प्राथमिक और द्वितीयक गतिज समस्थानिक प्रभाव के बीच मुख्य अंतर यह है कि प्राथमिक समस्थानिक प्रभाव टूटे हुए बंधन पर समस्थानिक प्रतिस्थापन का वर्णन करता है जबकि द्वितीयक समस्थानिक प्रभाव टूटे हुए बंधन से सटे बंधन में समस्थानिक प्रतिस्थापन का वर्णन करता है।
काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव या केआईई एक आइसोटोप के प्रतिस्थापन पर रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया दर में परिवर्तन को संदर्भित करता है। यहाँ, एक अभिकारक में एक परमाणु को उसके समस्थानिक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, इसलिए प्रतिक्रिया दर प्रारंभिक दर से भिन्न होगी। तब हम भारी समस्थानिक रूप से प्रतिस्थापित अभिकारक को शामिल करने वाली प्रतिक्रिया के लिए दर स्थिरांक से प्रकाश समस्थानिक रूप से प्रतिस्थापित अभिकारक को शामिल करने वाली प्रतिक्रिया के लिए दर स्थिरांक को विभाजित करके KIE के लिए एक मान निर्धारित कर सकते हैं।इसलिए, 1 से बड़े केआईई को सामान्य गतिज समस्थानिक प्रभाव माना जाता है जबकि केआईई 1 से कम को व्युत्क्रम गतिज समस्थानिक प्रभाव माना जाता है।
प्राथमिक काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव क्या है?
प्राथमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव बंधन टूटने के स्थल पर समस्थानिक प्रतिस्थापन के कारण प्रतिक्रिया दर में परिवर्तन है। यहां, यह प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के दर-निर्धारण चरण में बंधन-विघटन चरण में है। इसलिए, इस प्रकार का समस्थानिक प्रभाव दर-सीमित कदम पर आइसोटोप को बंधन तोड़ने या बंधन बनाने का संकेत है।
न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के लिए, प्राथमिक गतिज आइसोटोप प्रभाव उन समूहों, न्यूक्लियोफाइल और अल्फा-कार्बन को छोड़ने के लिए लागू किया जाता है, जिस पर प्रतिस्थापन होता है। इस प्रकार का गतिज प्रभाव आदर्श KIE की तुलना में कम संवेदनशील होता है। यह गैर-कंपन कारकों के योगदान के कारण है।
माध्यमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव क्या है?
द्वितीयक गतिज समस्थानिक प्रभाव बॉन्ड-ब्रेकिंग साइट के अलावा किसी अन्य साइट पर समस्थानिक प्रतिस्थापन के कारण प्रतिक्रिया की दर में परिवर्तन है।दूसरे शब्दों में, यह इंगित करता है कि समस्थानिक लेबल वाले परमाणु से कोई बंधन टूटा या बनता नहीं है। प्राथमिक गतिज प्रभाव की तरह, यह भी दर-निर्धारण चरण में होता है। तीन प्रकार के द्वितीयक गतिज प्रभाव होते हैं जिन्हें अल्फा, बीटा और गामा प्रभाव नाम दिया गया है।
चित्र 01: ड्यूटेरियम द्वारा प्रतिस्थापित हाइड्रोजन वाले अणुओं के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन
प्राथमिक KIE के विपरीत, द्वितीयक KIE बहुत छोटा होता है। हालाँकि, इस प्रकार का KIE अभी भी प्रतिक्रिया तंत्र को स्पष्ट करने में बहुत उपयोगी है क्योंकि प्रति ड्यूटेरियम परमाणुओं के अनुसार, द्वितीयक KIE काफी बड़ा है। इसके अलावा, द्वितीयक गतिज समस्थानिक प्रभावों का परिमाण कंपन कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है।
प्राथमिक और माध्यमिक काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव में क्या अंतर है?
काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव या केआईई एक आइसोटोप के प्रतिस्थापन पर रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया दर में परिवर्तन को संदर्भित करता है। प्राथमिक और माध्यमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि प्राथमिक समस्थानिक प्रभाव टूटे हुए बंधन पर समस्थानिक प्रतिस्थापन का वर्णन करता है, जबकि द्वितीयक समस्थानिक प्रभाव टूटे हुए बंधन के आसन्न बंधन में समस्थानिक प्रतिस्थापन का वर्णन करता है। इसके अलावा, प्राथमिक KIE के विपरीत, द्वितीयक KIE बहुत छोटा होता है।
इसके अलावा, द्वितीयक गतिज समस्थानिक प्रभावों का परिमाण कंपन कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है जबकि गैर-कंपन कारकों के कारण प्राथमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव कम संवेदनशील होता है।
नीचे इन्फोग्राफिक प्राथमिक और माध्यमिक गतिज समस्थानिक प्रभाव के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश – प्राथमिक बनाम माध्यमिक काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव
काइनेटिक आइसोटोप प्रभाव या केआईई एक आइसोटोप के प्रतिस्थापन पर रासायनिक प्रतिक्रिया की प्रतिक्रिया दर में परिवर्तन को संदर्भित करता है। प्राथमिक और द्वितीयक गतिज समस्थानिक प्रभाव के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि प्राथमिक समस्थानिक प्रभाव टूटे हुए बंधन पर समस्थानिक प्रतिस्थापन का वर्णन करता है, जबकि द्वितीयक समस्थानिक प्रभाव टूटे हुए बंधन के आसन्न बंधन में समस्थानिक प्रतिस्थापन का वर्णन करता है।
