અદભુત કાર્બ-સંયોજનો (fascinating organic compounds) : વિવિધ પ્રકારના અટપટા આકાર અણુબંધારણ ધરાવતાં કાર્બનિક સંયોજનો. નીચે દર્શાવેલ કેટલાક અણુઓનાં બંધારણ જોતાં જ તેની અદભુતતા સ્પષ્ટ સમજાશે.
ડીવાર બેન્ઝિનનો આકાર ઉઘાડેલ પુસ્તક જેવો, પ્રિઝમેનનો પ્રિઝમ (ત્રિપાર્શ્વ) જેવો, ક્યૂબેનનો ઘન જેવો, ફેરોસીનનો સૅન્ડવિચ જેવો, બાસ્કેટીનનો બાસ્કેટ જેવો અને ઍડેમેન્ટેનનો આકાર પાંજરા જેવો છે, જ્યારે કેટીનેનમાં એક વલય બીજા વલયમાં ગૂંથાઈ ગયું હોય છે ! આ આકારો પહેલી નજરે અદભુત લાગે જ અને ખરેખર આવા આકારો ધરાવતાં સંયોજનો પ્રયોગશાળામાં રચી શકાય કે કેમ એ બાબત પણ પ્રશ્ન ઉદભવે. સંશ્લેષિત રીતે બનાવી શકાય નહિ ત્યાં સુધી કોઈ પણ પદાર્થનું બંધારણ પૂર્ણપણે સાબિત થયેલું ગણાતું નથી. તે પરથી સંશ્લેષણની અગત્ય સમજાશે.
.
રૉબર્ટ વુડવર્ડના કથન મુજબ કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં વિવિધ પ્રકારના બંધ બનાવવા, બંધછેદન કરવું અને પરિણામી અણુઓમાં તેની સમમિતિ(symmetry)ને સાચવીને, સંકલન કરીને, સંશ્લેષણ કરવાની આ કળા રસાયણજ્ઞની વિશિષ્ટ બુદ્ધિમત્તાનું દર્શન કરાવે છે, આ પ્રવૃત્તિ દરમિયાન નવી નવી પ્રક્રિયાઓ, નવા પ્રક્રિયકો તેમજ વિવિધ પ્રકારનાં બિનપ્રણાલીગત પ્રક્રિયા-પ્રક્રમો(reaction mechanisms)ની શોધ થતી ગઈ છે.
સંશ્લેષણની પદ્ધતિઓનો વિકાસ એટલી પૂર્ણતાએ પહોંચ્યો છે કે સૈદ્ધાંતિક રીતે શક્ય કોઈ પણ અટપટું બંધારણ ધરાવતું સંયોજન, ખંતથી આ રીતોનો ઉપયોગ કરીને પ્રયોગશાળામાં બનાવવું શક્ય બન્યું છે. આવાં કેટલાંય સંયોજનો આંશિક સ્વરૂપે કુદરતમાં મળી આવે છે અથવા કુદરતમાં મળતાં કેટલાંય ચિત્ર-વિચિત્ર બંધારણો ધરાવતાં સંયોજનોના સંશ્લેષણના પ્રયત્નોમાંથી અદભુત રચના ધરાવતા અણુઓ બનાવવાની પદ્ધતિઓ ઉદભવી છે.
આવા પદાર્થો બનાવવાની શરૂઆત માત્ર સંશ્લેષણને પડકારરૂપ થયેલી અને ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઑવ્ પ્યોર ઍન્ડ ઍપ્લાઇડ કેમિસ્ટ્રીના વાર્ષિક અધિવેશનને પ્રસંગે આવા નમૂનાઓ ચિત્ર રૂપે છપાતા. પછીના વર્ષે તેમાંના કેટલાકનું સંશ્લેષણ કરવામાં વૈજ્ઞાનિકોનાં જે જૂથ સફળ થતાં તેની જાહેરાત કરવામાં આવતી. આવાં અટપટાં બંધારણ ધરાવતાં સંયોજનોનું કોઈ ચોક્કસ વર્ગીકરણ શક્ય નથી. સંયોજનોનાં નામ સાથે કૌંસમાં દર્શાવેલ આંકડા તે સંયોજનના સંશ્લેષણનું વર્ષ દર્શાવે છે. પ્રથમ નજરે આવાં સંયોજનોનું સંશ્લેષણ આપતા પ્રચલિત ખ્યાલો અને વસ્તુને દ્વિપરિમાણ(two dimensions)માં જ જોવાની ટેવને લીધે અસંભવિત નહિ તોયે અઘરું લાગે છે. બધાં જ સંયોજનોમાં એક બંધની સામાન્ય લંબાઈ (C – C = 1.54 Å) જળવાઈ રહે છે અને અણુ વધુમાં વધુ સ્થાયિતા મેળવી શકે તેવો આકાર ધારણ કરતો હોય છે. જરૂર પડ્યે તે ગડી વાળેલ (puckered) સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવતું હોય છે. આથી દરેક અણુના ત્રિપરિમાણ(three dimensions)માંના આકારનો પણ અભ્યાસ આવશ્યક બન્યો છે. દ્વિ અને ત્રિપરિમાણી અણુના આકારનો વિગતવાર અભ્યાસ કરીને બંધો કેવી રીતે જોડવા તે નક્કી કરીને યોગ્ય પ્રક્રિયકોના ક્રમબદ્ધ ઉપયોગથી આ સંયોજનો બનાવવાં અઘરાં કે અસંભવિત લાગતાં હોવા છતાં શક્ય બન્યાં છે. આમાંનાં કેટલાંક તો સરળ રીતોથી બનાવી શકાયાં છે. દા.ત.,
(ક) ઍડેમેન્ટેનમાં ચાર છ – સભ્યવાળાં વલયો જકડાઈને પાંજરાં રૂપે ગોઠવાયેલાં હોય છે. ટેટ્રાહાઇડ્રોડાયસાઇક્લોપેન્ટેનની નિર્જલ ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરતાં ઍડેમેન્ટેન સરળતાથી મળે છે :
(ખ) મલેઇક એન્હાઇડ્રાઇડ દ્વારા ચક્રીય યોગશીલ પ્રક્રિયાથી બનેલાં સંયોજનોનું વિકાર્બોક્સિલીકરણ (decarboxylation) કરીને બાસ્કેટીન મેળવવામાં આવે છે :
(ગ) લોહના ભૂકાને સાઇક્લોપેન્ટાડાઇન સાથે ગરમ કરવાથી ફેરોસીન મેળવી શકાય છે :
કાર્બનના 60 પરમાણુઓની બનેલી સંપૂર્ણ ગોલત: સમમિત ભૂમિતિ ધરાવતી રચના 1985માં બનાવવામાં આવી છે જેને ફુલેરીન (fullerene) નામ આપવામાં આવ્યું છે. રિચાર્ડ બકમિન્સ્ટર ફુલર નામના સ્થપતિ તથા ઇજનેરના નામ ઉપરથી આ નામ આપ્યું છે. આ ગોલકમાંના 60 કાર્બનો 12 પંચકોણાકૃતિ તથા 20 ષટ્કોણાકૃતિથી ચુસ્ત રીતે જોડાઈને ફૂટબૉલ જેવી રચના બનાવે છે. તેને બકમિન્સ્ટર ફુલેરીન પણ કહે છે. કર્લ, ક્રોટો તથા સ્મોલીને 1996નો રસાયણ માટેનો નોબેલ પુરસ્કાર ફુલેરીનની શોધ માટે આપવામાં આવ્યો છે.
જ. પો. ત્રિવેદી
પ્રહલાદ બે. પટેલ