தொலெனின் வினைக்காரணி

தொலெனின் வினைக்காரணி (Tollens' reagent) என்பது ஒரு ஆல்டிகைடு, அரோமேட்டிக் ஆல்டிகைடு மற்றும்  ஆல்பா-ஐதராக்சி கீட்டோன் வேதிவினைக் குழுக்களின் இருப்பைக் கண்டறிய உதவும் ஒரு வேதியியல் வினைக்காரணி ஆகும். இந்த வினைக்காரணியானது அம்மோனியா மற்றும் வெள்ளி நைட்ரேட்டு ஆகியவற்றின் கரைசலைக் கொண்டுள்ளது. செர்மானிய நாட்டு வேதியியலாளர் பெர்னார்டு தொலென்சு என்பவர் இவ்வினைக்காரணியைக் கண்டுபிடித்ததன் காரணமாக அவரது பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது. தொலெனின் வினைக்காரணியுடன் தரப்படும் நேர்மறை முடிவானது, தனிம நிலை வெள்ளியை வீழ்படிவாக்கி வினை நடக்கும் கலனின் உட்புறத்தில் வெள்ளி ஆடியை உருவாக்கும் தனித்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.

ஆல்டிகைடுக்கான தொலெனின் சோதனை: இடது - நேர்மறை முடிவு (வெள்ளி ஆடி); வலது - எதிர்மறை முடிவு

டைஅம்மீன்வெள்ளி(I) அணைவுச் சேர்மத்தின் பந்து-குச்சி ஒப்புரு

ஆய்வகத் தயாரிப்பு

இந்த வினைக்காரணியானது அதிக காலம் சேமித்து வைக்க முடியாத காரணத்தால், வணிகரீதியில் ஆயத்த நிலையில் கிடைப்பதில்லை. ஆகவே,  இச்சேர்மம் ஆய்வகத்தில் தேவையின் போது புதிதாகத் தயாரித்துக் கொள்ளப்படுகிறது.

பொதுவான தயாரிப்பு முறையானது இரண்டு படிநிலைகளைக் கொண்டது. முதலில் சில துளிகள் நீர்த்த சோடியம் ஐதராக்சைடு, சிறிதளவு நீரிய வெள்ளி நைட்ரேட்டுடன் சேர்க்கப்படுகிறது.  OH⁻ அயனிகள், வெள்ளி நீர் அணைவு வடிவத்தை வெள்ளி ஆக்சைடாக Ag₂O மாற்றுகின்றன. இச்சேர்மம் கரைசலிலிருந்து ஒரு பழுப்பு நிறத்திண்மமாக வீழ்வடிவாகிறது.

2 AgNO₃ + 2 NaOH → Ag₂O (s) + 2 NaNO₃ + H₂O

அடுத்த படிநிலையில் போதுமான அளவு நீரிய அமோனியாவானது, பழுப்பு நிற வெள்ளி(I) ஆக்சைடை கரைக்கப் போதுமான அளவிற்கு சேர்க்கப்படுகிறது. இதன் காரணமாகக் கிடைக்கும் கரைசலில் [Ag(NH₃)₂]⁺ அணைவுக்கோளத்தைக் கொண்டுள்ளது. இதுவே தொலெனின் காரணியின் முக்கியமான பகுதிப்பொருளாகும். சோடியம் ஐதராக்சைடானது, மீண்டும் உருவாகிறது:

Ag₂O (s) + 4 NH₃ + 2 NaNO₃ + H₂O → 2 [Ag(NH₃)₂]NO₃ + 2 NaOH

மாற்றாக, நீரிய அம்மோனியா வெள்ளி நைட்ரேட்டு கரைசலுடன் நேரடியாக சேர்க்கப்படுகிறது. முதலில், அம்மோனியாவானது திண்ம வெள்ளி ஆக்சைடு உருவாதலைத் துாண்டுகிறது. கூடுதல் அம்மோனியா சேர்க்கையானது, திண்ம வீழ்படிவைக் கரையச் செய்து ஒரு தெளிந்த டைஅம்மீன்வெள்ளி(I) ([Ag(NH₃)₂]⁺)அணைவு அயனியைக் கொண்ட கரைசலைத் தருகிறது. இந்த வினைக்காரணியை வடிகட்டிப் பிரித்தெடுப்பது தவறான நேர்மறை முடிவுகளைத் தவிர்ப்பதற்கு உதவுகிறது.

பயன்கள்

கரிமச் சேர்மங்களின் பண்பறி பகுப்பாய்வு

2,4-டைநைட்ரோபினைல்ஐதரசீனைக் (பிராடியின் வினைக்காரணி அல்லது 2,4-DNPH அல்லது 2,4-DNP எனவும் அழைக்கப்பட்டது) கொண்டு கார்போனைல் தொகுதியின் இருப்பானது கண்டறியப்பட்டதும், தொலெனின் வினைக்காரணியைப் பயன்படுத்தி கீட்டோன் மற்றும் ஆல்டிகைடை வேறுபடுத்தி அறிய முடியும். ஆல்பா ஐதராக்சி கீட்டோன்கள் தவிர்த்த ஏனையப் பெரும்பான்மை கீட்டோன்களுக்கு தொலெனின் காரணியானது, எதிர்மறை முடிவினையே தருகிறது.

கீட்டோன்களோடு ஒப்பிடும்போது ஆல்டிகைடுகள் எளிதில் ஆக்சிசனேற்றம் அடைகின்றன என்ற உண்மையின் அடிப்படையில் இந்தச் சோதனை அமைகிறது; இதற்கான காரணம், கார்போனைல் தொகுதியைக் கொண்டிருக்கும் கார்பன் அணுவானது ஒரு ஐதரசன் அணுவுடனும் பிணைக்கப்பட்டிருப்பதாகும். வினைக்காரணியில் காணப்படும் டைஅம்மீன்வெள்ளி(I) அணைவானது ஒரு ஆக்சிசனேற்றியாகும். மேலும் இது  தொலெனின் வினைக்காரணியின் முக்கிய வினைப்பொருளாகும். இந்தச் சோதனையானது, பொதுவாக, ஒரு மிதமான சூட்டில் உள்ள நீர்த்தொட்டியில் (water bath) சோதனைக்குழாயில் நிகழ்த்தப்படுகிறது.

ஒரு நேர்மறையான முடிவைத் தரும் சோதனையில், டைஅம்மின்வெள்ளி(I) அணைவானது ஆல்டிகைடை கார்பாக்சிலேட்டு அயனியாக ஆக்சிசனேற்றமடையச் செய்து, தனிம நிலை வெள்ளியாகவும், நீரிய அம்மோனியாவாகவும் ஒடுக்கமடைகிறது. இவ்வாறு கிடைக்கப்பெறும் தனிம நிலை வெள்ளியானது வினை நடைபெறும் கலனின் உட்புறத்தில் தனித்தன்மை வாய்ந்த வெள்ளி ஆடியை உருவாக்குகிறது.  கார்பாக்சிலேட்டு அயனியை அமிலத்தன்மை பெறச் செய்யும் போது தொடர்புடைய கார்பாக்சிலிக் அமிலமாக மாறுகிறது. இந்த கார்பாக்சிலிக் அமிலமானது வினை காரத்தன்மை உடையதாக இருக்கும் போது நேரடியாக உருவாவதில்லை. ஒட்டுமொத்த அயனி நிலை வினைகளானவை கீழே காட்டப்பட்டுள்ளன: R  அல்கைல் தொகுதியைக் குறிக்கிறது.

2 [Ag(NH₃)₂]⁺ + RCHO + H₂O → 2 Ag(s) + 4 NH₃ + RCO₂H + 2 H⁺

தொலெனின் காரணியானது, சங்கிலித் தொடரின் இறுதியில் முப்பிணைப்பினைக் கொண்டுள்ள ஆல்க்கைன்களை (RC₂H) அடையாளம் காணவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.  இந்த வினையில் அசிட்டிலைடின் (AgC₂R) வெண்ணிற வீழ்படிவானது உருவாகிறது. மற்றொரு சோதனையானது பர்பியூரால் மற்றும் ஃப்ளோரோகுளுசினால் ஆகியவற்றின் வினையில் கிடைக்கப்பெறும் அதிக மோலார் உறிஞ்சுதிறனைக் கொண்ட நிறமுள்ள சேர்மம் உருவாகும் வினையைச் சார்ந்துள்ளது.