અણુ–પુનર્વિન્યાસ (molecular rearrangement) : અણુમાંના પરમાણુ અથવા પરમાણુઓના સમૂહનું સહસંયોજકતાબંધ સહિત સ્થળાંતર (migration) થતું હોય તેવી પ્રક્રિયા. અણુસૂત્રમાં ફેરફાર ન થાય તેવી રીતના પુનર્વિન્યાસમાં સમઘટકો (isomers) ઉત્પન્ન થતા હોવાથી તે સમઘટકીકરણ (isomerisation) તરીકે પણ ઓળખાય છે. સામાન્ય રીતે પુનર્વિન્યાસ વિસ્થાપન (substitution), યોગશીલ (addition) અને વિલોપન (elimination) પ્રક્રિયાના અનુસંધાનમાં થાય છે. પરિણામે અણુસૂત્રમાં પાયાનો ફેરફાર થાય છે. કાર્બનિક સંયોજનોના સંશ્લેષણમાં આ પ્રક્રિયાઓ ઘણી અગત્યની છે. કેટલીક પ્રક્રિયાઓ પેટ્રોરસાયણ ઉદ્યોગમાં અગત્ય ધરાવે છે. વિવિધ પ્રકારના કાર્બનિક પદાર્થોની પુનર્વિન્યાસ પ્રક્રિયાઓને પાંચ વર્ગોમાં વહેંચી શકાય.
(અ) ઇલેક્ટ્રૉન ઊણપવાળા (deficient) માળખાનો પુનર્વિન્યાસ : આમાં સમૂહ એક પરમાણુ ઉપરથી પાસેના ફક્ત છ ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવતા પરમાણુ ઉપર સ્થળાંતર કરે છે. આ 1,2-સ્થળાંતર તરીકે ઓળખાય છે. આને નીચે પ્રમાણે રજૂ કરી શકાય :
Z સ્થાનાંતર પામતો સમૂહ છે. તે હેલોજન, ઑક્સિજન, સલ્ફર, નાઇટ્રોજન (નાઇટ્રીન), કાર્બન (કેટાયન કે કાર્બીન), કે હાઇડ્રોજન હોઈ શકે. કાર્બન પરમાણુ ધરાવતા સમૂહોનું સ્થળાંતર સૌથી વધુ અગત્યનું છે. A કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઑક્સિજન કે બૉરૉન હોઈ શકે.
કાર્બન ઉપર સ્થાનાંતર : જ્યારે આયનીકરણ અથવા દ્વિબંધના પ્રોટૉનીકરણથી કાર્બનિયમ આયન બને ત્યારે આગળ વિસ્થાપન, વિલોપન અથવા પુનર્વિન્યાસ પ્રક્રિયા થઈ શકે છે. આમાં મુખ્ય વૅગ્નરમીરવેઇન પુનર્વિન્યાસ છે. તેમાં આલ્કાઇલ, ઍરાઇલ અથવા હાઇડ્રાઇડ આયનોનું એક કાર્બન પરથી બીજા કાર્બન પર સ્થાનાંતર થાય છે.
પિનાકોલ અને વુલ્ફ પુનર્વિન્યાસનો આમાં સમાવેશ કરી શકાય.
નાઇટ્રોજન ઉપર સ્થાનાંતર : આ જાતના પુનર્વિન્યાસમાં નાઇટ્રોજન પરમાણુ ઉપરના સમૂહ દૂર થઈ ઇલેક્ટ્રૉન ઊણપવાળો નાઇટ્રોજન (નાઇટ્રીન-N:) ઉત્પન્ન થાય છે. હૉફમૅન પુનર્વિન્યાસ આવી એક પ્રક્રિયા છે.
આ પુનર્વિન્યાસનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં એન્થ્રાનિલિક ઍસિડ બનાવવામાં થાય છે.
લોસેન, કર્ટિયસ, શ્મિડ્ટ અને બૅકમૅન આ પ્રકારના પુનર્વિન્યાસના દાખલાઓ છે.
બેયર-વિલિજર ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા અને ડેકિન ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયા ઑક્સિજન ઉપરની સ્થાનાંતર પ્રક્રિયાઓ છે. નાઇટ્રોજન અને ઑક્સિજન સ્થાનાંતર પ્રક્રિયાઓ કાર્બનના માળખામાં ઑક્સિજન કે નાઇટ્રોજન દાખલ કરવામાં ઉપયોગી છે.
(આ) ઇલેક્ટ્રૉન વૈપુલ્યયુક્ત (rich) માળખાનો પુનર્વિન્યાસ : અગાઉના પુનર્વિન્યાસમાં ઍસિડ કે તટસ્થ પરિસ્થિતિમાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવેલી, જ્યારે આ જાતની પ્રક્રિયામાં ઉગ્ર બેઇઝની મદદ લેવામાં આવે છે.
સામાન્ય પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે છે :
સ્ટીવન્સ પુનર્વિન્યાસમાં ચતુર્થ સલ્ફોનિયમ અથવા એમોનિયમ ક્ષાર ઉગ્ર બેઇઝની હાજરીમાં અનુક્રમે મર્કેપ્ટો અથવા એમીનો કીટોન સંયોજનો આપે છે.
વિટ્ટિગ, સોમલેટ, ફેવૉર્સ્કી અને બેન્ઝિલિક પુનર્વિન્યાસોનો આમાં સમાવેશ થાય છે.
(ઇ) દ્વિબંધ અને ત્રિબંધની પુનર્રચના : ઉગ્ર ઍસિડની હાજરીમાં દ્વિબંધનું પ્રોટૉનીકરણ અને વિપ્રોટૉનીકરણ થતાં તેનું સ્થાનાંતર થાય છે. બેઇઝની હાજરીમાં આ પ્રક્રિયા વિપ્રોટૉનીકરણ અને છેવટે પ્રોટૉનીકરણથી થાય છે.
આમાં એલાઇલિક પુનર્વિન્યાસ અગત્યનો છે.
કીટોન સાથે એસેટિલેનિક કાર્બ-એનાયનની યોગશીલ પ્રક્રિયાથી જે એસેટિલેનિક આલ્કોહૉલ મળે છે તેના પુનર્વિન્યાસથી α, β અસંતૃપ્ત કીટોન મળે છે.
(ઉ) ક્રિયાશીલ સમૂહનું સ્થાનાંતર : વિષમ પરમાણુસહિત ક્રિયાશીલ સમૂહનું એક કાર્બન પરમાણુ ઉપરથી બીજા કાર્બન પરમાણુ ઉપર સ્થાનાંતર થાય, જેમાં આંતરિક વિસ્થાપન થાય અથવા ત્રણ કે પાંચ પરમાણુયુક્ત વલય મધ્યસ્થી બન્યા પછી છેવટનું સંયોજન ઉપલબ્ધ થાય.
(ઓ) ઍરોમૅટિક વલય પરનાં સ્થાનાંતરો : આ જાતની પ્રક્રિયાઓમાં વિષમ પરમાણુ Z પરના સમૂહ Aનું સ્થાનાંતર ઍરોમૅટિક વલયમાં o- અથવા p- સ્થાન પર થાય છે.
ફ્રાઇઝ પુનર્વિન્યાસ : ફીનાઇલ એસિટેટ સાથે નિર્જળ AlCl3 થી o- અને p- હાઇડ્રૉક્સિએસેટોફિનૉન મળે છે.
ક્લાયઝન પુનર્વિન્યાસ આ જાતની પ્રક્રિયા છે.
પ્રવીણસાગર સત્યપંથી