الکانولس

الکانولز کا تعارف

الکانولز، جسے عام طور پر الکوحل کہا جاتا ہے، نامیاتی مرکبات ہیں جن میں ایک سیر شدہ کاربن ایٹم سے منسلک ہائیڈروکسیل گروپ (-OH) ہوتا ہے۔ مرکبات کا یہ طبقہ نامیاتی کیمسٹری کا ایک اہم حصہ بناتا ہے اور مختلف صنعتوں جیسے کہ دواسازی، مینوفیکچرنگ اور مشروبات میں اس کا اہم اطلاق ہوتا ہے۔

الکانولز کی ساخت

الکنول ایک یا زیادہ ہائیڈروکسیل گروپوں کی موجودگی کی طرف سے خصوصیت رکھتے ہیں جو الکین چین کے کاربن ایٹموں سے منسلک ہوتے ہیں۔ ایک ہائیڈروکسیل گروپ والے الکانولز کا عمومی فارمولا ہے \(C_nH_{2n+1}OH\) ، جہاں \(n\) کاربن ایٹموں کی تعداد ہے۔ OH گروپ سے منسلک کاربن ایٹم کو ہائیڈروکسیل کاربن کہا جاتا ہے اور الکحل کی بنیادی، ثانوی، یا ترتیری نوعیت کا تعین کرتا ہے، اس بات پر منحصر ہے کہ آیا یہ کاربن بالترتیب ایک، دو، یا تین دیگر کاربن سے منسلک ہے۔

مثال: میتھانول (CH ₃ OH) سب سے آسان الکانول ہے، جو ایک ہی کاربن ایٹم پر مشتمل ہے جو ہائیڈروکسیل گروپ سے منسلک ہے۔

الکانولز کی درجہ بندی

الکانولز کی درجہ بندی موجود ہائیڈروکسیل گروپس کی تعداد اور ہائیڈروکسیل گروپ والے کاربن ایٹم کے رابطے کی بنیاد پر کی جاتی ہے۔ وہ بڑے پیمانے پر تین اقسام میں تقسیم کیے گئے ہیں:

• بنیادی الکحل: ہائیڈروکسیل گروپ ایک بنیادی کاربن ایٹم سے منسلک ہوتا ہے، جو صرف ایک دوسرے کاربن سے جڑا ہوتا ہے۔
• ثانوی الکحل: ہائیڈروکسیل گروپ ایک ثانوی کاربن ایٹم سے منسلک ہوتا ہے، جو دو دیگر کاربن سے جڑا ہوتا ہے۔
• ترتیری الکحل: ہائیڈروکسیل گروپ ایک ترتیری کاربن ایٹم سے منسلک ہوتا ہے، جو تین دیگر کاربن سے جڑا ہوتا ہے۔

الکانولز کی جسمانی خصوصیات

ہائیڈروکسیل گروپ کی موجودگی الکانولز کی جسمانی خصوصیات کو نمایاں طور پر متاثر کرتی ہے۔ یہ گروپ ہائیڈروجن بانڈز بنا سکتا ہے، جس سے الکوحل میں عام طور پر اسی طرح کے مالیکیولر وزن کے الکینز کے مقابلے میں ابلتے پوائنٹس زیادہ ہوتے ہیں۔ الکحل آکسیجن ایٹم کی برقی منفیت کی وجہ سے قطبی مالیکیول بھی ہیں، جو انہیں پانی اور دیگر قطبی سالوینٹس میں حل پذیر بناتے ہیں۔

الکانولز کی کیمیائی خصوصیات

الکانولز مختلف قسم کے کیمیائی رد عمل کی نمائش کرتے ہیں، بنیادی طور پر ہائیڈروکسیل گروپ کی رد عمل کی وجہ سے۔ یہاں کچھ اہم رد عمل ہیں:

• پانی کی کمی: الکانولز تیزابی اتپریرک کی موجودگی میں الکینز بنانے کے لیے پانی کی کمی سے گزر سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایتھنول کی پانی کی کمی سے ایتھین پیدا ہوتا ہے:

\(CH_3CH_2OH \xrightarrow{H_2SO_4} CH_2=CH_2 + H_2O\)

• آکسیڈیشن: پرائمری الکوحل کو الڈیہائڈز میں آکسائڈائز کیا جا سکتا ہے، اور مزید کاربو آکسیلک ایسڈز میں۔ ثانوی الکوحل کیٹونز میں آکسائڈائز ہوتے ہیں۔ ترتیری الکوحل آکسیکرن سے نہیں گزرتے ہیں کیونکہ کاربن کے ساتھ ہائیڈروجن کا کوئی ایٹم ہائیڈروکسیل گروپ سے منسلک نہیں ہوتا ہے۔
• ایسٹریفیکیشن: الکانولز کاربو آکسیلک ایسڈ کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہوئے ایسٹر اور پانی کی تشکیل کرتے ہیں جسے ایسٹریفیکیشن کہا جاتا ہے۔ مصنوعی خوشبوؤں اور ذائقوں کی تیاری میں یہ ردعمل ضروری ہے۔

\(CH_3CH_2OH + CH_3COOH \rightarrow CH_3COOCH_2CH_3 + H_2O\)

الکانولز کا نام

الکانولز کا نام انٹرنیشنل یونین آف پیور اینڈ اپلائیڈ کیمسٹری (IUPAC) سسٹم کے بعد رکھا گیا ہے۔ یہ نام کاربن کی سب سے لمبی زنجیر کی نشاندہی کرکے اخذ کیا گیا ہے جس سے ہائیڈروکسیل گروپ منسلک ہے اور متعلقہ الکین کے -e اختتام کو -ol سے تبدیل کر رہا ہے۔ اگر ایک سے زیادہ ہائیڈروکسیل گروپ موجود ہیں تو، لاحقے جیسے diol، triol، وغیرہ استعمال کیے جاتے ہیں، اور hydroxyl گروپوں کی پوزیشن نمبروں سے ظاہر ہوتی ہے۔

مثال: ایتھنول (CH ₃ CH ₂ OH) کا نام دو کاربن ایتھین ریڑھ کی ہڈی کے لیے رکھا گیا ہے جس میں ایک ہائیڈروکسیل گروپ منسلک ہے۔

الکانولز کی ایپلی کیشنز

الکانولز اپنی منفرد خصوصیات کی وجہ سے مختلف شعبوں میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج رکھتے ہیں:

• وہ فارماسولوجیکل، پینٹ اور وارنش کی صنعتوں میں سالوینٹس کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
• لوئر الکانولز، جیسے میتھانول اور ایتھنول، بائیو فیول اور پٹرول میں ایندھن کے اضافے کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔
• ایتھنول اپنی نفسیاتی خصوصیات کی وجہ سے مشروبات میں اور اینٹی بیکٹیریل خصوصیات کی وجہ سے ہینڈ سینیٹائزر میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔
• الکانولز کو مصنوعی پولیمر اور دواسازی کی تیاری میں بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

الکانولز کی ترکیب

الکانولز کو کئی طریقوں سے ترکیب کیا جا سکتا ہے، ہر ایک مختلف قسم کے الکوحل تیار کرنے کے لیے موزوں ہے۔ یہاں کچھ عام ترکیب کے طریقے ہیں:

• الکنیز کی ہائیڈریشن: یہ ایک عام طریقہ ہے جس میں تیزابی اتپریرک کی موجودگی میں الکنیز کے ڈبل بانڈ میں پانی شامل کرکے الکوحل تیار کیا جاتا ہے۔

\(C_2H_4 + H_2O \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3CH_2OH\)

• Hydroboration-Oxidation: یہ ایک دو قدمی ترکیب کا طریقہ ہے جو ایک ہائیڈروکسیل گروپ کو الکین کے کم متبادل کاربن میں شامل کرتا ہے، جس سے الکوحل کی تشکیل ہوتی ہے۔

\(C_2H_4 + BH_3 + H_2O_2, OH^- \rightarrow CH_3CH_2OH\)

• کاربونیل مرکبات کی کمی: ایلڈیہائڈز اور کیٹونز کو بالترتیب پرائمری اور سیکنڈری الکوحل میں کم کیا جا سکتا ہے، لتیم ایلومینیم ہائیڈرائیڈ (LiAlH ₄ ) جیسے کم کرنے والے ایجنٹوں کا استعمال کرتے ہوئے۔

\[CH_3CHO + [H] \دائیں تیر کا نشان CH_3CH_2OH\]

الکانولز کے ساتھ تجربہ

تجربات کے ذریعے الکانولز کی خصوصیات اور ردعمل کو سمجھنے سے ان کے کیمیائی رویے کو سمجھنے میں مدد ملتی ہے۔ ایک سادہ تجربہ پانی میں الکوحل کی حل پذیری کو ظاہر کر سکتا ہے:

مواد: ٹیسٹ ٹیوب، پانی، ایتھنول، ہیکسانول، میتھانول، اور ایک ہلچل۔

طریقہ کار:

1. آدھے راستے میں ایک ٹیسٹ ٹیوب کو پانی سے بھریں۔
2. ٹیسٹ ٹیوب میں تھوڑی مقدار میں میتھانول ڈالیں اور ہلائیں۔ نتیجہ دیکھیں۔
3. پانی سے بھری ایک نئی ٹیسٹ ٹیوب میں ایتھنول کا استعمال کرتے ہوئے مرحلہ 2 کو دہرائیں۔
4. آخر میں، ہیکسانول کا استعمال کرتے ہوئے طریقہ کار کو دہرائیں۔

مشاہدہ: طلباء مشاہدہ کریں گے کہ میتھانول اور ایتھنول پانی میں آسانی سے گھل جاتے ہیں، جو ان کی اعلی حل پذیری کی نشاندہی کرتے ہیں، جبکہ ہیکسانول محدود حل پذیری کو ظاہر کرتا ہے۔

یہ تجربہ پانی میں الکانولز کی حل پذیری پر ہائیڈروفوبک الکائل چین کی لمبائی کے اثر کو نمایاں کرتا ہے۔ جیسے جیسے کاربن چین کی لمبائی بڑھتی ہے، کاربن چین کی بڑھتی ہوئی ہائیڈروفوبک نوعیت کی وجہ سے حل پذیری کم ہوتی جاتی ہے۔

نتیجہ

ہائیڈروکسیل گروپ کی موجودگی کی وجہ سے الکانولز متنوع جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کے ساتھ نامیاتی مرکبات کی ایک اہم کلاس ہیں۔ ان کی ایپلی کیشنز کی وسیع رینج، بائیو فیول سے لے کر فارماسیوٹیکل تک، مختلف صنعتوں میں ان کی اہمیت کو اجاگر کرتی ہے۔ الکانولز کی ساخت، درجہ بندی، اور رد عمل کو سمجھنا نامیاتی کیمسٹری کے مزید پیچیدہ تصورات اور ایپلی کیشنز کو تلاش کرنے کی بنیاد فراہم کرتا ہے۔