లోలకం: ఇంటింటి రసాయనం, వంటింటి రసాయనం

III చక్రాలు గియ్యటంలో సొగసులు, ఒడుపులు

ఇంతవరకు బణువుల నిర్మాణక్రమాలు గియ్యటంలో అంతగా పెద్ద ఇబ్బంది ఏమీ రాలేదు. కాని ఉత్తరోత్తర్యా ఈ బొమ్మలు క్లిష్టతరంగానూ, క్లిష్టతమంగానూ తయారయే సావకాశాలు ఉన్నాయి. అందుకని ఈ బొమ్మలు గియ్యటంలో సంక్షిప్త మార్గాలు, సూక్ష్మాలు కనిపెట్టేరు. ఉదాహరణకి చక్రీయషడ్జేను (cyclohexane) నీ, బెంజీను నీ సూక్ష్మంగా ఎలా గీస్తారో ఈ దిగువ బొమ్మలలో చూపుతున్నాను. కనుక ఎక్కడైనా ఒక షడ్భుజి ఆకారం మాత్రమే కనిపించి దాని పరిధి చుట్టూ మరే ఇతర అక్షరాలూ లేక పోతే అది చక్రీయషడ్జేను. అదే విధంగా ఒక షడ్భుజిలో చిన్న సున్న ఉండి ఆ బొమ్మ కోణాల స్థానాలలో మరే ఇతర అణువులు కాని బణువులు కాని లేకుండా ఖాళీగా ఉంటే, అది బెంజీను.

బొమ్మ: చక్రీయషడ్జేను ని సూక్ష్మంగా గియ్యటం

బొమ్మ. బెంజీనుని సూక్ష్మంగా గియ్యటం

ఈ బొమ్మలని చూసిన తరువాత ఈ దిగువ నిబంధనలు చదివితే విషయం బాగా అర్ధం అవుతుంది.

నిబంధన 1. బొమ్మలో ప్రతి కోణం దగ్గరా ఒక కర్బనపు అణువు ఉన్నట్లు ఊహించుకోవాలి.
నిబంధన 2. బొమ్మలో వాడేసిన బంధాలు కాకుండా కర్బనపు అణువులకి ఇంకా రిక్త హస్తాలు ఉంటే వాటికి ఉదజని అణువులు తగిలించినట్లు ఊహించుకోవాలి.
నిబంధన 3. కర్బనము, ఉదజని కాకుండా మరేదయినా అణువు కాని, అణువుల గుంపు కాని ఉంటే వాటి హ్రస్వనామాలు అక్కడ రాయాలి.

ఈ మూడు నిబంధనలు ఎలా పని చేస్తాయో రాబోయే చర్చలో చూడబోతున్నారు.

పెట్రోలు టేంకులో పులి.

బెంజీను చక్రంలో ఉన్న కర్బనపు అణువుల రిక్త హస్తాలకి ఉదజని అణువులని మాత్రమే తగిలిస్తే మనకి వచ్చే పదార్ధం బెంజీను. అప్పుడు షడ్భుజి ఆకారంలో ఉన్న చక్రం ప్రతి మూలనీ ఒక -CH గుంపు ఉంటుంది. ఇప్పుడు ఈ -CH గుంపులలో ఒకదానిని తీసేసి, ఆ స్థానంలో ఒక -CH₃ గుంపుని ప్రతిక్షేపిస్తే మనకి వచ్చే పదార్ధం పేరు టాల్యుయీను (toluene). ఈ టాల్యుయీన్ నిర్మాణక్రమమూ, దానిని సంక్షిప్తంగా రాసే విధానమూ ఈ దిగువ బొమ్మలో చూపిస్తున్నాను. చూశారా! సంక్షిప్త పద్ధతిలో ఎంత సుఖం ఉందో!

బొమ్మ. టాల్యుయీను సాధారణ నిర్మాణక్రమం, సంక్షిప్త నిర్మాణక్రమం.

ఇక్కడ బెంజీను చక్రం నెత్తి మీద ఉన్న -CH₃ గుంపుని మెతల్ గుంపు (methyl group) అంటారు. మెతేను బణువులో ఒక ఉదజని అణువుని మినహాయించగా మిగిలిన భాగం కనుక దీనికి మెతల్ గుంపు అని పేరు పెట్టేరు. మరొక విధంగా చెప్పాలంటే "మెతేను" అనే నామవాచకం నుండి "మెతల్" అనే విశేషణం పుట్టింది. "మెతల్" అంటే "మెతేనుకి సంబంధించిన" అని అర్ధం. ఇదే విధంగా ఎతేనులో ఒక ఉదజని అణువుని మినహాయించగా మిగిలినదానిని ఎతల్ గుంపు (ethyl group) అంటారు. ఈ గుంపుల సంగతి మరొకసారి ముచ్చటిస్తాను. ప్రస్తుతం పెట్రోలు టేంకులోకి పులి ఎలా వచ్చిందో చూద్దాం.

బెంజీను చక్రానికి ఒక మెతల్ గుంపు తగిలిస్తే టాల్యుయీను వచ్చింది కదా. బెంజీను చక్రానికి రెండు మెతల్ గుంపులు తగిలిస్తే వచ్చేదాన్ని జైలీను (xylene) అంటారు. ఈ జైలీను నిర్మాణక్రమం గీసే లోగా ఒక విషయం ఆలోచిద్దాం. బెంజీను చక్రానికి ఆరు కోణాలు ఉన్నాయి. ఈ ఆరు కోణాలలో ఏ రెండు కోణాల దగ్గర ఉదజని అణువుని తొలగించి దాని స్థానంలో -CH₃ గుంపుని ప్రవేశపెట్టాలి? బెంజీను చక్రానికి రెండు మెతల్ గుంపులు మూడు విధాలుగా తగిలించవచ్చు. ఆ మూడింటి నిర్మాణక్రమాలూ, వాటి పేర్లూ ఈ దిగువ చూపుతున్నాను.

బొమ్మ. ఆర్ధోజైలీను (orthoxylene), మెటాజైలీను (metaxylene), పరాజైలీను (paraxylene)

అదృష్టవశాత్తు ఈ మూడు రకాల జైలీనులకీ లక్షణాలలో పోలిక ఉంది కనుక సౌలభ్యానికి ఈ మూడింటినీ టూకీగా "జైలీను" అనేసి ఊరుకుంటే మరేమీ ప్రమాదం లేదు.

బెంజీను, టాల్యుయీను, జైలీనుల మిశ్రమాన్ని కారులో ఉన్న పెట్రోలుకి కలిపితే ఆ పెట్రోలు యొక్క అష్టేను సంఖ్య (octane number) పెరుగుతుంది. అమెరికాలో ఈ రకం పెట్రోలు అమ్మకం పెంచటానికి చేసే వ్యాపారప్రకటనలలో, “మా పెట్రోలు వాడితే మీ కారు పులిలా పరిగెడుతుంది!” అని ఎంతగానో హడావిడి చేసేవారు 1960 దశకంలో. ఇప్పుడు రోజులు మారిపోయాయి. పెట్రోలుకి కరువు వచ్చేక టేంకులో పులి కాదు కదా, పిల్లిపిల్లని కూడా వెయ్యకపోయినా సరే ప్రజలు తోకముడిచిన కుక్కల్లా ఏ పెట్రోలు చవగ్గా దొరికితే దాన్నే కొనుక్కుంటున్నారు.

కల్రా ఉండలు, కేన్సరు వ్యాధి

పైన చెప్పిన బెంజీను చక్రాలు ఒంటరిగానే కాకుండా అప్పుడప్పుడు జంట జంటలుగా కూడా తారసపడుతూ ఉంటాయి. ఇలా జంట బెంజీను చక్రాలు కనిపించే పదార్ధాలలో మనందరికీ పరిచయం అయినది నేఫ్తలీను (naphthalene). ఈ నేఫ్తలీనుతో చేసిన ఉండలని ఇంగ్లీషులో మాత్ బాల్స్ (moth balls) అంటారు. ఈ ఉండలనే మనవాళ్ళు ఎందువల్లనో “కల్రా ఉండలు” అంటారు. కలరా (cholera) వ్యాధికీ దీనికీ - నాకు తెలిసినంతవరకు - ఏ విధమయిన సంబంధమూ లేదు. అందుకని ఈ రెండు పేర్ల మధ్యా తేడా చూపించటానికి వీటి వర్ణక్రమాల్లో చిన్న వ్యత్యాసం చూపించేను - గమనించేరో, లేదో! నేఫ్తలీను సాంఖ్యక్రమం C₁₀H₈ అయితే నిర్మాణక్రమం ఈ దిగువ చూపిన విధంగా ఉంటుంది.

బొమ్మ. నేఫ్తలీను సాధారణ నిర్మాణక్రమం, సంక్షిప్త నిర్మాణక్రమం.

బెంజీను, టాల్యుయీను, జైలీను ద్రవ పదార్ధాలు అయితే ఈ నేఫ్తలీను సాధారణమయిన పరిస్థితులలో ఘన పదార్ధం. చిమ్మెటలు, చెదపురుగులు బట్టలని, పుస్తకాలనీ తినెయ్యకుండా ఉండటానికి పెట్లలోను, బీరువాలలోను ఈ నేఫ్తలీను ఉండలని వేస్తారు. వీటి ఘాటుకి ఆ పురుగులు దరికి రావని సిద్ధాంతమో ఏమో మరి. లేక ఈ పదార్ధం వాటి శరీరానికి తగిలితే మంటపుట్టుకొస్తుందో ఏమో? ఇది ఎవ్వరయినా పరిశోధన చేసి తేల్చవలసిన విషయంలాగే ఉంది. ఈ నేఫ్తలీనుది మరీ దుర్వాసన కాదు కానీ, అంత ఆహ్లాదకరమయిన వాసన కూడా కాదు. అందుకని బట్టల పెట్టెలలో వీటి వాడకం తగ్గినట్లే అనిపిస్తోంది. కాని ఈ నేఫ్తలీను ఉండలని పాయిఖానాలలోను, మూత్ర విసర్జన చేసే స్థలాలలోను దుర్వాసనని కప్పిపెట్టటానికి ఇప్పటికీ వాడుతూ ఉంటారు.

రాతిచమురు నుండి తేలిక అయిన పదార్ధాలని తీసెయ్యగా మిగిలిన మడ్డి నుండి వెలికి తీస్తారు ఈ నేఫ్తలీనుని. రాక్షసిబొగ్గుని ఆవాల్లో పెట్టి, గాలి తగలకుండా బట్టీ పడితే వచ్చే తారు కూడ నేఫ్తలీనుకి ముడిపదార్ధమే. ఒక టన్ను రాక్షసి బొగ్గు నుండి దరిదాపు 50 పౌనులు లేదా 25 కిలోలు తారు లభిస్తుంది. ఈ 25 కిలోల తారు నుండి ఉరమరగా 2 కిలోల నేఫ్తలీను వస్తుంది. తారులో నేఫ్తలీనే కాకుండా ఇంకా అనేక బెంజీను చక్రాలు ఉన్న పదార్ధాలు ఉంటాయి. వీటి నిర్మాణక్రమాలలో మూడు, నాలుగు, అయిదు చొప్పున బెంజీను చక్రాలు ఉండొచ్చు. ఈ రకం పదార్ధాలతో పనిచెయ్యటం ఆరోగ్యానికి అంత మంచిది కాదు.

సా. శ. 1914 ప్రాంతాలలోనూ, ఆ తరువాత 1930 లలోనూ, తారులో ఉండే కొన్ని పదార్ధాలు, ప్రత్యేకించి, నాలుగేసి, అయిదేసి అతుక్కుపోయి ఉన్న బెంజీను చక్రాలు ఉన్నవి, కేన్సరు వ్యాధిని కలుగజేసే సావకాశాలు ఉన్నాయని శాస్త్రవేత్తలకి తెలిసింది. ఆ మాటకొస్తే కేన్సరు ఎందుకు వస్తోందో ఇప్పటికీ మనకి పరిపూర్ణంగా అర్ధం కాలేదు. కాని మన అలవాట్లు కొన్ని మార్చుకుంటే కేన్సరు వచ్చే సావకాశాలు తగ్గించుకోవచ్చు. సిగరెట్లు కాల్చితే కేన్సరు వస్తుందనిన్నీ, అడ్డపొగ వేస్తే (అంటే, కాలుతూన్న కొసని నోట్లో పెట్టుకుని చుట్ట కాల్చటం) నోటి కేన్సరు వస్తుందనిన్నీ వైద్యులు పదే పదే చెబుతున్నారు. తినే ఆహారంలో పిప్పిపదార్ధాలు (dietary fiber) సరిపడా లేకపోతే పేగులలో కేన్సరు వస్తుందనిన్నీ, ఎండలో ఎక్కువగా తిరిగితే శ్వేతవర్ణులకి చర్మపు కేన్సరు వస్తుందనిన్నీ సోదాహరణంగా రుజువు చేసేరు. (ఛాయ తక్కువయిందని బాధ పడే భారతీయులు గమనించవలసిన విషయం ఇది!) పోనీ చెడ్డ అలవాట్లు అన్నీ మానేసి మడిగట్టుకుని, ముక్కు మూసుకుని, మూలని కూర్చున్నవాళ్లకి కూడ కేన్సరు వస్తున్నాది. ఈ ఆధునిక, పారిశ్రామిక యుగంలో, పట్టణ జీవితాలలో, కృత్రిమమైన వాతావరణాల్లో మన బతుకుబాణీ (lifestyle) మారిపోతోంది. ఈ వాతావరణంలో మన ప్రమేయం లేకుండా అనేక రసాయనాలు మనకి తారసపడుతున్నాయి. ఇవన్నీ మనకి ఉపకారం చేస్తాయన్న దృష్టితో ప్రవేశపెట్టబడినప్పటికీ వీటివల్ల ఉపకారాలెన్నో అపకారాలూ దరిదాపుగా అన్నీ ఉంటున్నాయి. నిప్పుతో చెయ్యి కాలుతుందని నిప్పురవ్వ రాజెయ్యటం మానుతామా? కత్తులతో ఖూనీలు జరగొచ్చని కత్తుల వాడకం ఎలా మానగలం? మనం చెయ్యగలిగేదల్లా మంచి-చెడు అనేవి వెలుగు-నీడ లాంటివని గుర్తించి అప్రమత్తతతో మెలగటమే. కొన్ని కనీసపు కట్టుదిట్టాలు అమలులో పెట్టుకుని వాటిని పాటిస్తూ ప్రవర్తించకపోతే మరొక భోపాలు మళ్ళా జరిగినా ఆశ్చర్యపోనక్కరలేదు. శాస్త్రీయ పరిశోధన అనే ప్రగతి పథంలో పయనం అంటే పులి తోకని పట్టుకోవటం లాంటిది – ఒదిలిపెడితే మీదపడి కరుస్తుంది. బహుపరాక్!

కృతజ్ఞత: ఈ వ్యాసంలో బొమ్మలు వేసినది ప్రసాదం,
బ్లాగే స్థలం: http://prasadm.wordpress.com/
నేను బ్లాగే మరో స్థలం: http://latebloomer-usa.blogspot.com