வெர்ட்சு வினை

வெர்ட்சு வினை அல்லது வூர்ட்சு வினை (Wurtz reaction) என்பது வினையின் கண்டுபிடிப்பாளரான சார்லசு –அடோல்ப் வெர்ட்சு பெயரிலேயே பெயரிடப்பட்ட ஒரு வேதி வினையாகும். இரண்டு ஆல்கைல் ஆலைடுகள் சோடியம் உலோகத்துடன் வினை புரிந்து ஒரு புதிய ஆல்கேன் உருவாகும் வினையே வெர்ட்சு பிணைப்பு வினை எனப்படுகிறது. கரிம வேதியியல், கரிம உலோக வேதியியல் மற்றும் சமீப காலமாக கனிம வேதியியலின் பிரதான பலபடிகள் குழு ஆகிய பிரிவுகளில் இவ்வினை பிணைப்பு வினை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

2R–X + 2Na → R–R + 2Na⁺X⁻

வெள்ளி, துத்தநாகம், இரும்பு, செயல்படுத்தப்பட்ட தாமிரம், இண்டியம் மற்றும் மாங்கனீசும் தாமிரக் குளோரைடும் சேர்ந்த கலவை போன்ற மற்ற உலோகங்களும் கூட வெர்ட்சு பிணைப்பு வினையில் உபயோகப்படுத்தப்பட்டன. ஆல்கைல் ஆலைடுகளுடன் தொடர்புடைய அரைல் ஆலைடுகள் ஈடுபடும் இதேவகை வினைகள் வெர்ட்சு பிட்டிக் வினை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இவ்வினை நிகழ்வின் போது தனி உறுப்பு உருவாதல் மற்றும் அதைத் தொடர்ந்த விகிதச்சமமாதலின்மையாலும் நடைபெற்று ஆல்கீன்கள் கிடைக்கின்றன.

வினை வழிமுறை

இந்த எதிர் வினையில் ஆலசன் – உலோகம் பரிமாற்றம் தனி உறுப்பு வகை R• பங்கேற்புடன் நிகழ்கிறது. ( இதே வகை வினை கிரிக்னார்டு கரணி உருவாதலின் போதும் கருநாட்டப் பதிலீட்டு வினையின் போதும் நிகழ்கிறது.)

உலோகத்திலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் ஆலசனுக்கு மாற்றப்பட்டு ஒரு உலோக ஆலைடும் ஆல்கைல் உறுப்பும் உருவாகின்றன.

R–X + M → R• + M⁺X⁻

ஆல்கைல் உறுப்பு பின்னர் மற்றொரு உலோக அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை பெற்றுக்கொண்டு ஆல்கைல் எதிர்மின்னியாகவும் உலோகம் நேர் மின்னியாகவும் மாறுகிறது. இந்த இடைநிலை பல்வேறு வினைகளில் தனிமைப் படுத்தப்படுகிறது.

R• + M → R⁻M⁺

ஆல்கைல் எதிமின்னியின் கருநாட்டக் கார்பன் பின்னர் ஆலைடுகளை SN2 எதிர்வினையின் மூலம் இடம் மாற்றி கார்பன் – கார்பன் சகவலுப் பிணைப்பு உருவாகிறது.

R⁻M⁺ + R–X → R–R + M⁺X⁻

எடுத்துக்காட்டுகளும் நிபந்தனைகளும்

தூளாக்கப்பட்ட சோடியத்துடன் மெத்தில் அயோடைடு அல்லது எத்தில் குளோரைடு நீரற்ற ஈதரில் புரியும் வினை இதற்கு சிறந்த எடுத்துக்காட்டாகும். இவ்வினையில் இரண்டு மடங்கு அதிகமான எண்ணிக்கையில் கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஒரு ஆல்கேன் உருவாகிறது. அதாவது, மெத்தில் அயோடைடு ஈத்தேனையும் எத்தில் குளோரைடு n பியூட்டேனையும் தருகின்றன.

CH₃-Cl + 2Na + Cl-CH₃ → CH₃-CH₃ + 2NaCl

இவ்வினையில் கரைப்பானாக இருக்கும் ஈதர் கண்டிப்பாக நீரற்றதாக இருக்க வேண்டும். ஏனெனில், ஆல்கைல் எதிர்மின்னிகள் காரத்தன்மையுடன் உள்ளன. (ஆல்கைல் புரோட்டானின் காடித்தன்மை எண் 48-50 ) எனவே இவை உடனடியாக புரோட்டானை இழந்து ஐதராக்சைடு அயனியாகி ஆல்கேன்களைக் கொடுக்கின்றன. மற்றும் விரும்புகின்ற விளைபொருளின் உற்பத்தியைக் குறைக்கின்றன.

இச்செயல்முறையில் காணப்படும் பல்வேறு குறைபாடுகள் காரணமாக இந்த எதிர்வினை மிகவும் அபூர்வமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறிப்பாக ஆல்கேன்களை கச்சா எண்ணெய், கொழுப்பு அமிலங்கள் போன்ற பல்வேறு வகையான இயற்கை ஆதாரங்களில் இருந்து தயாரிக்க இயலும். இருந்தாலும் வெர்ட்சு பிணைப்பு எதிவிணை சிறிய மூன்றணு வளையங்களை மூடுவதில் பெரும்பங்கு வகிக்கின்றன. பைசைக்ளோ பியூட்டேன் இச்செயல்முறையிலேயே 1 புரோமோ 3 குளோரோ சைக்ளோ பியூட்டேன் உடன் சோடியத்தை வினைபுரியவைத்து பெறப்படுகிறது. இங்கு 95 சதவீத விளைபொருள் கிடைக்கிறது.

எல்லைகள்

வெர்ட்சு வினை சமச்சீரான ஆல்கேகளை தொகுப்பதற்கு மட்டுமே பயன்படுகிறது. ஒருவேளை இரண்டு வெவ்வேறு ஆல்கைல் ஆலைடுகளை வினைபடு பொருட்களாக எடுத்துக் கொண்டால் விளைபொருட்கள் ஆல்கேன்களின் கலவையாக இருக்கிறது. இவற்றின் கொதி நிலைகளுக்கிடையே உள்ள வேறுபாடு குறைவாக இருப்பதால் காய்ச்சி வடித்தல் போன்ற முறையிலும் பிரித்தெடுக்க இயலுவதில்லை. மேலும் இவ்வினையில் தனி உறுப்பு வகைகள் பங்கேற்பதால் பக்க வினைகள் நிகழ்ந்து ஆல்கீன்கள் உருவாகின்றன. ஆலசன்கள் இணைக்கப்பட்ட கார்பன் அணுக்களில் பெரிய ஆல்கைல் ஆலைடுகள் எனில் இத்தகைய பக்க வினைகள் முக்கியத்துவம் பெறுகின்றன.

மேற்கோள்கள்

• Adolphe Wurtz (1855). "Sur une nouvelle classe de radicaux organiques". Annales de chimie et de physique 44: 275–312. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k34785p/f274.table. 
• Adolphe Wurtz (1855). "Ueber eine neue Klasse organischer Radicale". Annalen der Chemie und Pharmacie 96 (3): 364–375. doi:10.1002/jlac.18550960310. 
• Organic-chemistry.org
• Organic Chemistry, by Morrison and Boyd
• Organic Chemistry, by Graham Solomons and Craig Fryhle, Wiley Publications