अल्कोक्साइड: Difference between revisions
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एनोलेट्स एक [[कीटोन]] या [[एल्डिहाइड]] से सटे {{chem2|C\sH}} बांड के डिप्रोटोनेशन द्वारा प्राप्त असंतृप्त एल्कोक्साइड हैं। साधारण एल्कोक्साइड्स के लिए न्यूक्लियोफिलिक केंद्र ऑक्सीजन पर स्थित है, जबकि एनोलेट्स पर न्यूक्लियोफिलिक | एनोलेट्स एक [[कीटोन]] या [[एल्डिहाइड]] से सटे {{chem2|C\sH}} बांड के डिप्रोटोनेशन द्वारा प्राप्त असंतृप्त एल्कोक्साइड हैं। साधारण एल्कोक्साइड्स के लिए न्यूक्लियोफिलिक केंद्र ऑक्सीजन पर स्थित है, जबकि एनोलेट्स पर न्यूक्लियोफिलिक स्थल कार्बन और ऑक्सीजन दोनों स्थलों पर विभाजित किया गया है। एनोलेट्स भी एसिटिलीनिक एल्कोहल से प्राप्त असंतृप्त एल्कोक्साइड हैं। | ||
[[फेनॉक्साइड्स]] एल्कोक्साइड्स के करीबी | [[फेनॉक्साइड्स]] एल्कोक्साइड्स के करीबी ज्ञातिवर्ग के हैं, जिसमें एल्काइल समूह को [[बेंजीन]] के व्युत्पन्न द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सामान्य एल्कोहल की तुलना में फीनॉल अधिक अम्लीय होता है; इस प्रकार फेनॉक्साइड एल्कोक्साइड्स की तुलना में कम बुनियादी और कम न्यूक्लियोफिलिक हैं। यद्यपि, वे प्राय: संभालने में आसान होते हैं, और व्युत्पन्न उत्पन्न करते हैं जो एल्कोक्साइड्स की तुलना में अधिक स्फटिक होते हैं। | ||
== संरचना == | == संरचना == | ||
क्षार धातु एल्कोक्साइड | क्षार धातु एल्कोक्साइड प्राय: ओलिगोमेरिक या बहुलक यौगिक होते हैं, अधिकतर जब R समूह छोटा होता है (Me, Et)।<ref name=DCB/> एल्कोक्साइड आयन एक अच्छा [[ब्रिजिंग लिगैंड]] है, इस प्रकार कई एल्कोक्साइड्स में {{chem2|M2O}} या {{chem2|M3O}} संबंध (लिंकेज) होते हैं। समाधान में, क्षार धातु व्युत्पन्न मजबूत आयन-जोड़ी प्रदर्शित करते हैं, जैसा कि एक मजबूत बुनियादी आयनों के क्षार धातु व्युत्पन्न के लिए अपेक्षित है। | ||
[[File:VIZCIShydrogens.png|thumb|की संरचना {{chem2|Li4(OBu\-t)4(thf)3}} क्लस्टर, ईथर | [[File:VIZCIShydrogens.png|thumb|की संरचना {{chem2|Li4(OBu\-t)4(thf)3}} क्लस्टर, ईथर लिगेड्स को एकत्र करने और बाँधने के लिए एल्कोक्साइड्स की प्रवृत्ति को उजागर करता है।<ref>{{cite journal|title = Insights into the Metalation of Benzene and Toluene by Schlosser's Base: A Superbasic Cluster Comprising PhK, PhLi, and ''t''BuOLi|first1 = Christian|last1 = Unkelbach|first2 = Donal F.|last2 = O'Shea|first3 = Carsten|last3 = Strohmann|journal = [[Angew. Chem. Int. Ed.]]|volume = 53|issue = 2|year = 2014|pages = 553–556|doi = 10.1002/anie.201306884|pmid = 24273149}}</ref> | ||
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=== धातुओं को कम करने से === | === धातुओं को कम करने से === | ||
एल्कोहल से शुरू होने वाले कई मार्गों से एल्कोक्साइड्स का उत्पादन किया जा सकता है। अत्यधिक अपचायी धातुएँ ऐल्कोहॉलों से सीधे अभिक्रिया करके संगत धातु ऐल्कॉक्साइड देती हैं। एल्कोहल एक[[ अम्ल ]]के रूप में कार्य करता है, और [[हाइड्रोजन]] उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। एक उत्कृष्ट कारक [[सोडियम]] मेथॉक्साइड है जो सोडियम धातु को [[मेथनॉल]] में जोड़कर उत्पादित किया जाता है: | |||
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अन्य क्षार धातुओं का उपयोग सोडियम के स्थान पर किया जा सकता है, और अधिकांश | अन्य क्षार धातुओं का उपयोग सोडियम के स्थान पर किया जा सकता है, और अधिकांश एल्कोहल का उपयोग मेथनॉल के स्थान पर किया जा सकता है। इसी तरह की एक और अभिक्रिया तब होती है जब एल्कोहल को NaH जैसे धातु हाइड्राइड के साथ अभिक्रिया की जाती है। धातु हाइड्राइड हाइड्रॉक्सिल समूह से हाइड्रोजन परमाणु को हटा देता है और एक ऋणावेशित एल्कोक्साइड आयन बनाता है। | ||
== गुण == | == गुण == | ||
=== ऐल्किल हैलाइड्स के साथ अभिक्रियाएँ === | === ऐल्किल हैलाइड्स के साथ अभिक्रियाएँ === | ||
एल्कोक्साइड आयन और इसके लवण | विलियमसन ईथर संश्लेषण के माध्यम से एक ईथर बनाने के लिए एक S<sub>N</sub>2 अभिक्रिया में एल्कोक्साइड आयन और इसके लवण प्राथमिक एल्काइल हलाइड्स के साथ अभिक्रिया करते हैं। | ||
=== [[हाइड्रोलिसिस]] और ट्रांसएस्टरीफिकेशन === | === [[हाइड्रोलिसिस]] और ट्रांसएस्टरीफिकेशन === | ||
एलिफैटिक | एलिफैटिक(वसीय) धातु एल्कोक्साइड इस आदर्श समीकरण में संक्षेप में जल में विघटित हो जाते हैं:जो इस प्रकार है - | ||
:{{chem2|Al(OR)3 + 3 H2O -> Al2O3 + 3 ROH}} | :{{chem2|Al(OR)3 + 3 H2O -> Al2O3 + 3 ROH}} | ||
ट्रांसएस्टरीफिकेशन प्रक्रिया में, धातु एल्कोक्साइड्स धातु एल्कोक्साइड और एस्टर के बीच एल्काइल समूहों के आदान-प्रदान के लिए एस्टर के साथ अभिक्रिया करते हैं। केंद्र धातु एल्कोक्साइड परिसर के साथ, परिणाम एल्कोहलसिस के समान होता है, अर्थात् एल्कोक्साइड लिगैड्स का प्रतिस्थापन, लेकिन उसी समय एस्टर के एल्काइल समूह बदल जाते हैं, जो अभिक्रिया का प्राथमिक लक्ष्य भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, सोडियम मेथॉक्साइड, सामान्यता पर इस उद्देश्य के लिए प्रयोग किया जाता है,जो [[बायोडीजल]] के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली अभिक्रिया है। | |||
===ऑक्सो-एल्कोक्साइड्स का निर्माण=== | ===ऑक्सो-एल्कोक्साइड्स का निर्माण=== | ||
कई धातु एल्कोक्साइड यौगिकों में ऑक्सो- | कई धातु एल्कोक्साइड यौगिकों में ऑक्सो-लिगेड्स भी होते हैं। ऑक्सो-लिगेड्स सामान्यता पर हाइड्रोलिसिस के माध्यम से उत्पन्न होते हैं, प्राय: अकस्मात, और ईथर उन्मूलन के माध्यम से: | ||
:{{chem2|RCO2R' + CH3O- -> RCO2CH3 + R'OH}} | :{{chem2|RCO2R' + CH3O- -> RCO2CH3 + R'OH}} | ||
=== थर्मल स्थिरता === | === थर्मल स्थिरता === | ||
~100-300 डिग्री सेल्सियस की सीमा में | कई धातु एल्कोक्साइड~100-300 डिग्री सेल्सियस की सीमा में तापीय रूप से विघटित होते हैं। प्रक्रिया स्थितियों के आधार पर, यह थर्मोलिसिस ऑक्साइड या धातु चरणों के [[नैनोमीटर]] पाउडर को वहन कर सकता है। यह दृष्टिकोण विमान, अंतरिक्ष, इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों और रासायनिक उद्योग के लिए इच्छित कार्यात्मक सामग्रियों के निर्माण की प्रक्रियाओं का आधार है: व्यक्तिगत ऑक्साइड, उनके ठोस समाधान, जटिल ऑक्साइड, धातुओं के पाउडर और सिंटरिंग के लिए सक्रिय मिश्र धातुओं के लिए कार्यात्मक सामग्री के निर्माण की प्रक्रियाओं का आधार है।। मोनो- और हेटेरोमेटेलिक एल्कोक्साइड व्युत्पन्न्स के मिश्रण की अपघटन की भी जांच की गई है। यह विधि अपेक्षाकृत कम तापमान (500−900 डिग्री सेल्सियस से कम) पर पारंपरिक तकनीकों की तुलना में अपेक्षाकृत कम तापमान (500−900 डिग्री सेल्सियस से कम) पर बढ़े हुए चरण और रासायनिक एकरूपता और नियंत्रणीय अनाज के आकार (नैनोसाइज्ड सामग्री की तैयारी सहित) के साथ कार्यात्मक सामग्री प्राप्त करने की क्षमता का लाभ रखने वाले एक संभावित दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करती है। | ||
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| | | टेट्राएथिल ओर्थोसिलिकेट | ||
| Si(OEt)<sub>4</sub> | | Si(OEt)<sub>4</sub> | ||
| | | Si ऑक्साइड,Si(OMe)<sub>4</sub> के सोल-जेल प्रसंस्करण के लिए सुरक्षा कारणों से टाला जाता है; | ||
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| | | एल्युमिनियम आइसोप्रोपॉक्साइड | ||
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| | | मीरविन-पोनडॉर्फ-वर्ली अपचयन के लिए अभिकर्मक | ||
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| | | पोटेशियम टर्ट-ब्यूटोक्साइड | ||
| K<sub>4</sub>(O<sup>''t''</sup>Bu)<sub>4</sub> | | K<sub>4</sub>(O<sup>''t''</sup>Bu)<sub>4</sub> | ||
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Latest revision as of 17:32, 26 April 2023
रसायन विज्ञान में, एक एल्कोक्साइड एक एल्कोहल का संयुग्मित आधार(रसायन) है और इसलिए इसमें ऋणावेशित रूप से आवेशित ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा एक कार्बनिक समूह होता है। उन्हें RO−के रूप में लिखा जाता हैं, जहाँ R एक कार्बनिक पदार्थ है। एल्कोक्साइड प्रबल क्षार (रसायन) हैं जब R भारी नहीं तो यह और अच्छे न्यूक्लियोफाइल और अच्छे लिगेंड हैं। एल्कोक्साइड्स, यद्यपि सामान्यता जल जैसे प्रोटिक विलायक में स्थिर नहीं होते हैं, विलियमसन ईथर संश्लेषण सहित विभिन्न अभिक्रियाओं में व्यापक रूप से मध्यवर्ती होते हैं।[1][2] संक्रमण धातु एल्कोक्साइड व्यापक रूप से आवरण और उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जाते हैं।[3][4]
एनोलेट्स एक कीटोन या एल्डिहाइड से सटे C−H बांड के डिप्रोटोनेशन द्वारा प्राप्त असंतृप्त एल्कोक्साइड हैं। साधारण एल्कोक्साइड्स के लिए न्यूक्लियोफिलिक केंद्र ऑक्सीजन पर स्थित है, जबकि एनोलेट्स पर न्यूक्लियोफिलिक स्थल कार्बन और ऑक्सीजन दोनों स्थलों पर विभाजित किया गया है। एनोलेट्स भी एसिटिलीनिक एल्कोहल से प्राप्त असंतृप्त एल्कोक्साइड हैं।
फेनॉक्साइड्स एल्कोक्साइड्स के करीबी ज्ञातिवर्ग के हैं, जिसमें एल्काइल समूह को बेंजीन के व्युत्पन्न द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सामान्य एल्कोहल की तुलना में फीनॉल अधिक अम्लीय होता है; इस प्रकार फेनॉक्साइड एल्कोक्साइड्स की तुलना में कम बुनियादी और कम न्यूक्लियोफिलिक हैं। यद्यपि, वे प्राय: संभालने में आसान होते हैं, और व्युत्पन्न उत्पन्न करते हैं जो एल्कोक्साइड्स की तुलना में अधिक स्फटिक होते हैं।
संरचना
क्षार धातु एल्कोक्साइड प्राय: ओलिगोमेरिक या बहुलक यौगिक होते हैं, अधिकतर जब R समूह छोटा होता है (Me, Et)।[3] एल्कोक्साइड आयन एक अच्छा ब्रिजिंग लिगैंड है, इस प्रकार कई एल्कोक्साइड्स में M2O या M3O संबंध (लिंकेज) होते हैं। समाधान में, क्षार धातु व्युत्पन्न मजबूत आयन-जोड़ी प्रदर्शित करते हैं, जैसा कि एक मजबूत बुनियादी आयनों के क्षार धातु व्युत्पन्न के लिए अपेक्षित है।
की संरचना Li4(OBu-t)4(thf)3 क्लस्टर, ईथर लिगेड्स को एकत्र करने और बाँधने के लिए एल्कोक्साइड्स की प्रवृत्ति को उजागर करता है।[5]
Carbon (C)
Lithium (Li)
Oxygen (O)
Hydrogen (H)
तैयारी
धातुओं को कम करने से
एल्कोहल से शुरू होने वाले कई मार्गों से एल्कोक्साइड्स का उत्पादन किया जा सकता है। अत्यधिक अपचायी धातुएँ ऐल्कोहॉलों से सीधे अभिक्रिया करके संगत धातु ऐल्कॉक्साइड देती हैं। एल्कोहल एकअम्ल के रूप में कार्य करता है, और हाइड्रोजन उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। एक उत्कृष्ट कारक सोडियम मेथॉक्साइड है जो सोडियम धातु को मेथनॉल में जोड़कर उत्पादित किया जाता है:
अन्य क्षार धातुओं का उपयोग सोडियम के स्थान पर किया जा सकता है, और अधिकांश एल्कोहल का उपयोग मेथनॉल के स्थान पर किया जा सकता है। इसी तरह की एक और अभिक्रिया तब होती है जब एल्कोहल को NaH जैसे धातु हाइड्राइड के साथ अभिक्रिया की जाती है। धातु हाइड्राइड हाइड्रॉक्सिल समूह से हाइड्रोजन परमाणु को हटा देता है और एक ऋणावेशित एल्कोक्साइड आयन बनाता है।
गुण
ऐल्किल हैलाइड्स के साथ अभिक्रियाएँ
विलियमसन ईथर संश्लेषण के माध्यम से एक ईथर बनाने के लिए एक SN2 अभिक्रिया में एल्कोक्साइड आयन और इसके लवण प्राथमिक एल्काइल हलाइड्स के साथ अभिक्रिया करते हैं।
हाइड्रोलिसिस और ट्रांसएस्टरीफिकेशन
एलिफैटिक(वसीय) धातु एल्कोक्साइड इस आदर्श समीकरण में संक्षेप में जल में विघटित हो जाते हैं:जो इस प्रकार है -
- Al(OR)3 + 3 H2O → Al2O3 + 3 ROH
ट्रांसएस्टरीफिकेशन प्रक्रिया में, धातु एल्कोक्साइड्स धातु एल्कोक्साइड और एस्टर के बीच एल्काइल समूहों के आदान-प्रदान के लिए एस्टर के साथ अभिक्रिया करते हैं। केंद्र धातु एल्कोक्साइड परिसर के साथ, परिणाम एल्कोहलसिस के समान होता है, अर्थात् एल्कोक्साइड लिगैड्स का प्रतिस्थापन, लेकिन उसी समय एस्टर के एल्काइल समूह बदल जाते हैं, जो अभिक्रिया का प्राथमिक लक्ष्य भी हो सकता है। उदाहरण के लिए, सोडियम मेथॉक्साइड, सामान्यता पर इस उद्देश्य के लिए प्रयोग किया जाता है,जो बायोडीजल के उत्पादन में उपयोग की जाने वाली अभिक्रिया है।
ऑक्सो-एल्कोक्साइड्स का निर्माण
कई धातु एल्कोक्साइड यौगिकों में ऑक्सो-लिगेड्स भी होते हैं। ऑक्सो-लिगेड्स सामान्यता पर हाइड्रोलिसिस के माध्यम से उत्पन्न होते हैं, प्राय: अकस्मात, और ईथर उन्मूलन के माध्यम से:
- RCO2R' + CH3O− → RCO2CH3 + R'OH
थर्मल स्थिरता
कई धातु एल्कोक्साइड~100-300 डिग्री सेल्सियस की सीमा में तापीय रूप से विघटित होते हैं। प्रक्रिया स्थितियों के आधार पर, यह थर्मोलिसिस ऑक्साइड या धातु चरणों के नैनोमीटर पाउडर को वहन कर सकता है। यह दृष्टिकोण विमान, अंतरिक्ष, इलेक्ट्रॉनिक क्षेत्रों और रासायनिक उद्योग के लिए इच्छित कार्यात्मक सामग्रियों के निर्माण की प्रक्रियाओं का आधार है: व्यक्तिगत ऑक्साइड, उनके ठोस समाधान, जटिल ऑक्साइड, धातुओं के पाउडर और सिंटरिंग के लिए सक्रिय मिश्र धातुओं के लिए कार्यात्मक सामग्री के निर्माण की प्रक्रियाओं का आधार है।। मोनो- और हेटेरोमेटेलिक एल्कोक्साइड व्युत्पन्न्स के मिश्रण की अपघटन की भी जांच की गई है। यह विधि अपेक्षाकृत कम तापमान (500−900 डिग्री सेल्सियस से कम) पर पारंपरिक तकनीकों की तुलना में अपेक्षाकृत कम तापमान (500−900 डिग्री सेल्सियस से कम) पर बढ़े हुए चरण और रासायनिक एकरूपता और नियंत्रणीय अनाज के आकार (नैनोसाइज्ड सामग्री की तैयारी सहित) के साथ कार्यात्मक सामग्री प्राप्त करने की क्षमता का लाभ रखने वाले एक संभावित दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करती है।
निदर्शी एल्कोक्साइड्स
| नाम | आण्विक सूत्र | टिप्पणी |
|---|---|---|
| टेट्राएथिल ओर्थोसिलिकेट | Si(OEt)4 | Si ऑक्साइड,Si(OMe)4 के सोल-जेल प्रसंस्करण के लिए सुरक्षा कारणों से टाला जाता है; |
| एल्युमिनियम आइसोप्रोपॉक्साइड | mAl4(OiPr)12 | मीरविन-पोनडॉर्फ-वर्ली अपचयन के लिए अभिकर्मक |
| पोटेशियम टर्ट-ब्यूटोक्साइड | K4(OtBu)4 | कार्बनिक उन्मूलन प्रतिक्रियाओं के लिए बुनियादी अभिकर्मक |
अग्रिम पठन
- Turova, Nataliya Y. (2004). "Metal oxoalkoxides. Synthesis, properties and structures". Russian Chemical Reviews. 73 (11): 1041–1064. Bibcode:2004RuCRv..73.1041T. doi:10.1070/RC2004v073n11ABEH000855. S2CID 250920020.
संदर्भ
- ↑ Williamson, Alexander (1850). "Theory of Ætherification". Phil. Mag. 37 (251): 350–356. doi:10.1080/14786445008646627. (Link to excerpt.)
- ↑ Boyd, Robert Neilson; Morrison, Robert Thornton (1992). कार्बनिक रसायन विज्ञान (6th ed.). Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall. pp. 241–242. ISBN 9780136436690.
- ↑ 3.0 3.1 Bradley, Don C.; Mehrotra, Ram C.; Rothwell, Ian P.; Singh, A. (2001). धातुओं के अल्कोक्सो और आर्यलॉक्सो डेरिवेटिव. San Diego: Academic Press. ISBN 978-0-08-048832-5.
- ↑ Turova, Nataliya Y.; Turevskaya, Evgeniya P.; Kessler, Vadim G.; Yanovskaya, Maria I. (2002). धातु अल्कोक्साइड्स की रसायन शास्त्र. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 9780792375210.
- ↑ Unkelbach, Christian; O'Shea, Donal F.; Strohmann, Carsten (2014). "Insights into the Metalation of Benzene and Toluene by Schlosser's Base: A Superbasic Cluster Comprising PhK, PhLi, and tBuOLi". Angew. Chem. Int. Ed. 53 (2): 553–556. doi:10.1002/anie.201306884. PMID 24273149.
