ऑर्गेनोलेड यौगिक

ऑर्गेनोलेड रसायन ऑर्गेनोलेड यौगिकों के संश्लेषण और गुणों का वैज्ञानिक अध्ययन है, जो कार्बन और लेड के बीच एक रासायनिक बंध वाले ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक हैं। पहला ऑर्गेनोलेड यौगिक हेक्साएथिललेड (Pb₂(C₂H₅)₆) था, जिसे पहली बार 1858 में संश्लेषित किया गया था। कार्बन के साथ एक ही समूह साझा करने पर, लेड चतुष्कोणीय है।

कार्बन समूह में नीचे जाने पर C-X (X = C, Si, Ge, Sn, Pb) बंध दुर्बल हो जाता है और बंध की लंबाई बड़ी हो जाती है। टेट्रामेथिललेड में C–Pb बंधन 222 पिकोमीटर लंबा है जिसमें 49 कैलोरी/मोल (इकाई) (204 किलोजूल/मोल) की पृथक्करण ऊर्जा है। तुलना के लिए टेट्रामेथिल्टिन में C–Sn बंधन 214 pm लंबा है और पृथक्करण ऊर्जा 71 किलो कैलोरी/मोल (297 KJ/मोल) है। ऑर्गेनोलेड रसायन विज्ञान में Pb (IV) का प्रभुत्व उल्लेखनीय है क्योंकि अकार्बनिक लेड यौगिकों में Pb(II) केंद्र होते हैं। इसका कारण यह है कि अकार्बनिक लेड यौगिकों के साथ नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और हैलाइड जैसे तत्वों में लेड की तुलना में बहुत अधिक वैद्युतीयऋणात्मकता होती है और लेड पर आंशिक धनात्मक आवेश होता है, 6p कक्षक की तुलना में 6s कक्षक का अधिक प्रबल संकुचन 6s कक्षक को निष्क्रिय बना देता है; इसे अक्रिय-युग्म प्रभाव कहा जाता है।

अब तक जिस ऑर्गेनोलेड यौगिक का सबसे अधिक प्रभाव पड़ा है, वह टेट्राएथिलेड है, जिसका उपयोग पहले आंतरिक दहन इंजनों के लिए गैसोलीन में नॉकरोधी अभिकर्ता के रूप में किया जाता था। लेड प्रस्तुत करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण लेड अभिकर्मक लेड टेट्राएसीटेट और लेड (II) क्लोराइड हैं।

ऑर्गेनोलेड का उपयोग उनकी विषाक्तता के कारण आंशिक रूप से सीमित है।

संश्लेषण

ऑर्गेनोलेड यौगिकों को ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों और लेड क्लोराइड से प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, मिथाइलमैग्नीशियम क्लोराइड लेड क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करके टेट्रामिथाइल लेड बनाता है, एक जल-साफ़ तरल जिसमें क्वथनांक 110 डिग्री सेल्सियस और घनत्व 1.995 ग्राम / सेमी³ होता है, सोडियम साइक्लोपेंटैडिएनाइड के साथ लेड (II) स्रोत की अभिक्रिया से लेड मेटालोसीन, प्लम्बोसीन मिलता है।

इलेक्ट्रोफिलिक सुगंधित प्रतिस्थापन में कुछ एरीन यौगिक एक एरिल सीधे लेड टेट्राएसीटेट के साथ एरिल लेड यौगिकों पर अभिक्रिया करते हैं। उदाहरण के लिए, लेड टेट्राएसीटेट के साथ एनीसोल p-मेथॉक्सीफेनिललेड ट्राईएसीटेट बनाता है:

CH₃OC₆H₅ + Pb(OAc)₄ → CH₃OC₆H₄Pb(OAc)₃ + HOAc

डाइक्लोरोएसेटिक अम्ल की उपस्थिति में अभिक्रिया तेज हो जाती है, जो एक मध्यवर्ती के रूप में लेड (IV) डाइक्लोरोएसेटेट बनाता है।

अन्य ऑर्गेनोलेड यौगिक R_nPbX_(4-n) सल्फ़िनेट्स (R_nPb(OSOR)_(4−n)) और हाइड्रॉक्साइड्स (R_nPb(OH)_(4−n)) प्रकार के हैलाइड हैं विशिष्ट अभिक्रियाएं निम्नलिखित हैं:

R
₄Pb+ HCl → R₃PbCl + RH

R
₄Pb + SO₂ → R₃PbO(SO)R

R₃PbCl + 1/2Ag₂O (aq) → R₃PbOH + AgCl

R₂PbCl₂ + 2 OH⁻ → R₂Pb(OH)₂ + 2 Cl^-

R
₂Pb(OH)
₂ यौगिक उभयधर्मी हैं। 8 से कम pH पर वे R₂Pb²⁺ आयन बनाते हैं और 10 से अधिक pH पर R₂Pb(OH)³⁻ आयन बनाते हैं।

हाइड्रॉक्साइड्स से व्युत्पन्न प्लंबॉक्सेन हैं:

2R₃PbOH + Na → (R₃Pb)₂O + NaOH + 1/2H₂

जो पॉलिमरिक(बहुलक) एल्कोक्साइड्स तक पहुंच प्रदान करते हैं:

(R₃Pb)₂O + R'OH → 1/n (R₃PbOR')_n - n H₂O

अभिक्रियाएं

C–Pb बंध दुर्बल है और इस कारण से ऑर्गेनोलेड यौगिकों का मुक्त कणों में होमोलिटिक(रसायन विज्ञान) वियोजन आसान है। इसकी दस्तक-विरोधी क्षमता में, इसका उद्देश्य एक कट्टरपंथी आरंभकर्ता का है। एरिल और विनाइल ऑर्गेनोलेड के सामान्य अभिक्रिया प्रकार उदाहरण के लिए बोरोनिक अम्ल और उत्प्रेरित-अम्ल विषमचक्रीय दरार के साथ ट्रांसमेटलेशन हैं। ऑर्गेनोलेड का उपयोग एरीन यौगिकों के बीच युग्मन अभिक्रियाओ में किया जाता है। वे इसी तरह ऑर्गोटिन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं और इसलिए इनका उपयोग स्थैतिक रूप से भीड़ बायरिल्स(बायरिल्स) को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है।

ऑक्सीप्लंबेशन में, ऑर्गेनोलेड एल्कोक्साइड् को ध्रुवीय एल्कीनों में जोड़ा जाता है:

H₂C=CH-CN + (Et₃PbOMe)_n → MeO-CH₂-HC(PbEt₃)-CN → MeO-CH₂-CH₂-CN

एल्कोक्साइड बाद के मेथनोलिसिस में पुन: उत्पन्न होता है और इसलिए, उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है।

एरिलेड ट्राईएसीटेट

P-मेथॉक्सीफेनिललीड ट्राईएसीटेट में मुख्य पदार्थ कार्बन न्यूक्लियोफाइल द्वारा विस्थापित होता है, जैसे कि फिनोल मेसिटोल, विशेष रूप से सुगंधित ऑर्थो स्थिति में:

अभिक्रिया के लिए पाइरीडीन जैसे समन्वयकारी एमीन एक बड़ी मात्रा की उपस्थिति की आवश्यकता होती है जो संभवतः अभिक्रिया के दौरान नेतृत्व करने के लिए बाध्य होती है। अभिक्रिया कट्टरपंथी सफाईकर्मियों के प्रति असंवेदनशील है और इसलिए एक मुक्त कट्टरपंथी तंत्र से इंकार किया जा सकता है। अभिक्रिया तंत्र में फेनोलिक समूह द्वारा एक एसिटेट समूह के न्यूक्लियोफिलिक विस्थापन को एक डायऑर्गनोलेड मध्यवर्ती में सम्मलित करने की संभावना है जो कुछ संबंधित अभिक्रियाओ में पृथक किया जा सकता है। दूसरा चरण तब क्लेसेन पुनर्व्यवस्था के समान है, सिवाय इसके कि अभिक्रिया फिनोल की इलेक्ट्रोफिलिसिटी (इसलिए ऑर्थो प्राथमिकता) पर निर्भर करती है।

न्यूक्लियोफाइल एक β-डाइकारबोनील यौगिक का कार्बनियन भी हो सकता है:

नोएवेनगेल संघनन के समान पाइरीडीन (अब दोहरी भूमिका निभा रहे है) द्वारा अम्लीय α-प्रोटॉन के प्रोटॉन अमूर्तन से कार्बानियन बनता है। यह मध्यवर्ती एक एसीटेट लिगैंड को एक डायऑर्गनोलेड यौगिक में विस्थापित करता है और फिर से इन मध्यवर्ती को अस्थिर मध्यवर्ती के रूप में उपयुक्त अभिकारकों के साथ अलग किया जा सकता है। दूसरा चरण एक नए C-C बंधन और लेड (II) एसीटेट के गठन के साथ रिडक्टिव(अपचायक) उन्मूलन है।

अभिक्रियाशील मध्यवर्ती

ऑर्गेनोलेड यौगिक विभिन्न प्रकार के अभिक्रियाशील मध्यवर्ती बनाते हैं जैसे कि लेड मुक्त कण:

Me₃PbCl + Na(77 K) → Me₃Pb

और प्लंबाइलीन, प्रमुख कार्बाइन समकक्ष:

Me₃Pb-Pb-Me₃ → [Me₂Pb]

[Me₂Pb] + (Me₃Pb)₂ → Me₃Pb-Pb(Me)₂-PbMe₃

Me₃Pb-Pb(Me)₂-PbMe₃ → Pb(0) + 2Me₄P

ये मध्यवर्ती अनुपातहीनता के कारण टूट जाते हैं।

RPB (औपचारिक रूप से Pb(I)) प्रकार के प्लम्बिलिडाइन L_nMPbR यौगिकों में अन्य धातुओं के लिए लिगैंड हैं यौगिक (कार्बन धातु कार्बाइन की तुलना में)।

कार्बनिक संश्लेषण में मुख्य-समूह धातु ऑर्गेनोमेटेलिक्स

यह समीक्षा उन ऑर्गेनोलेड यौगिकों तक ही सीमित है जिनमें सी Pb σ-बंधन होता है। इसलिए, यह लेड (IV) यौगिकों तक ही सीमित है क्योंकि ऑर्गेनोलेड (II) यौगिक, कुछ अपवादों के साथ, 1a,2,3 अत्यधिक अस्थिर हैं और इन्हें केवल क्षणिक मध्यवर्ती के रूप में माना गया है। लेड टेट्राएसीटेट की अभिक्रियाएं , जो स्थिर अकार्बनिक लेड (IV) यौगिकों की एक छोटी संख्या में से एक है और जिसका व्यापक रूप से कार्बनिक संश्लेषण में उपयोग किया जाता है, भी इस अध्याय की सीमा से बाहर हैं; यहां सम्मलित इसकी एकमात्र अभिक्रियाएं वे हैं जिनमें इसे ऑर्गेनोलेड (IV) अभिकर्मकों के संश्लेषण में नियोजित किया जाता है।

संदर्भ

अग्रिम पठन

• Abadin, Henry G.; Pohl, Hana R. (2010). "5. Alkyllead Compounds and Their Environmental Toxicology". Organometallics in Environment and Toxicology. Metal Ions in Life Sciences. pp. 153–164. doi:10.1039/9781849730822-00153. ISBN 978-1-84755-177-1.