन टेट्राक्लोराइड शामिल हैं । मेलिटिक एसिड , जिसमें कोई सीएच बांड नहीं होता है, को मंगल ग्रह की मिट्टी में एक संभावित कार्बनिक पदार्थ माना जाता है। [10] स्थलीय रूप से, यह और इसके एनहाइड्राइड, मेलिटिक एनहाइड्राइड, खनिज मेललाइट (अल 2 सी 6 (सीओओ) 6 · 16 एच 2 ओ) से जुड़े हैं।
कार्बनिक यौगिक की थोड़ी व्यापक परिभाषा में सीएच या सीसी बांड वाले सभी यौगिक शामिल हैं। यह अभी भी यूरिया को बाहर कर देगा। इसके अलावा, यह परिभाषा अभी भी कार्बन-हैलोजन यौगिकों के सेट में कुछ हद तक मनमानी विभाजन की ओर ले जाती है। उदाहरण के लिए, CF 4 और CCl 4 को इस नियम द्वारा “अकार्बनिक” माना जाएगा, जबकि CF 3 H , CHCl 3 और C 2 Cl 6 कार्बनिक होंगे, हालांकि ये यौगिक कई भौतिक और रासायनिक गुणों को साझा करते हैं।
वर्गीकरण
कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) को विभिन्न तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है। प्राकृतिक और सिंथेटिक यौगिकों के बीच एक प्रमुख अंतर है। कार्बनिक यौगिकों को हेटेरोएटम्स की उपस्थिति से भी वर्गीकृत या उप-विभाजित किया जा सकता है , उदाहरण के लिए, ऑर्गोमेटेलिक यौगिक , जो कार्बन और एक धातु के बीच बांड की सुविधा देते हैं , और ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिक , जो कार्बन और फास्फोरस के बीच बांड की विशेषता रखते हैं ।
कार्बनिक यौगिकों(Organic Compound In Hindi) के आकार के आधार पर एक और अंतर, छोटे अणुओं और पॉलिमर के बीच अंतर करता है ।
प्राकृतिक यौगिक
प्राकृतिक यौगिक वे हैं जो पौधों या जानवरों द्वारा निर्मित होते हैं। इनमें से कई अभी भी प्राकृतिक स्रोतों से निकाले जाते हैं क्योंकि कृत्रिम रूप से उत्पादन करना अधिक महंगा होगा। उदाहरणों में अधिकांश शर्करा , कुछ अल्कलॉइड और टेरपीनोइड , कुछ पोषक तत्व जैसे विटामिन बी 12 , और, सामान्य रूप से, बड़े या स्टीरियोइसोमेट्रिक रूप से जटिल अणुओं वाले प्राकृतिक उत्पाद जीवित जीवों में उचित सांद्रता में मौजूद होते हैं।
जैव रसायन में प्रमुख महत्व के यौगिकों में एंटीजन , कार्बोहाइड्रेट , एंजाइम , हार्मोन , लिपिड और फैटी एसिड , न्यूरोट्रांसमीटर , न्यूक्लिक एसिड , प्रोटीन , पेप्टाइड्स और अमीनो एसिड , लेक्टिन , विटामिन और वसा और तेल हैं ।
सिंथेटिक यौगिक
वे यौगिक जो अन्य यौगिकों की अभिक्रिया द्वारा निर्मित होते हैं, ” संश्लेषी ” कहलाते हैं। वे या तो ऐसे यौगिक हो सकते हैं जो पहले से ही पौधों/जानवरों में पाए जाते हैं या वे कृत्रिम यौगिक जो प्राकृतिक रूप से नहीं होते हैं ।
अधिकांश पॉलिमर (एक श्रेणी जिसमें सभी प्लास्टिक और रबर शामिल हैं) कार्बनिक सिंथेटिक या अर्ध-सिंथेटिक यौगिक हैं।
जैव प्रौद्योगिकी
कई कार्बनिक यौगिक(Organic Compound In Hindi) – दो उदाहरण इथेनॉल और इंसुलिन हैं – बैक्टीरिया और खमीर जैसे जीवों का उपयोग करके औद्योगिक रूप से निर्मित होते हैं। आमतौर पर, किसी जीव के डीएनए को ऐसे यौगिकों को व्यक्त करने के लिए बदल दिया जाता है जो आमतौर पर जीव द्वारा उत्पादित नहीं होते हैं। ऐसे कई जैव -प्रौद्योगिकी -इंजीनियर यौगिक पहले प्रकृति में मौजूद नहीं थे। [ उद्धरण वांछित ]
डेटाबेस
- सीएएस डेटाबेस कार्बनिक यौगिकों पर डेटा के लिए सबसे व्यापक भंडार है। खोज उपकरण SciFinder पेश किया जाता है।
- Beilstein डेटाबेस में 9.8 मिलियन पदार्थों की जानकारी है, 1771 से वर्तमान तक के वैज्ञानिक साहित्य को शामिल किया गया है, और आज Reaxys के माध्यम से पहुँचा जा सकता है । मूल साहित्य के संदर्भ में प्रत्येक पदार्थ के लिए संरचनाएँ और भौतिक और रासायनिक गुणों की एक विशाल विविधता उपलब्ध है।
- पबकेम में यौगिकों पर 18.4 मिलियन प्रविष्टियां हैं और विशेष रूप से औषधीय रसायन विज्ञान के क्षेत्र को शामिल करता है।
कार्बनिक रसायन विज्ञान की विविध शाखाओं के लिए बड़ी संख्या में विशिष्ट डेटाबेस मौजूद हैं।
संरचना निर्धारण
मुख्य उपकरण प्रोटॉन और कार्बन-13 एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी , आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी , मास स्पेक्ट्रोमेट्री , यूवी/विज़ स्पेक्ट्रोस्कोपी और एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी हैं।