Answer (Detailed Solution Below)
Option 1 : II > I > III
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संकल्पना:
- कार्बधनायन कार्बन युक्त धनात्मक आवेश का मध्यवर्ती होता है।
- इसके संयोजकता कोश में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं।
- कार्बधनायनों के स्थायित्व में योगदान करने वाले तीन कारक हैं: (a) प्रेरणिक प्रभाव (b) अतिसंयुग्मन (c) अनुनाद।
- प्रेरणिक प्रभाव: जब दो, भिन्न परमाणु, एक सहसंयोजक बंध बनाते हैं, तो सिग्मा बंध बनाने वाला इलेक्ट्रॉन-युग्म दोनों परमाणुओं के बीच समान रूप से साझा नहीं किया जाता है, बल्कि अधिक विद्युतऋणात्मक स्पीशीज की ओर थोड़ा सा स्थानांतरित हो जाता है।
- प्रेरणिक प्रभाव एकल परमाणु या परमाणुओं के समूह के कारण हो सकता है। सापेक्ष प्रेरणिक प्रभावों को हाइड्रोजन के संदर्भ में मापा जाता है।
- वे जो कार्बन श्रृंखला को इलेक्ट्रॉन दान करते हैं, उन्हें इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले समूह (EDG) या इलेक्ट्रॉन-अवशिष्ट समूह (ERG) कहा जाता है और कहा जाता है कि वे +I प्रभाव डालते हैं।
- वे जो कार्बन श्रृंखला से इलेक्ट्रॉन निकालते हैं, उन्हें इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी समूह (EWG) कहा जाता है और कहा जाता है कि वे -I प्रभाव डालते हैं।
- अतिसंयुग्मन एक σ बंध के σ बंध इलेक्ट्रॉनों की आसन्न σ इलेक्ट्रॉनों के साथ संयुग्मन से गुजरने की क्षमता है। इसे बेकर-नाथन प्रभाव, नो-बंध अनुनाद के रूप में भी जाना जाता है।
- अनुनाद/मेसोमेरिक प्रभाव एक π -π अन्योन्यक्रिया है और दुर्बल पाई बंधों के माध्यम से कार्य करता है।
व्याख्या:
- कार्बधनायन I में छह α-हाइड्रोजन हैं।
- इसलिए, यह इन अल्फा हाइड्रोजन का उपयोग करके अतिसंयुग्मन (+H प्रभाव) द्वारा स्थिर होता है।
- इसके अलावा, इस कार्बधनायन में दो मेथिल समूहों के +I प्रभाव के माध्यम से स्थिरीकरण शामिल है।
- कार्बधनायन II एक धनात्मक मेसोमेरिक प्रभाव (अर्थात,+M प्रभाव) द्वारा स्थिर होता है।
- यह कार्बधनायन सबसे अधिक स्थिर होगा क्योंकि मेसोमेरिक प्रभाव अतिसंयुग्मन और प्रेरणिक प्रभाव की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं।
- कार्बधनायन III में पाँच α-हाइड्रोजन हैं।
- इसलिए, यह इन पाँच अल्फा हाइड्रोजन का उपयोग करके अतिसंयुग्मन ( +H प्रभाव के माध्यम से) द्वारा स्थिर होता है। लेकिन OCH3 समूह का −I प्रभाव कार्बधनायन को अस्थिर कर देगा।
- इसलिए, कम अल्फा हाइड्रोजन और इलेक्ट्रॉन-अपकर्षी प्रेरणिक प्रभाव इस कार्बधनायन को अन्य दो कार्बधनायनों की तुलना में कम स्थिर बना देगा।
- इसलिए, कार्बधनायन के स्थायित्व का क्रम है: II>>I>III
निष्कर्ष:
इसलिए, कार्बधनायन के स्थायित्व का क्रम II > I > III है।
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