फेरोसीन: Difference between revisions
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''''' | '''''फेरोसीन''''' अणु एक ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन है जिसका सामान्य सूत्र {{chem2|Fe(C5H5)2}}है, यह एक [[ साइक्लोपेंटैडिएनिल कॉम्प्लेक्स |साइक्लोपेंटाडाएनिल कॉम्प्लेक्स]] है जिसमें एक केंद्रीय आयरन के परमाणु से बंधे दो [[ साइक्लोपेंटैडिएनिल आयन |साइक्लोपेंटाडाएनिल आयन]] के वलय होते हैं। यह कपूर जैसी गंध के साथ एक नारंगी रंग का ठोस है, जो कमरे के तापमान पर [[ उच्च बनाने की क्रिया (चरण संक्रमण) |सबलाइम्स]] करने की क्रिया है, और अधिकांश कार्बनिक विलायक में घुलनशील है। यह अपने स्थायित्व के लिए उल्लेखनीय है: यह हवा, पानी, मजबूत आधारों से अप्रभावित है, और इसे बिना अपघटन के 400 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जा सकता है। ऑक्सीकरण की स्थिति में यह फेरोसेनियम [[ कटियन |धनायन]] {{chem2|Fe(C5H5)2(+)}}<ref name=werner2012/> बनाने के लिए मजबूत अम्ल के साथ विपरीत रूप से अभिक्रिया कर सकता है . | ||
ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान के तेजी से विकास को | ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान के तेजी से विकास को यद्यपि फेरोसीन और इसके कई संरचनात्मक एनालॉग, जैसे [[ मेटालोसीन |मेटालोसीन]] की खोज से उत्पन्न उत्साह के लिए उत्तरदायी होता है। | ||
==इतिहास== | ==इतिहास== | ||
=== डिस्कवरी === | === डिस्कवरी === | ||
फेरोसीन की खोज दुर्घटना से तीन बार हुई थी। पहला ज्ञात संश्लेषण 1940 के दशक के अंत में [[ यूनियन कार्बाइड |यूनियन कार्बाइड]] के अज्ञात शोधकर्ताओं द्वारा किया गया था, जिन्होंने आयरन के पाइप के माध्यम से गर्म साइक्लोपेंटाडाइन वाष्प को पाइप के अंदर भेजने की कोशिश की थी। वाष्प ने पाइप की दीवार के साथ अभिक्रिया की, जिससे एक पीला चिपचिपा पदार्थ बन गया जिससे पाइप बंद हो गया। ब्रिम, केली और पॉसन के लेख को पढ़ने के तुरंत बाद, वर्षों बाद प्राप्त सहेजे गए चिपचिपा पदार्थ के एक नमूने का यूजीन ओ. ब्रिमाई द्वारा विश्लेषण किया गया था। विश्लेषण से पता चला की पाइप में भरा पीला चिपचिपा पदार्थ फेरोसीन है।<ref name=werner2012/><ref name = Pauson2001 /> | |||
दूसरी बार 1950 के आसपास, | दूसरी बार 1950 के आसपास, सैमुअल ए.मिलर, जॉन ए. टेब्बोथ, और जॉन एफ. ट्रेमाइन आदि बहुत से [[ ब्रिटिश ऑक्सीजन |ब्रिटिश ऑक्सीजन]] के शोधकर्ता, [[ हैबर प्रक्रिया |हैबर प्रक्रिया]] के संशोधन में हाइड्रोकार्बन और [[ नाइट्रोजन |नाइट्रोजन]] से अमाइन को संश्लेषित करने का प्रयास कर रहे थे। जब उन्होंने वायुमंडलीय दाब पर साइक्लोपेंटाडाइन की नाइट्रोजन के साथ 300 डिग्री सेल्सियस पर अभिक्रिया करने की कोशिश की, तो वे यह देखकर निराश हो गए कि हाइड्रोकार्बन आयरन के किसी स्रोत के साथ अभिक्रिया करता है, जिससे फेरोसीन उत्पन्न होता है। जबकि उन्होंने भी इसकी उल्लेखनीय स्थिरता को देखा, उन्होंने अवलोकन को एक तरफ रख दिया और इसे तब तक प्रकाशित नहीं किया जब तक पॉसन ने अपने निष्कर्षों की सूचना नहीं दी।<ref name=werner2012/><ref name=miller/><ref name=laszloRmon/> वास्तव में, केली और पॉसन को मिलर एट अल द्वारा एक नमूना प्रदान किया गया था, जिन्होंने पुष्टि की कि प्राप्त उत्पाद एक ही यौगिक थे।<ref name = Pauson2001 />और वो प्राप्त उत्पाद फेरोसीन था। | ||
1951 में,[[ डुक्सेन विश्वविद्यालय |डुक्सेन विश्वविद्यालय]] में पीटर एल. पॉसन और थॉमस जे. केली ने [[ साइक्लोपेंटैडीन | | 1951 में, [[ डुक्सेन विश्वविद्यालय |डुक्सेन विश्वविद्यालय]] में पीटर एल. पॉसन और थॉमस जे. केली ने [[ साइक्लोपेंटैडीन |साइक्लोपेंटाडाइन]] ({{chem2|C5H6}}) के ऑक्सीडेटिव डाईमराइज़ेशन द्वारा [[Index.php?title=फुलवलीन|फुलवलीन ((C5H4)2)]] तैयार करने का प्रयास किया। उस अंत तक, उन्होंने ऑक्सीडाइज़र के रूप में आयरन (III) क्लोराइड के साथ[[ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक ]]यौगिक [[ साइक्लोपेंटैडिएनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड |साइक्लोपेंटाडाएनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड]] की [[ साइक्लोपेंटैडिएनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड |डाई एथिल ईथर]] के साथ अभिक्रिया करायी। <ref name=werner2012/> हालांकि, अपेक्षित फुलवलीन के बजाय, उन्होंने उल्लेखनीय स्थिरता का हल्का नारंगी पाउडर प्राप्त किया जिसका सूत्र {{chem2|C10H10Fe}} था।<ref name = Pauson2001 /><ref name=pauson/> | ||
=== संरचना का निर्धारण === | === संरचना का निर्धारण === | ||
[[File:Ferrocene kealy.svg|thumb|left|पॉसन और केली की | [[File:Ferrocene kealy.svg|thumb|left|पॉसन और केली की फेरोसीन की आणविक संरचना की मूल (गलत) धारणा।<ref name=pauson/>]]पॉसन और केली ने अनुमान लगाया कि यौगिक में दो साइक्लोपेंटाडाएनिल समूह थे, जिनमें से प्रत्येक में संतृप्त कार्बन परमाणु से आइरन परमाणु तक एक सहसंयोजक बंध था।<ref name=werner2012/> हालांकि, वह संरचना तत्कालीन मौजूद बंध मॉडल के साथ असंगत थी और यौगिक की अप्रत्याशित स्थिरता की व्याख्या नहीं करती थी, और रसायनज्ञ सही संरचना खोजने के लिए संघर्ष करते थे।<ref name=laszloRmon/><ref name=federman/> | ||
1952 में तीन समूहों द्वारा स्वतंत्र रूप से संरचना का अनुमान लगाया गया और संरचना को प्राप्त किया गया था:<ref name=werner2008/>[[ रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड ]]और [[ जेफ्री विल्किंसन |जेफ्री विल्किंसन]] ने निष्कर्ष निकाला कि फेरोसीन में [[ बेंजीन |बेंजीन]] जैसे सुगंधित यौगिकों की विशिष्ट अभिक्रियाएँ होती हैं<ref name=wilk52/> अर्नस्ट ओटो फिशर ने संरचना का अनुमान लगाया (जिसे उन्होंने डबल कोन कहा) और [[ निकलोसीन |निकलोसीन]] और [[ कोबाल्टोसिन |कोबाल्टोसिन]] जैसे अन्य मेटालोसीन को भी संश्लेषित किया।<ref name=fischer/><ref name=fischer2/><ref name=okuda/> पी एफ ईलैंड और आर पेपिंस्की ने पहले [[ एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी |एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी]] के माध्यम से और बाद में आणविक चुम्बकीय प्रतिध्वनि / नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद द्वारा संरचना की पुष्टि की।<ref name=laszloRmon/><ref name=eiland52/><ref name=dunitz53/><ref name=dunitz56/> | |||
=== संरचना को समझना === | === संरचना को समझना === | ||
फेरोसीन की सैंडविच संरचना चौंकाने वाली थी, और इसे समझाने के लिए नए सिद्धांत की आवश्यकता थी। [[ आणविक कक्षीय सिद्धांत |आणविक कक्षीय सिद्धांत]] का अनुप्रयोग करके धारणा बनाई गयी की दो साइक्लोपेंटाडाइनाइड ऋणायनों ({{chem2|C5H5(-)}}) के बीच एक केंद्रीय धातु परमाणु Fe<sup>2+</sup> उपस्थित है जिसके परिणामस्वरूप सफल देवर-चैट-डंकनसन मॉडल प्रस्तुत हुआ, जिसने अणु की ज्यामिति की सही भविष्यवाणी करने के साथ-साथ इसकी उल्लेखनीय स्थिरता की व्याख्या की।<ref name=mingos/><ref name=mehr/> | |||
=== प्रभाव === | === प्रभाव === | ||
1831 में पहला | 1831 में पहला ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक ज़ीज़ लवण {{chem2|K[PtCl3(C2H4)]*H2O}}<ref name="hunt" /> प्रस्तुत किया गया था,<ref name="zeise" /><ref name="hunt" /> फेरोसीन खोजा जाने वाला पहला ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक नहीं था। 1888 में लुडविग मोंड ने Ni(CO)<sub>4</sub> की खोज की<ref name=leigh/>, और 1930 के दशक में[[ ऑर्गेनोलिथियम यौगिक | ऑर्गेनोलिथियम यौगिक]] को विकसित किया गया था।<ref name=eisch2002/> हालांकि, यह तर्क दिया जा सकता है कि यह फेरोसीन की खोज थी जिसने ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन को रसायन विज्ञान के एक अलग क्षेत्र के रूप में प्रारंभ किया। इससे हाइड्रोकार्बन और [[ डी-ब्लॉक |डी-ब्लॉक]] धातु से बने यौगिकों के प्रति रूचि का विकास हुआ। | ||
इस खोज को इतना महत्वपूर्ण माना गया कि विल्किंसन और फिशर ने 1973 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार को "ऑर्गेनोमेटेलिक, तथाकथित [[ सैंडविच यौगिक |सैंडविच यौगिकों]] के रसायन विज्ञान पर स्वतंत्र रूप से किए गए उनके अग्रणी कार्य के लिए" साझा किया।<ref>{{Cite web |url= http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1973/ |title= रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार 1973|publisher= [[Nobel Foundation]] |access-date= 12 September 2010}}</ref> | |||
==संरचना और संबंध == | ==संरचना और संबंध == | ||
मोसबाउर स्पेक्ट्रोस्कोपी इंगित करता है कि | मोसबाउर स्पेक्ट्रोस्कोपी इंगित करता है कि फेरोसीन में आइरन केंद्र की ऑक्सीकरण संख्या +2 है। प्रत्येक साइक्लोपेंटाडाएनिल(Cp) वलय को तब एक एकल ऋणात्मक आवेश आवंटित किया जाना चाहिए। इस प्रकार फेरोसीन को आइरन(II)बिस(साइक्लोपेंटैडाइनाइड) {{chem2|Fe(2+)[C5H5(-)]2}}, के रूप में वर्णित किया जा सकता है, . | ||
प्रत्येक वलय पर | प्रत्येक वलय पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या तब छह होती है, जो इसे हकल के नियम के अनुसार एरोमैटिक बनाता है। इन बारह इलेक्ट्रॉनों को धातु के साथ सहसंयोजक बंध के माध्यम से साझा किया जाता है। चूँकि Fe<sup>2+</sup> में छह d-इलेक्ट्रॉन हैं, कॉम्प्लेक्स में 18-इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त होता है, जो इसकी स्थिरता के लिए जिम्मेदार है। आधुनिक संकेतन में, फेरोसीन अणु के इस सैंडविच संरचनात्मक मॉडल {{chem2|Fe(''η''^{5}\-C5H5)2}} को निरूपित किया जाता है | ||
प्रत्येक पांच-सदस्यीय वलय के चारों ओर सभी कार्बन-कार्बन बंध दूरी 1.40 Å हैं, और सभी Fe-C बंधन दूरी 2.04 Å हैं। कमरे के तापमान से 164K तक, एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी से मोनोक्लिनिक स्पेस ग्रुप प्राप्त होता है; साइक्लोपेंटाडाइनाइड वलय एक कंपित संरचना है, जिसके परिणामस्वरूप एक सेंट्रोसिमेट्रिक अणु होता है, जिसमें [[ समरूपता समूह |समरूपता समूह]] D5d होता है।<ref name=eiland52/> हालांकि, 110 K से नीचे, फेरोसीन एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल जालक में क्रिस्टलीकृत होता है जिसमे दोनों वलय एक दूसरे के अनुरूप होती हैं ताकि अणु में समरूपता समूह D<sub>5</sub><sub>h</sub><ref name=seiler/> हो। गैसीय अवस्था में, [[ इलेक्ट्रॉन विवर्तन |इलेक्ट्रॉन विवर्तन]] <ref name="haal68" />और कम्प्यूटेशनल अध्ययन<ref name=coriani/> से पता चला है कि Cp वलय एक दूसरे के अनुरूप हैं। | |||
Cp वलय , Cp<sub>(centroid)</sub>–Fe–Cp<sub>(centroid)</sub> अक्ष पर कम अवरोध के साथ घूमते हैं, जैसा कि <sup>1</sup>H और <sup>13</sup>C परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके फेरोसीन के प्रतिस्थापित व्युत्पन्न पर देखा गया है। उदाहरण के लिए, मिथाइलफेरोसीन (CH<sub>3</sub>C<sub>5</sub>H<sub>4</sub>FeC<sub>5</sub>H<sub>5</sub>), C5H5 वलय के लिए एक सिंगलेट प्रदर्शित करता है। | |||
== संश्लेषण == | == संश्लेषण == | ||
=== औद्योगिक संश्लेषण === | === औद्योगिक संश्लेषण === | ||
औद्योगिक रूप से, आयरन (II) [[ एथॉक्साइड |एथॉक्साइड]] के साथ | औद्योगिक रूप से, आयरन(II) [[ एथॉक्साइड |एथॉक्साइड]] के साथ साइक्लोपेंटाडाइन की अभिक्रिया द्वारा फेरोसीन को संश्लेषित किया जाता है;<ref>{{Cite web|url=https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/7611|title = आयरन, बीआईएस(eta5-2,4-cyclopentadien-1-yl)-}}</ref> आवश्यक आयरन (II) एथॉक्साइड निर्जल [[ इथेनॉल |एथेनॉल]] में धात्विक आयरन के [[ विद्युत |विद्युत]] रासायनिक [[ ऑक्सीकरण |ऑक्सीकरण]] द्वारा निर्मित होता है। चूंकि आयरन (II) एथॉक्साइड और साइक्लोपेंटाडाइन की आपस में अभिक्रिया कराने से एथेनॉल कोउत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है, एथेनॉल प्रभावी रूप से समग्र अभिक्रिया के लिए [[ उत्प्रेरक |उत्प्रेरक]] के रूप में कार्य करता है, जिसमें शुद्ध अभिक्रिया होती है Fe + 2C<sub>5</sub>H<sub>6</sub> → H<sub>2</sub> + Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2 (नीचे भी देखें)</sub> | ||
=== ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के माध्यम से === | === ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के माध्यम से === | ||
फेरोसीन के पहले प्राप्त किये गए संश्लेषण लगभग एक साथ थे। पॉसन और केली ने आयरन (III) क्लोराइड और एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक, साइक्लोपेंटाडाएनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड का उपयोग करके फेरोसीन को संश्लेषित किया। आयरन (III) क्लोराइड को [[ निर्जल |निर्जल]] डाईएथिलईथर में डालकर और फिर उसमे ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक मिलाते है।<ref name=pauson/> एक [[ रेडोक्स |रेडोक्स]] अभिक्रिया होती है, जिससे साइक्लोपेंटाडाएनिल मुक्त मूलक और आयरन(II) आयन बनते हैं। डायहाइड्रोफुलवलीन [[मुक्तमूलक- मुक्तमूलक पुनर्संयोजन]] द्वारा निर्मित होता है जबकि आयरन(II) फेरोसीन बनाने के लिए ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करता है। आयरन(III) के साथ डायहाइड्रोफुलवलीन का फुलवलीन में ऑक्सीकरण, केली और पॉसन के द्वारा निकाला गया परिणाम नहीं है।<ref name = Pauson2001>{{cite journal|title = फेरोसिन- यह सब कैसे शुरू हुआ| vauthors = Pauson PL |author-link = Peter Pauson|journal = [[Journal of Organometallic Chemistry]]|volume = 637–639|year = 2001|pages = 3–6|doi = 10.1016/S0022-328X(01)01126-3}}</ref> | |||
:[[File:Kealy and Pauson synthesis of ferrocene v2.jpg|600px]] | :[[File:Kealy and Pauson synthesis of ferrocene v2.jpg|600px]] | ||
===गैस-धातु अभिक्रिया === | ===गैस-धातु अभिक्रिया === | ||
[[File:Miller Ferrocen Synthese.svg|thumb|right|300px|मिलर एट अल।<ref name=miller/> | [[File:Miller Ferrocen Synthese.svg|thumb|right|300px|मिलर एट अल।<ref name=miller/> का फेरोसीन के प्रति दृष्टिकोण]]फेरोसीन का अन्य प्रारंभिक संश्लेषण मिलर एट अल द्वारा किया गया था।<ref name=miller/> जिन्होंने उच्च ताप पर धात्विक आयरन की अभिक्रिया गैसीय साइक्लोपेंटाडाइन से कराई।<ref>{{cite journal | vauthors = Wilkinson G, Pauson PL, Cotton FA |author-link1=Geoffrey Wilkinson |author-link3=F. Albert Cotton |doi=10.1021/ja01636a080|title=निकेल और कोबाल्ट के बिस-साइक्लोपेंटैडिएनिल यौगिक|year=1954|journal=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volume=76|pages=1970–1974|issue=7}}</ref> [[ आयरन पेंटाकार्बोनिल |आयरन पेंटाकार्बोनिल]] का उपयोग करने वाला एक दृष्टिकोण भी बताया गया।<ref>{{cite book | vauthors = Wilkinson G, Cotton FA |author-link1=Geoffrey Wilkinson |author-link2=F. Albert Cotton |doi=10.1002/9780470166024.ch1|year=1959 |chapter=Cyclopentadienyl and Arene Metal Compounds|title=अकार्बनिक रसायन विज्ञान में प्रगति|volume=1|pages=1–124|isbn=978-0-470-16602-4}}</ref> | ||
:: Fe(CO)<sub>5</sub> + 2 C<sub>5</sub>H<sub>6</sub>(g) → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 5 CO(g) + H<sub>2</sub>(g) | :: Fe(CO)<sub>5</sub> + 2 C<sub>5</sub>H<sub>6</sub>(g) → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 5 CO(g) + H<sub>2</sub>(g) | ||
=== क्षार साइक्लोपेंटाडेनाइड के माध्यम से === | === क्षार साइक्लोपेंटाडेनाइड के माध्यम से === | ||
अधिक कुशल प्रारंभिक विधियां आम तौर पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध[[ सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड | सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड]] का उपयोग करके मूल[[ ट्रांसमेटलेशन ]]अनुक्रम का एक संशोधन है।<ref name = orgsyn />या | अधिक कुशल प्रारंभिक विधियां आम तौर पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध[[ सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड | सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड]] का उपयोग करके मूल[[ ट्रांसमेटलेशन ]]अनुक्रम का एक संशोधन है।<ref name = orgsyn /> या [[ डाइसाइक्लोपेंटैडीन | डाइसाइक्लोपेंटाडाइन]][[ पोटेशियम हाइड्रोक्साइड | पोटेशियम हाइड्रोक्साइड की उपस्थिति में डीप्रोटोनेटेड]]<ref>{{cite book| vauthors = Jolly WL |title= अकार्बनिक यौगिकों का संश्लेषण और विशेषता|url=https://archive.org/details/synthesischaract0000joll|url-access=registration|publisher=Prentice-Hall |location=New Jersey |date=1970|isbn= 9780138799328}}</ref> होता है और ईथरीय विलायक में निर्जल आयरन (II) क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करता है। | ||
पॉसन और केली के मूल ग्रिग्नार्ड दृष्टिकोण के आधुनिक संशोधन ज्ञात हैं: | पॉसन और केली के मूल ग्रिग्नार्ड दृष्टिकोण के आधुनिक संशोधन ज्ञात हैं: | ||
*सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड का उपयोग करना: 2 NaC<sub>5</sub>H<sub>5</sub> + FeCl<sub>2</sub> → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 2 NaCl | *सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड का उपयोग करना: 2 NaC<sub>5</sub>H<sub>5</sub> + FeCl<sub>2</sub> → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 2 NaCl | ||
* | *साइक्लोपेंटाडाइन का उपयोग करना: FeCl<sub>2</sub>·4H<sub>2</sub>O + 2 C<sub>5</sub>H<sub>6</sub> + 2 KOH → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 2 KCl + 6 H<sub>2</sub>O | ||
* ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ | * ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ आयरन (II) लवण का उपयोग करना: 2 C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>MgBr + FeCl<sub>2</sub> → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 2 MgBrCl | ||
यहां तक कि कुछ [[ अमाइन |अमाइन क्षार]] (जैसे [[ डाईथाईलामीन | | यहां तक कि कुछ [[ अमाइन |अमाइन क्षार]] (जैसे [[ डाईथाईलामीन |डाईएथिलामीन]]) का उपयोग डिप्रोटोनेशन के लिए किया जा सकता है, हालांकि यह अभिक्रिया प्रबल [[ अमाइन |क्षार]] की तुलना में अधिक धीमी गति से आगे बढ़ती है:<ref name=orgsyn>{{OrgSynth|title = Ferrocene|authorlink = Geoffrey Wilkinson| vauthors = Wilkinson G |volume = 36|page = 31|year = 1956|doi = 10.15227/orgsyn.036.0031}}</ref> | ||
: 2 C<sub>5</sub>H<sub>6</sub> + 2 (CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>NH + FeCl<sub>2</sub> → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 2 (CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>NH<sub>2</sub>Cl | : 2 C<sub>5</sub>H<sub>6</sub> + 2 (CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>NH + FeCl<sub>2</sub> → Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> + 2 (CH<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>NH<sub>2</sub>Cl | ||
अन्य मेटलोसिन से | अन्य मेटलोसिन से फेरोसीन तैयार करने के लिए सीधा ट्रांसमेटलेशन का भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जैसे कि[[ मैंगनोसीन ]]:<ref>{{cite journal | vauthors = Wilkinson G, Cotton FA, Birmingham JM |author-link1= Geoffrey Wilkinson |author-link2= F. Albert Cotton |year= 1956|title= मैंगनीज साइक्लोपेंटैडेनाइड और तटस्थ बीआईएस-साइक्लोपेंटैडिनाइल धातु यौगिकों की कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर|journal= [[J. Inorg. Nucl. Chem.]]|volume= 2|issue= 2|pages= 95–113|doi=10.1016/0022-1902(56)80004-3 }}</ref> | ||
:FeCl<sub>2</sub> + Mn(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> → MnCl<sub>2</sub> + Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> | :FeCl<sub>2</sub> + Mn(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> → MnCl<sub>2</sub> + Fe(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> | ||
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== गुण == | == गुण == | ||
[[File:Ferrocen.jpg|thumb|right| | [[File:Ferrocen.jpg|thumb|right|निर्वात सबलाइम्स बनाने की क्रिया द्वारा शुद्धिकरण के बाद फेरोसीन के क्रिस्टल]]फेरोसीन एक[[ वायु ]]-स्थिर नारंगी ठोस है जिसमें कपूर जैसी गंध होती है। यह एक सममित,आवेश रहित यौगिक है, फेरोसीन सामान्य कार्बनिक विलायक जैसे बेंजीन में घुलनशील है, लेकिन पानी में अघुलनशील है। यह 400 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर स्थायी होता है।<ref>{{cite book| vauthors = Solomons G, Craig F |title=कार्बनिक रसायन शास्त्र|edition=9th |location=USA |publisher=John Wiley & Sons|date=2006}}</ref> | ||
फेरोसीन विशेष रूप से निर्वात में गर्म करने पर आसानी से सबलाइम्स हो जाता है। इसका वाष्प[[ वायुमंडल (इकाई) |दाब]] 25 डिग्री सेल्सियस पर लगभग 1 [[ पास्कल (इकाई) |पास्कल (इकाई)]], 50 डिग्री सेल्सियस पर 10 [[ पास्कल (इकाई) |पास्कल]], 80 डिग्री सेल्सियस पर 100 [[ पास्कल (इकाई) |पास्कल]], 116 डिग्री सेल्सियस पर 1000 [[ पास्कल (इकाई) |पास्कल]] और 162 डिग्री पर 10,000 [[ पास्कल (इकाई) |पास्कल]] (लगभग 0.1 [[ वायुमंडल (इकाई) |वायुमंडलदाब (इकाई]]) है।<ref>{{cite journal | vauthors = Monte MJ, Santos LM, Fulem M, Fonseca JM, Sousa CA |doi=10.1021/je050502y|title=संदर्भ सामग्री का नया स्थैतिक उपकरण और वाष्प दबाव: नेफ़थलीन, बेंजोइक एसिड, बेंजोफेनोन और फेरोसिन|year=2006 |journal=Journal of Chemical & Engineering Data |volume=51|page=757|issue=2}}</ref><ref name=fulem2013>{{cite journal | vauthors = Fulem M, Růžička K, Červinka C, Rocha MA, Santos LM, Berg RF | year = 2013 | title = फेरोसिन के लिए अनुशंसित वाष्प दबाव और थर्मोफिजिकल डेटा| journal = Journal of Chemical Thermodynamics | volume = 57 | pages = 530–540 | doi = 10.1016/j.jct.2012.07.023 }}</ref> | |||
== | ==अभिक्रियाएँ== | ||
=== | === वैद्युतकणसंचरण के साथ === | ||
फेरोसीन | फेरोसीन एरोमेटिक यौगिकों की अभिक्रिया देता है, जो फेरोसीन को प्रतिस्थापित व्युत्पन्न तैयार करने में सक्षम बनाता है। एक सामान्य पूर्वस्नातक प्रयोग जिसमे [[ फॉस्फोरिक एसिड |फॉस्फोरिक एसिड]] उत्प्रेरक की उपस्थिति में [[ एसिटिक एनहाईड्राइड |एसिटिक एनहाईड्राइड]] (या [[ एसिटाइल क्लोराइड |एसिटाइल क्लोराइड]]) के साथ फेरोसीन फ्रीडल क्राफ्ट अभिक्रिया करता है। मैनिच अभिक्रिया की शर्तों के तहत, फेरोसीन एन, एन-डाइमिथाइलएमिनोमिथाइलफेरोसीन देता है। | ||
[[Image:FcGen'l.png|400px|thumb|center|इलेक्ट्रोफाइल और अन्य अभिकर्मकों के साथ | [[Image:FcGen'l.png|400px|thumb|center|इलेक्ट्रोफाइल और अन्य अभिकर्मकों के साथ फेरोसीन की महत्वपूर्ण अभिक्रियाएँ।]] | ||
<!--- Ferrocene itself can be used as the backbone of a ligand, e.g. [[1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]] (dppf). Ferrocene can itself be oxidized to the ferrocenium cation (Fc<sup>+</sup>); the ferrocene/ferrocenium couple is often used as a reference in electrochemistry.<ref name=federman/>--> | <!--- Ferrocene itself can be used as the backbone of a ligand, e.g. [[1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene]] (dppf). Ferrocene can itself be oxidized to the ferrocenium cation (Fc<sup>+</sup>); the ferrocene/ferrocenium couple is often used as a reference in electrochemistry.<ref name=federman/>--> | ||
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<!---It is an [[aromaticity|aromatic substance]] and undergoes [[substitution reaction]]s rather than [[addition reaction]]s on the cyclopentadienyl ligands. For example, [[Friedel-Crafts reaction#Friedel-Crafts acylation|Friedel-Crafts acylation]] of ferrocene with [[acetic anhydride]] yields [[acetylferrocene]]<ref>{{cite journal| vauthors = Bozak RE |title = Acetylation of Ferrocene: A Chromatography Experiment for Elementary Organic Laboratory|journal = [[J. Chem. Educ.]]|year = 1966|volume = 43|issue = 2|page = 73|doi = 10.1021/ed043p73|bibcode = 1966JChEd..43...73B}}</ref> just as acylation of benzene yields [[acetophenone]] under similar conditions. | <!---It is an [[aromaticity|aromatic substance]] and undergoes [[substitution reaction]]s rather than [[addition reaction]]s on the cyclopentadienyl ligands. For example, [[Friedel-Crafts reaction#Friedel-Crafts acylation|Friedel-Crafts acylation]] of ferrocene with [[acetic anhydride]] yields [[acetylferrocene]]<ref>{{cite journal| vauthors = Bozak RE |title = Acetylation of Ferrocene: A Chromatography Experiment for Elementary Organic Laboratory|journal = [[J. Chem. Educ.]]|year = 1966|volume = 43|issue = 2|page = 73|doi = 10.1021/ed043p73|bibcode = 1966JChEd..43...73B}}</ref> just as acylation of benzene yields [[acetophenone]] under similar conditions. | ||
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फेरोसीन का प्रोटोनेशन करने पर [Cp<sub>2</sub>FeH]PF<sub>6</sub><ref>{{cite journal | vauthors = Malischewski M, Seppelt K, Sutter J, Heinemann FW, Dittrich B, Meyer K | title = फेरोसिन का प्रोटोनेशन: [Cp<sub>2</sub> FeH](PF<sub>6</sub> ) के एक निम्न-तापमान एक्स-रे विवर्तन अध्ययन से लोहे से बंधे हाइड्रिडो लिगैंड का पता चलता है| journal = Angewandte Chemie | volume = 56 | issue = 43 | pages = 13372–13376 | date = October 2017 | pmid = 28834022 | doi = 10.1002/anie.201704854 }}</ref> का वियोजन होता है | |||
[[ एल्यूमीनियम क्लोराइड ]] की उपस्थिति में Me<sub>2</sub> | [[ एल्यूमीनियम क्लोराइड ]]की उपस्थिति में Me<sub>2</sub>NPCl<sub>2</sub> और फेरोसीन आपस में अभिक्रिया करके फेरोसीनिल डाइक्लोरोफॉस्फीन देते हैं,<ref>{{cite journal |title = फेरोसिन डेरिवेटिव। 27. फेरोसेनिल्डिमिथाइलफॉस्फीन| vauthors = Knox GR, Pauson PL, Willison D |author-link2=Peter Pauson |journal = Organometallics |volume = 11 |issue = 8 |pages = 2930–2933 |year = 1992 |doi = 10.1021/om00044a038 }}</ref> जबकि समान परिस्थितियों में [[ डाइक्लोरोफेनिलफॉस्फीन |फेनिलडाइक्लोरोफॉस्फीन]] के साथ अभिक्रिया करके ''P'',''P''-डाईफेरोसेनिल-''P''-फिनाइल फॉस्फीन बनता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Sollott GP, Mertwoy HE, Portnoy S, Snead JL |title = फ्रीडल-क्राफ्ट्स रिएक्शन्स द्वारा फेरोसिन की असममित तृतीयक फॉस्फीन। I. फेरोसेनिलफेनिलफॉस्फीन|journal = [[J. Org. Chem.]] |year = 1963 |volume = 28 |pages = 1090–1092 |doi = 10.1021/jo01039a055 |issue = 4 }}</ref> | ||
फेरोसीन फॉस्फोरस पेंटासल्फाइड P<sub>4</sub>S<sub>10</sub> के साथ अभिक्रिया करके डाईफेरोसेनिल-डाइथियाडिफॉस्फेटन डाइसल्फ़ाइड देता है। | |||
=== लिथियेशन === | === लिथियेशन === | ||
फेरोसीन [[ ब्यूटिलिथियम |ब्यूटिलिथियम]] के साथ अभिक्रिया करके 1,1′-[[ डिलिथियोफेरोसीन | डाईलिथियोफेरोसीन]] देता है, जो एक अस्थायी [[ नाभिकस्नेही |नाभिकस्नेही]] है। ब्यूटाइललिथियम, तृतीयक - ब्यूटाइललिथियम के साथ अभिक्रिया करके मोनोलिथियोफेरोसीन का उत्पादन करता है।<ref>{{cite journal |doi=10.15227/orgsyn.090.0316|title=डाय-टर्ट-ब्यूटाइल-फॉस्फिनोफेरोसीन का व्यावहारिक संश्लेषण|journal=Organic Syntheses |year=2013 |volume=90 |page=316|author=Carl A. Busacca, Magnus C. Eriksson, Nizar Haddad, Z. Steve Han, Jon C. Lorenz, Bo Qu, Xingzhong Zeng, Chris H. Senanayake }}</ref> | |||
== रेडॉक्स रसायन == | |||
[[ संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड |संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड]] (एससीई) | [[ संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड |संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड]] (एससीई) का उपयोग करके फेरोसीन लगभग 0.4 वोल्ट पर एक इलेक्ट्रान का ऑक्सीकरण करता है और फेरोसेनियम बन जाता है। इस उत्क्रमणीय ऑक्सीकरण का उपयोग इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में Fc<sup>+</sup>/Fc = 0.64 V बनाम [[ मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड |मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड]] <ref>{{cite journal | vauthors = Cardona CM, Li W, Kaifer AE, Stockdale D, Bazan GC | title = सौर सेल अनुप्रयोगों के लिए संयुग्मित पॉलिमर के पूर्ण सीमांत कक्षीय ऊर्जा स्तरों को निर्धारित करने के लिए विद्युत रासायनिक विचार| journal = Advanced Materials | volume = 23 | issue = 20 | pages = 2367–2371 | date = May 2011 | pmid = 21462372 | doi = 10.1002/adma.201004554 | s2cid = 40766788 }}</ref> के रूप में किया गया है। हालांकि, और भी मान ज्ञात हुए है।<ref>{{citation|surname1=Vitaly V Pavlishchuk, Anthony W Addison|periodical=Inorganica Chimica Acta|title=Conversion constants for redox potentials measured versus different reference electrodes in acetonitrile solutions at 25°C|volume=298|issue=1|at=pp. 97–102|date=January 2000 |language=German |doi=10.1016/S0020-1693(99)00407-7|url=https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0020169399004077|access-date=2022-07-26 | ||
}}</ref> [[ फेरोसेनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट ]]एक सबसे अधिक प्रयोग करने योग्य अभिकर्मक है।<ref>{{cite journal | vauthors = Connelly NG, Geiger WE | title = Organometallic रसायन विज्ञान के लिए रासायनिक रेडॉक्स एजेंट| journal = Chemical Reviews | volume = 96 | issue = 2 | pages = 877–910 | date = March 1996 | pmid = 11848774 | doi = 10.1021/cr940053x }}</ref> उल्लेखनीय रूप से उत्क्रमणीय ऑक्सीकरण -अपचयन व्यवहार का व्यापक रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल और फोटोकैमिकल<ref>{{Cite journal| vauthors = Dannenberg JJ, Richards JH |date=1965-04-01|title=फेरोसिन द्वारा फोटोसेंसिटाइजेशन। उच्च इलेक्ट्रॉनिक उत्साहित राज्यों की फोटोकैमिस्ट्री|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=87|issue=7|pages=1626–1627|doi=10.1021/ja01085a048|issn=0002-7863}}</ref><ref>{{Cite journal| vauthors = Sirbu D, Turta C, Benniston AC, Abou-Chahine F, Lemmetyinen H, Tkachenko NV, Wood C, Gibson E | display-authors = 6 |date=2014-05-23|title=मेसोट्रिस-फेरोसीन एपेंडेड जिंक (II) पोर्फिरिन का संश्लेषण और गुण और इसके डाई सेंसिटाइज्ड सोलर सेल (डीएसएससी) के प्रदर्शन का एक महत्वपूर्ण मूल्यांकन|journal=RSC Advances|language=en|volume=4|issue=43|pages=22733–22742|doi=10.1039/C4RA03105A|bibcode=2014RSCAd...422733S |issn=2046-2069| url = https://eprint.ncl.ac.uk/fulltext.aspx?url=199647/CED25CA5-111E-4500-8188-DCFC5D4D7190.pdf&pub_id=199647 }}</ref> सिस्टम में इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया गया है<ref>{{cite journal | vauthors = Sirbu D, Turta C, Gibson EA, Benniston AC | title = फेरोसिन प्रभाव: मेसो-टेट्राफेरोसेनिल पोर्फिरिन पैलेडियम (II) और कॉपर (II) परिसरों का उपयोग करके इलेक्ट्रोकैटलिटिक हाइड्रोजन उत्पादन में वृद्धि| journal = Dalton Transactions | volume = 44 | issue = 33 | pages = 14646–14655 | date = September 2015 | pmid = 26213204 | doi = 10.1039/C5DT02191J | url = https://eprint.ncl.ac.uk/fulltext.aspx?url=214473/2DD72927-25BC-4809-8636-5FDB014D7CB0.pdf&pub_id=214473 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lennox AJ, Nutting JE, Stahl SS | title = फेरोसिन-आधारित इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण मध्यस्थों द्वारा सक्षम बेंजाइल रेडिकल्स की चयनात्मक विद्युत रासायनिक पीढ़ी| journal = Chemical Science | volume = 9 | issue = 2 | pages = 356–361 | date = January 2018 | pmid = 29732109 | pmc = 5909123 | doi = 10.1039/C7SC04032F | doi-access = free }}</ref> | }}</ref> [[ फेरोसेनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट |फेरोसेनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट]] एक सबसे अधिक प्रयोग करने योग्य अभिकर्मक है।<ref>{{cite journal | vauthors = Connelly NG, Geiger WE | title = Organometallic रसायन विज्ञान के लिए रासायनिक रेडॉक्स एजेंट| journal = Chemical Reviews | volume = 96 | issue = 2 | pages = 877–910 | date = March 1996 | pmid = 11848774 | doi = 10.1021/cr940053x }}</ref> उल्लेखनीय रूप से उत्क्रमणीय ऑक्सीकरण -अपचयन व्यवहार का व्यापक रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल और फोटोकैमिकल<ref>{{Cite journal| vauthors = Dannenberg JJ, Richards JH |date=1965-04-01|title=फेरोसिन द्वारा फोटोसेंसिटाइजेशन। उच्च इलेक्ट्रॉनिक उत्साहित राज्यों की फोटोकैमिस्ट्री|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=87|issue=7|pages=1626–1627|doi=10.1021/ja01085a048|issn=0002-7863}}</ref><ref>{{Cite journal| vauthors = Sirbu D, Turta C, Benniston AC, Abou-Chahine F, Lemmetyinen H, Tkachenko NV, Wood C, Gibson E | display-authors = 6 |date=2014-05-23|title=मेसोट्रिस-फेरोसीन एपेंडेड जिंक (II) पोर्फिरिन का संश्लेषण और गुण और इसके डाई सेंसिटाइज्ड सोलर सेल (डीएसएससी) के प्रदर्शन का एक महत्वपूर्ण मूल्यांकन|journal=RSC Advances|language=en|volume=4|issue=43|pages=22733–22742|doi=10.1039/C4RA03105A|bibcode=2014RSCAd...422733S |issn=2046-2069| url = https://eprint.ncl.ac.uk/fulltext.aspx?url=199647/CED25CA5-111E-4500-8188-DCFC5D4D7190.pdf&pub_id=199647 }}</ref> सिस्टम में इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया गया है<ref>{{cite journal | vauthors = Sirbu D, Turta C, Gibson EA, Benniston AC | title = फेरोसिन प्रभाव: मेसो-टेट्राफेरोसेनिल पोर्फिरिन पैलेडियम (II) और कॉपर (II) परिसरों का उपयोग करके इलेक्ट्रोकैटलिटिक हाइड्रोजन उत्पादन में वृद्धि| journal = Dalton Transactions | volume = 44 | issue = 33 | pages = 14646–14655 | date = September 2015 | pmid = 26213204 | doi = 10.1039/C5DT02191J | url = https://eprint.ncl.ac.uk/fulltext.aspx?url=214473/2DD72927-25BC-4809-8636-5FDB014D7CB0.pdf&pub_id=214473 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lennox AJ, Nutting JE, Stahl SS | title = फेरोसिन-आधारित इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण मध्यस्थों द्वारा सक्षम बेंजाइल रेडिकल्स की चयनात्मक विद्युत रासायनिक पीढ़ी| journal = Chemical Science | volume = 9 | issue = 2 | pages = 356–361 | date = January 2018 | pmid = 29732109 | pmc = 5909123 | doi = 10.1039/C7SC04032F | doi-access = free }}</ref> | ||
[[File:Biferrocene.svg|thumb|left|132 px| | [[File:Biferrocene.svg|thumb|left|132 px|बाईफेरोसीन के एक-इलेक्ट्रॉन ऑक्सीकृत व्युत्पन्न ने बहुत अधिक शोध की तरफ ध्यान आकर्षित किया है।]]साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगैंड्स पर मौजूद पदार्थ रेडॉक्स विभव को अपेक्षित तरीके से बदल देते हैं: इलेक्ट्रॉन-निकालने वाले समूह जैसे कि [[ कार्बोज़ाइलिक तेजाब |कार्बोक्सिलिक अम्ल]], [[ एनोडिक |एनोडिक]] दिशा में विभव को स्थानांतरित करते हैं (यानी अधिक धनात्मक बनाते हैं), जबकि इलेक्ट्रॉन-विमोचन समूह जैसे[[ मिथाइल ]]समूह[[ कैथोड ]]दिशा में संभावित विभव को स्थानांतरित करते हैं (यानी अधिक ऋणात्मक बनाते हैं)। इस प्रकार, डेकामेथिलफेरोसीन फेरोसीन की तुलना में बहुत अधिक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है और यहां तक कि संबंधित डायकेशन के लिए ऑक्सीकृत भी किया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Malischewski M, Adelhardt M, Sutter J, Meyer K, Seppelt K | title = डीकैमेथिलफेरोसिन डाइकेशन के लवण का अलगाव और संरचनात्मक और इलेक्ट्रॉनिक लक्षण वर्णन| journal = Science | volume = 353 | issue = 6300 | pages = 678–682 | date = August 2016 | pmid = 27516596 | doi = 10.1126/science.aaf6362 | s2cid = 43385610 | bibcode = 2016Sci...353..678M }}</ref> गैर-जलीय [[ विद्युत रसायन |विद्युत रसायन]] में रेडॉक्स विभव को ज्ञात करने के लिए फेरोसीन को यद्यपि [[ आंतरिक मानक ]]के रूप में उपयोग किया जाता है। | ||
==प्रतिस्थापित फेरोसीन की स्टीरियोकेमिस्ट्री == | ==प्रतिस्थापित फेरोसीन की स्टीरियोकेमिस्ट्री == | ||
[[Image:Planar chiral ferrocene derivative.svg|thumb|right|एक [[ तलीय चिरायता |समतलीय]] काइरल | [[Image:Planar chiral ferrocene derivative.svg|thumb|right|एक [[ तलीय चिरायता |समतलीय]] काइरल फेरोसीन व्युत्पन्न]]द्वि प्रतिस्थापित फेरोसीन 1,2-, 1,3- या 1,1′- समावयवी के रूप में मौजूद हो सकते हैं, जिनमें से कोई भी अंतर-परिवर्तनीय नहीं है। फेरोसीन जो असममित रूप से एक वलय पर द्वि प्रतिस्थापित होते हैं, वे काइरल होते हैं - उदाहरण के लिए [CpFe(EtC<sub>5</sub>H<sub>3</sub>Me)]। एक भी परमाणु के [[ स्टीरियोसेंटर |स्टीरियोसेंटर]] ना होने के बावजूद यह [[ तलीय चिरायता |समतलीय काइरलता]] प्रदर्शित करता है। दाईं ओर दिखाया गया प्रतिस्थापित फेरोसीन (एक 4-(डाइमिथाइलएमिनो) पाइरीडीन व्युत्पन्न) [[ रेस्मिक |रेसिमिक]] द्वितीयक ऐलकोहल के गतिज समाधान के लिए उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Ruble JC, Latham HA, Fu GC |year= 1997|title= 4- (डाइमिथाइलैमिनो) पाइरीडीन के प्लानर-चिरल एनालॉग के साथ माध्यमिक अल्कोहल का प्रभावी काइनेटिक रिज़ॉल्यूशन। असममित कटैलिसीस में Fe(C<sub>5</sub>Ph<sub>5</sub>) समूह का उपयोग|journal= [[J. Am. Chem. Soc.]]|volume= 119|issue= 6|pages= 1492–1493|doi= 10.1021/ja963835b}}</ref> | ||
फेरोसीन को असममित रूप से 1,1′-कार्यात्मक बनाने के लिए कई दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं।<ref>{{cite journal | vauthors = Atkinson RC, Gibson VC, Long NJ | title = असममित फेरोसिन लिगेंड्स के संश्लेषण और उत्प्रेरक अनुप्रयोग| journal = Chemical Society Reviews | volume = 33 | issue = 5 | pages = 313–328 | date = June 2004 | pmid = 15272371 | doi = 10.1039/B316819K }}</ref> | |||
== | == फेरोसीन और उसके व्युत्पन्न के अनुप्रयोग == | ||
फेरोसीन और इसके बहुत से व्युत्पन्न का कोई बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग नहीं हैं, लेकिन कई विशिष्ट उपयोग हैं जो असामान्य संरचना [[ लिगैंड |(लिगैंड]] स्कैफोल्ड,[[ दवा दवा |फार्मास्युटिकल]]), [[ मजबूती |मजबूती]] (अपस्फोटन सूत्रीकरण, सामग्री के लिए [[ अग्रदूत (रसायन विज्ञान) |अग्रदूत]]), और रेडॉक्स (अभिकर्मक और रेडॉक्स मानकों) का फायदा उठाते हैं। | |||
=== लिगैंड | === लिगैंड स्कैफोल्ड === | ||
काइरल फेरोसेनील [[ फॉस्फीन |फॉस्फीन]] संक्रमण-धातु उत्प्रेरित अभिक्रियाओं के लिए लिगैंड के रूप में कार्यरत हैं। उनमें से कुछ फार्मास्यूटिकल्स और एग्रोकेमिकल्स के संश्लेषण में औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किये जाते हैं। | काइरल फेरोसेनील [[ फॉस्फीन |फॉस्फीन]] संक्रमण-धातु उत्प्रेरित अभिक्रियाओं के लिए लिगैंड के रूप में कार्यरत हैं। उनमें से कुछ फार्मास्यूटिकल्स और एग्रोकेमिकल्स के संश्लेषण में औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किये जाते हैं। | ||
उदाहरण के लिए,1,1′- बिस(डाईफेनिलफॉस्फिनो)फेरोसीन (डीपीपीएफ) [[Index.php?title=पैलेडियम|र्पैलेडियम]] -[[ युग्मन प्रतिक्रिया | युग्मन | उदाहरण के लिए,1,1′- बिस(डाईफेनिलफॉस्फिनो)फेरोसीन (डीपीपीएफ) [[Index.php?title=पैलेडियम|र्पैलेडियम]] -[[ युग्मन प्रतिक्रिया | युग्मन अभिक्रियाओं]] के लिए एक महत्वपूर्ण लिगैंड है और [[ जोसिफोस लिगैंड |जोसिफोस लिगैंड]] हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरण के लिए उपयोगी है।<ref name="H-U. Blaser 2002">{{cite journal | title = सोल्वियस जोसिफोस लिगैंड्स: खोज से तकनीकी अनुप्रयोगों तक| doi = 10.1023/a:1013832630565 | volume = 19 | year = 2002 | journal = Topics in Catalysis | pages = 3–16 | vauthors = Blaser HU | s2cid = 95738043 }}</ref> उनका नाम उस तकनीशियन के नाम पर रखा गया है जिन्होंने पहली बार जोसी पुलेओ को बनाया था।<ref>{{cite book | vauthors = Zhou QL |title=विशेषाधिकार प्राप्त चिरल लिगैंड्स और उत्प्रेरक|date=2011 |publisher=Wiley-VCH Verlag |location=Weinheim |isbn=978-3-527-63521-4}}</ref><ref name="Stepnicka">{{cite book| vauthors = Stepnicka P |title=फेरोसिनेस: लिगैंड्स, सामग्री और बायोमोलेक्यूल्स|publisher=J. Wiley |location=Hoboken, NJ|date=2008 |isbn=978-0-470-03585-6}}</ref> | ||
[[File:Josiphos.png|thumb|जोसिफोस लिगैंड।<ref name="H-U. Blaser 2002"/>]] | [[File:Josiphos.png|thumb|जोसिफोस लिगैंड।<ref name="H-U. Blaser 2002"/>]] | ||
=== ईंधन योजक === | === ईंधन योजक === | ||
फेरोसीन और इसके व्युत्पन्न[[ पेट्रोल इंजन ]]के लिए ईंधन में इस्तेमाल होने वाले [[Index.php?title=अपस्फोटन रोधी|अपस्फोटन रोधी एजेंट]] हैं। वे पहले इस्तेमाल किए गए [[ टेट्राएथिलेड |टेट्राइथाइल लेड]] की तुलना में अधिक सुरक्षित हैं।<ref>{{cite conference | vauthors = Bennett J | conference = International Conference on Automotive Technology | location = Istanbul | date = 26 November 2004 |url=http://www.osd.org.tr/14.pdf |title=ईंधन योजकों का अनुप्रयोग|url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20060505193757/http://www.osd.org.tr/14.pdf |archive-date=2006-05-05 }}</ref> फेरोसीन युक्त पेट्रोल एडिटिव विलयन को लेड रहित पेट्रोल में मिलाया जा सकता है ताकि लेड पेट्रोल पर चलने के लिए डिज़ाइन की गई विंटेज कारों में इसका उपयोग किया जा सके।<ref>{{cite patent|country=US|number=4104036|title=आयरन युक्त मोटर ईंधन संरचना और उसी का उपयोग करने की विधि|inventor = Chao TS | assign1 = Atlantic Richfield Co |pubdate= 1978-08-01}}</ref> | फेरोसीन और इसके व्युत्पन्न[[ पेट्रोल इंजन ]]के लिए ईंधन में इस्तेमाल होने वाले [[Index.php?title=अपस्फोटन रोधी|अपस्फोटन रोधी एजेंट]] हैं। वे पहले इस्तेमाल किए गए [[ टेट्राएथिलेड |टेट्राइथाइल लेड]] की तुलना में अधिक सुरक्षित हैं।<ref>{{cite conference | vauthors = Bennett J | conference = International Conference on Automotive Technology | location = Istanbul | date = 26 November 2004 |url=http://www.osd.org.tr/14.pdf |title=ईंधन योजकों का अनुप्रयोग|url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20060505193757/http://www.osd.org.tr/14.pdf |archive-date=2006-05-05 }}</ref> फेरोसीन युक्त पेट्रोल एडिटिव विलयन को लेड रहित पेट्रोल में मिलाया जा सकता है ताकि लेड पेट्रोल पर चलने के लिए डिज़ाइन की गई विंटेज कारों में इसका उपयोग किया जा सके।<ref>{{cite patent|country=US|number=4104036|title=आयरन युक्त मोटर ईंधन संरचना और उसी का उपयोग करने की विधि|inventor = Chao TS | assign1 = Atlantic Richfield Co |pubdate= 1978-08-01}}</ref> फेरोसीन से बनने वाले आइरन युक्त [[ स्पार्क प्लग |स्पार्क प्लग]] सतहों पर एक [[ प्रवाहकीय |प्रवाहकीय]] आवरण बना सकते हैं। फेरोसीन पॉलीग्लाइकॉल सहबहुलक, एक फेरोसीन व्युत्पन्न और एक प्रतिस्थापित डाइहाइड्रॉक्सी ऐल्कोहल के बीच एक बहु संघनन अभिक्रिया को करके तैयार किया गया है, जोकि रॉकेट प्रणोदक की तरह कार्य करता है। ये सहबहुलक रॉकेट प्रणोदक को स्थिर ताप प्रदान करते हैं, प्रणोदक के उपयोग को नियंत्रित करते हैं और प्रणोदक के जलने की दर को नियंत्रित करते हैं।<ref>{{cite patent | inventor = Dewey FM | assign1 = U.S. Air Force | title = फेरोसिन पॉलीग्लाइकॉल्स| country = US | number = 3598850 | fdate = June 11, 1969 | gdate = Aug. 10, 1971 | url = https://patentimages.storage.googleapis.com/6f/2a/1c/dad6147ea46bcb/US3598850.pdf | postscript = . }}</ref> | ||
कोयले को जलाने पर उत्पन्न होने वाले धुएं और सल्फर ट्राइऑक्साइड को कम करने में | कोयले को जलाने पर उत्पन्न होने वाले धुएं और सल्फर ट्राइऑक्साइड को कम करने में फेरोसीन को प्रभावी पाया गया है। किसी भी प्रायोगिक तरीके से जोड़ने, कोयला डालने पर या दहन कक्ष में फेरोसीन मिलाने पर, इन अवांछित उप-उत्पादों की मात्रा में काफी कमी आ सकती है, यहां तक कि धातु साइक्लोपेंटाडाएनिल यौगिक की थोड़ी मात्रा के साथ भी।<ref>{{cite patent | inventor = Kerley RV | assign1 = Ethyl Corporation | title = कोयला दहन प्रक्रिया और संरचना| country = US | number = 3927992 | fdate = November 23, 1971 | gdate = December 23, 1975 | url = https://patentimages.storage.googleapis.com/0d/03/57/c94e635d15e1fb/US3927992.pdf | postscript = . }}</ref> | ||
== फार्मास्यूटिकल्स == | == फार्मास्यूटिकल्स == | ||
फेरोसीन व्युत्पन्न की जांच दवाओं के रूप में की गई है,<ref>{{cite journal | vauthors = van Staveren DR, Metzler-Nolte N | title = फेरोसिन का बायोऑर्गेनोमेटेलिक केमिस्ट्री| journal = Chemical Reviews | volume = 104 | issue = 12 | pages = 5931–5985 | date = December 2004 | pmid = 15584693 | doi = 10.1021/cr0101510 }}</ref> 1970 के दशक में यूएसएसआर में उपयोग के लिए एक यौगिक फेरोसेरोन स्वीकृत किया गया है, हालांकि आज इसका विक्रय नहीं किया जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Ong YC, Gasser G | title = ड्रग डिस्कवरी में ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक: अतीत, वर्तमान और भविष्य| journal = Drug Discovery Today. Technologies | volume = 37 | pages = 117–124 | date = December 2020 | pmid = 34895650 | doi = 10.1016/j.ddtec.2019.06.001 | s2cid = 198268304 | url = https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02169801/file/Organometallic%20Compounds%20in%20Drug%20Discovery%20Past%2C%20Present%20and%20futur.pdf }}</ref> हाल के वर्षों में केवल एक दवा का क्लीनिकल परीक्षण हुआ है, [[ फेरोक्विन |फेरोक्विन]] 7-क्लोरो-N-(2-((डाइमिथाइलमिनो)मिथाइल)फेरोसेनिल)क्विनोलिन-4-एमाइन), एक [[ मलेरिया-रोधी |मलेरिया-रोधी]] है<ref name="BiotNosten2011">{{cite journal | vauthors = Biot C, Nosten F, Fraisse L, Ter-Minassian D, Khalife J, Dive D | title = मलेरिया रोधी फेरोक्विन: बेंच से क्लिनिक तक| journal = Parasite | volume = 18 | issue = 3 | pages = 207–214 | date = August 2011 | pmid = 21894260 | pmc = 3671469 | doi = 10.1051/parasite/2011183207 }} {{open access}}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Roux C, Biot C | title = फेरोसिन आधारित मलेरिया रोधी| journal = Future Medicinal Chemistry | volume = 4 | issue = 6 | pages = 783–797 | date = April 2012 | pmid = 22530641 | doi = 10.4155/fmc.12.26 }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Wani WA, Jameel E, Baig U, Mumtazuddin S, Hun LT | title = फेरोक्विन और इसके डेरिवेटिव: मलेरिया-रोधी एजेंटों की नई पीढ़ी| journal = European Journal of Medicinal Chemistry | volume = 101 | pages = 534–551 | date = August 2015 | pmid = 26188909 | doi = 10.1016/j.ejmech.2015.07.009 | pmc = 7115395 }}</ref> जो द्वितीय चरण के परीक्षणों में पहुंच गया है।<ref>{{cite journal | vauthors = Adoke Y, Zoleko-Manego R, Ouoba S, Tiono AB, Kaguthi G, Bonzela JE, Duong TT, Nahum A, Bouyou-Akotet M, Ogutu B, Ouedraogo A, Macintyre F, Jessel A, Laurijssens B, Cherkaoui-Rbati MH, Cantalloube C, Marrast AC, Bejuit R, White D, Wells TN, Wartha F, Leroy D, Kibuuka A, Mombo-Ngoma G, Ouattara D, Mugenya I, Phuc BQ, Bohissou F, Mawili-Mboumba DP, Olewe F, Soulama I, Tinto H | display-authors = 6 | title = एक यादृच्छिक, डबल-ब्लाइंड, चरण 2बी अध्ययन, जो कि जटिल प्लास्मोडियम फाल्सीपेरम मलेरिया वाले वयस्कों और बच्चों में आर्टिफेनोमेल के साथ फेरोक्विन की एकल-खुराक वाली खुराक की प्रभावकारिता, सुरक्षा, सहनशीलता और फार्माकोकाइनेटिक्स की जांच करने के लिए है।| journal = Malaria Journal | volume = 20 | issue = 1 | pages = 222 | date = May 2021 | pmid = 34011358 | doi = 10.1186/s12936-021-03749-4 | pmc = 8135182 }}</ref> फेरोसीन के बहुलीकरण पर आधारित दवा वितरण प्रणाली की जांच की गई है।<ref>{{Cite journal| vauthors = Gu H, Mu S, Qiu G, Liu X, Zhang L, Yuan Y, Astruc D |date=June 2018|title=रेडॉक्स-उत्तेजना-उत्तरदायी दवा वितरण प्रणाली नियंत्रित रिलीज के लिए सुपरमॉलेक्यूलर फेरोसेनिल युक्त पॉलिमर के साथ|journal=Coordination Chemistry Reviews|volume=364|pages=51–85|doi=10.1016/j.ccr.2018.03.013|s2cid=103022297 |issn=0010-8545}}</ref> | |||
[[Image:Ferroquine.png|thumb|220 पिक्सल |]] | [[Image:Ferroquine.png|thumb|220 पिक्सल |]]फेरोसीन व्युत्पन्न्स की एंटीकैंसर गतिविधि की जांच पहली बार 1970 के दशक के अंत में की गई थी, जब अमाइन या[[ एमाइड ]]समूहों को प्रभावित करने वाले व्युत्पन्न का लिम्फोसाइटिक [[ लेकिमिया |ल्यूकेमिया]] के खिलाफ परीक्षण किया गया था।<ref name=":0">{{Cite journal| vauthors = Ornelas C |s2cid=56521492|title=कैंसर अनुसंधान में फेरोसिन और उसके डेरिवेटिव का अनुप्रयोग|journal=New Journal of Chemistry|volume=35|issue=10|pages=1973|doi=10.1039/c1nj20172g|year=2011}}</ref> कुछ फेरोसेनियम लवण कैंसर विरोधी गतिविधि प्रदर्शित करते हैं,लेकिन किसी भी यौगिक का क्लिनिक में मूल्यांकन नहीं देखा गया है। फेरोसीन डेरिवेटिव में मानव फेफड़े के कैंसर सेल लाइन A549, कोलोरेक्टल कैंसर सेल लाइन HCT116 और स्तन कैंसर सेल लाइन MCF-7 के खिलाफ मजबूत निरोधात्मक गतिविधि है। एक प्रायोगिक दवा के बारे में बताया गया जो [[ टेमोक्सीफेन |टेमोक्सीफेन]] का फेरोसेनिल संस्करण है।<ref name = top2003 /> विचार यह है कि टैमोक्सीफेन [[ एस्ट्रोजन ]]बाध्यकारी स्थानों से बंधेगा, जिसके परिणामस्वरूप साइटोटक्सिसिटी होगी।<ref name=top2003>{{cite journal | vauthors = Top S, Vessières A, Leclercq G, Quivy J, Tang J, Vaissermann J, Huché M, Jaouen G | display-authors = 6 | title = संश्लेषण, जैव रासायनिक गुण और ऑर्गोमेटेलिक विशिष्ट एस्ट्रोजन रिसेप्टर मॉड्यूलेटर (एसईआरएम), फेरोसिफेंस और हाइड्रोक्सीफेरोसिफेंस के आणविक मॉडलिंग अध्ययन: हार्मोन-निर्भर और हार्मोन-स्वतंत्र स्तन कैंसर सेल लाइनों दोनों पर हाइड्रोक्सीफेरोसिफेंस के एंटीप्रोलिफेरेटिव प्रभाव के लिए सबूत| journal = Chemistry | volume = 9 | issue = 21 | pages = 5223–5236 | date = November 2003 | pmid = 14613131 | doi = 10.1002/chem.200305024 }}</ref><ref>{{cite journal|journal=[[Chemical and Engineering News]]|date=16 September 2002| title= Organometallics का जैव पक्ष| vauthors = Dagani R | volume = 80| issue= 37| pages = 23–29| url=http://pubs.acs.org/cen/science/8037/8037sci1.html|doi=10.1021/cen-v080n037.p023}}</ref> | ||
फेरोसिफेन्स का कैंसर अनुप्रयोगों के लिए एक फ्रांसीसी | फेरोसिफेन्स का कैंसर अनुप्रयोगों के लिए एक फ्रांसीसी जैव प्रौद्योगिकी, फेरोस्कैन द्वारा दुरुपयोग किया जाता है, जिसकी स्थापना पीआर जेरार्ड जौएन द्वारा की गई थी। | ||
=== ठोस रॉकेट प्रणोदक === | === ठोस रॉकेट प्रणोदक === | ||
अमोनियम परक्लोरेट मिश्रित प्रणोदक में | अमोनियम परक्लोरेट मिश्रित प्रणोदक में फेरोसीन और और इसके व्युत्पन्न का उपयोग शक्तिशाली बर्न रेट उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।<ref>{{Cite web|url=https://www.rocketmotorparts.com/index.aspx?pageid=1577809&prodid=15759228|title=फेरोसिन बर्न रेट उत्प्रेरक|website=www.rocketmotorparts.com|access-date=2020-01-13}}</ref> | ||
== व्युत्पन्न और विविधताएं == | |||
फेरोसीन एनालॉग्स को साइक्लोपेंटाडाएनिल के वेरिएंट के साथ तैयार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बिसिंडीन और बिस्फ्लोरेनिलिरोन।<ref name=Stepnicka/> | |||
== | [[Image:FcVarietyPack.png|400px|center|विभिन्न फेरोसीनव्युत्पन्न जहां साइक्लोपेंटाडाएनिल को संबंधित लिगैंड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है|alt=विभिन्न फेरोसिनव्युत्पन्न जहां साइक्लोपेंटाडाएनिल को संबंधित लिगैंड द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है]]कार्बन परमाणुओं को हेटरोएटम द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है जैसा कि Fe(''η''<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>Me<sub>5</sub>)(''η''<sup>5</sup>-P<sub>5</sub>) और Fe(''η''<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)(''η''<sup>5</sup>-C<sub>4</sub>H<sub>4</sub>N) द्वारा दर्शाया गया है ([[ अज़फेरोसीन |"एज़ाफेरोसीन"]])। एज़ाफेरोसीन Fe(''η''<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)(CO)<sub>2</sub>(''η''<sup>1</sup>-pyrrole) के साइक्लोहेक्सेन में डीकार्बोनाइलेशन से उत्पन्न होता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1016/0022-328X(90)85359-7|title=एज़फेरोसीन का एक बेहतर फोटोकैमिकल संश्लेषण|year=1990| vauthors = Zakrzewski J, Giannotti C |journal=[[Journal of Organometallic Chemistry|J. Organomet. Chem.]]|volume=388|issue=1–2|pages=175–179}}</ref> बेंजीन में [[ भाटा |रिफ्लक्स]] के तहत उबालने पर यह यौगिक फेरोसीन में परिवर्तित हो जाता है।<ref>{{cite journal|doi=10.1021/ic00133a006|title=कुछ ''η''<sup>5</sup>-pyrrolyl- और ''η''<sup>1</sup>-''N''-pyrrolyliron परिसरों की रसायन शास्त्र|year=1982 | vauthors = Efraty A, Jubran N, Goldman A |journal=Inorg. Chem.|volume=21|pages=868–873|issue=3}}</ref> | ||
फेरोसीन | प्रतिस्थापन में आसानी के कारण, कई संरचनात्मक रूप से असामान्य फेरोसीन व्युत्पन्न तैयार किए गए हैं। उदाहरण के लिए, पेंटा(फेरोसेनिल)साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगैंड,<ref>{{cite journal | vauthors = Yu Y, Bond AD, Leonard PW, Vollhardt KP, Whitener GD | title = रेडियल ओलिगोसाइक्लोपेंटैडिएनिल धातु परिसरों के संश्लेषण, संरचनाएं और प्रतिक्रियाशीलता: पेंटा (फेरोसेनिल) साइक्लोपेंटैडिएनिल और जन्मजात| journal = Angewandte Chemie | volume = 45 | issue = 11 | pages = 1794–1799 | date = March 2006 | pmid = 16470902 | doi = 10.1002/anie.200504047 }}</ref> एक साइक्लोपेंटाडाएनिल आयन की विशेषता है की यह पांच फेरोसीन पदार्थों के साथ व्युत्पादित होता है। | ||
[[Image:Penta(ferrocenyl)cyclopentadienyl.png|500px|center|पेंटा (फेरोसेनिल) साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगैंड]] | |||
[[Image:Penta(ferrocenyl)cyclopentadienyl.png|500px|center|पेंटा (फेरोसेनिल) | |||
[[Image:Hexaferrocenylbenzene-3D-sticks.png|200px|thumb|right|हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन की संरचना]]हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन में | [[Image:Hexaferrocenylbenzene-3D-sticks.png|200px|thumb|right|हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन की संरचना]]हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन में C<sub>6</sub>[(''η''<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>4</sub>)Fe(''η''<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)]<sub>6</sub>, एक बेंजीन अणु पर सभी छह स्थितियों में फेरोसीनिल पदार्थ (R) होता है।<ref name = "hexaferrocenylbenzene">{{cite journal | vauthors = Yu Y, Bond AD, Leonard PW, Lorenz UJ, Timofeeva TV, Vollhardt KP, Whitener GD, Yakovenko AA | display-authors = 6 | title = Hexaferrocenylbenzene| journal = Chemical Communications | issue = 24 | pages = 2572–2574 | date = June 2006 | pmid = 16779481 | doi = 10.1039/b604844g | url = https://zenodo.org/record/896672 }}</ref> इस यौगिक का एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण इस बात की पुष्टि करता है कि साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगेंड्स बेंजीन कोर के साथ समतलीय नहीं हैं,बल्कि +30 डिग्री और -80 डिग्री के एकान्तर डायहेड्रल कोण हैं। स्टेरिक प्रभाव के कारण फेरोसेनिल्स 177° के कोणों के साथ थोड़े मुड़े हुए होते हैं और इनमें C-Fe बंध लंबे होते हैं। चतुर्धातुक संरचना साइक्लोपेंटाडाएनिल कार्बन परमाणु भी [[ पिरामिडलाइज़ेशन |पिरामिडनुमा]] होते हैं। इसके अलावा, बेंजीन कोर में 14 डिग्री के डायहेड्रल कोणों के साथ एक [[ कुर्सी संरचना |कुर्सी संरचना]] होती है और 142.7 [[ पिकोमीटर |पिकोमीटर]] और 141.1 [[ पिकोमीटर |पिकोमीटर]] के बीच बंध की लंबाई का विकल्प प्रदर्शित करता है, जो कि दोनों प्रतिस्थापकों की स्टेरिक क्राउडिंग के संकेत हैं। | ||
[[ टेट्राहाइड्रोफुरान ]] में उत्प्रेरक के रूप में ट्रिस ( | [[ टेट्राहाइड्रोफुरान |टेट्राहाइड्रोफ्यूरान]] में उत्प्रेरक के रूप में ट्रिस (डाईबेंजाइलिडीनएसीटोन)डाईपैलेडियम(0) का उपयोग करते हुए हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन के संश्लेषण को हेक्साओडिडोबेंजीन और डाईफेर्रोसेनिलजिंक के [[ नेगिशी युग्मन |नेगिशी युग्मन अभिक्रिया]] का उपयोग करके प्रस्तुत किया गया है:<ref name = "hexaferrocenylbenzene" /> | ||
[[Image:Hexaferrocenylbenzene.png|400px|Negishi युग्मन द्वारा Hexaferrocenylbenzene संश्लेषण]] | |||
:[[ उपज (रसायन विज्ञान) |उत्पादन]] केवल 4% है, जिससे पता चलता है की एरीन कोर के चारो ओऱ पर्याप्त [[ स्टेरिक स्ट्रेन |स्टेरिक स्ट्रेन]] मौजूद है। | |||
{{clear}} | {{clear}} | ||
=== सामग्री रसायन विज्ञान === | === सामग्री रसायन विज्ञान === | ||
[[File:Wettability of a silica surface with a bound ferrocene-substituted polymer.jpg|left|thumb|500px|एक अपरिवर्तित | [[File:Wettability of a silica surface with a bound ferrocene-substituted polymer.jpg|left|thumb|500px|एक अपरिवर्तित फेरोसीन-प्रतिस्थापित बहुलक के तार एक [[ जल विरोधी |जल विरोधी]] [[ सिलिका |सिलिका]] सतह से बंधे होते हैं। फेरोसेनिल समूहों का ऑक्सीकरण परिणामी आवेशों और ध्रुवीय विलायक के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण एक[[ हाइड्रोफिलिक | हाइड्रोफिलिक]] सतह का निर्माण करता है।<ref name = Pietschnig />]]आइरन नैनोकणों के अग्रदूत फेरोसीन का उपयोग कार्बन नैनोट्यूब के उत्पादन के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है।<ref>{{cite journal| vauthors = Conroy D, Moisala A, Cardoso S, Windle A, Davidson J |journal=[[Chemical Engineering Science|Chem. Eng. Sci.]]|year=2010|volume=65|pages=2965–2977|doi=10.1016/j.ces.2010.01.019|title=कार्बन नैनोट्यूब रिएक्टर: फेरोसिन अपघटन, लौह कण वृद्धि, नैनोट्यूब एकत्रीकरण और स्केल-अप|issue=10}}</ref> [[ एल्डिहाइड |एल्डिहाइड]], एक [[ फॉस्फोनियम नमक |फॉस्फोनियम लवण]] और [[ सोडियम हाइड्रॉक्साइड |सोडियम हाइड्रॉक्साइड]] की [[ विटिग प्रतिक्रिया |विटिग अभिक्रिया]] द्वारा [[ विनीलफेरोसीन |विनाइल फेरोसीन]] बनाया जा सकता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Liu WY, Xu QH, Ma YX, Liang YM, Dong NL, Guan DP |journal=[[Journal of Organometallic Chemistry|J. Organomet. Chem.]]|year=2001|volume=625|pages=128–132|doi=10.1016/S0022-328X(00)00927-X|title=फेरोसिनेलेथीन डेरिवेटिव का विलायक मुक्त संश्लेषण}}</ref> विनाइल फेरोसीन को एक बहुलक (पॉलीविनाइलफेरोसीन, पीवीएफसी) में परिवर्तित किया जा सकता है, [[Index.php?title=पॉलीस्टाइरीन|पॉलीस्टाइरीन]],फेरोसेनिल का एक रूपांतरण है (फिनाइल समूहों को फेरोसेनिल समूहों के साथ बदल दिया जाता है)। एक अन्य[[ पॉलीफेरोसीन ]]पॉली (2- (मेथैक्रिलोयॉक्सी) एथिल फेरोसीनेकार्बोक्सिलेट), पीएफसीएमए बन सकता है। कार्बनिक बहुलक का उपयोग करने के अलावा, इन फेरोसीन इकाइयों को अकार्बनिक बहुलक से जोड़ा गया है जैसे [[ पॉलीसिलोक्सेन |पॉलीसिलोक्सेन]] , [[ Polyphosphazene | पॉलीफॉस्फाज़ेन,और पॉलीफ़ॉस्फ़िनोबोरेन]], (–PH(R)–BH<sub>2</sub>–)<sub>''n''</sub>, और परिणामी सामग्री फेरोसीन / फेरोसीनियम रेडॉक्स युग्म से संबंधित असामान्य भौतिक और इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रदर्शित करती है।<ref name = Pietschnig>{{cite journal | vauthors = Pietschnig R | title = पेंडेंट फेरोसिनेस वाले पॉलिमर| journal = Chemical Society Reviews | volume = 45 | issue = 19 | pages = 5216–5231 | date = October 2016 | pmid = 27156979 | doi = 10.1039/C6CS00196C | doi-access = free }}</ref> PVFc और PFcMA दोनों को सिलिका वेफर्स पर टेदर किया गया है जब बहुलक श्रृंखला को आवेशित नहीं किया जाता है और जब धनात्मक आवेश वाले समूहों का उत्पादन करने के लिए फेरोसीन मोअर्स को ऑक्सीकृत किया जाता है, तो [[ गीलापन |वेटेबिलिटी]] को मापा जाता है। पीएफसीएमए-लेपित वेफर्स पर पानी के साथ [[ संपर्क कोण |संपर्क कोण]] ऑक्सीकरण के बाद 70 डिग्री छोटा था, जबकि पीवीएफसी के मामले में कमी 30 डिग्री थी, और वेटेबिलिटी का स्विचिंग प्रतिवर्ती है। PFcMA मामले में, श्रृंखला की लम्बाई बढ़ाने का प्रभाव और अधिक फेरोसीन समूहों को शामिल करना ऑक्सीकरण पर संपर्क कोण में काफी बड़ी कमी है ।<ref name = Pietschnig /><ref>{{cite journal| vauthors = Elbert J, Gallei M, Rüttiger C, Brunsen A, Didzoleit H, Stühn B, Rehahn M |journal = [[Organometallics]]|year = 2013|volume = 32|issue = 20|pages = 5873–5878|title = स्विचेबल सरफेस वेटेबिलिटी के लिए फेरोसिन पॉलिमर|doi = 10.1021/om400468p}}</ref> | ||
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*[http://www.periodicvideos.com/videos/mv_ferrocene.htm Ferrocene] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham) | *[http://www.periodicvideos.com/videos/mv_ferrocene.htm Ferrocene] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham) | ||
*[https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0205.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards] (Centers for Disease Control and Prevention) | *[https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0205.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards] (Centers for Disease Control and Prevention) | ||
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Latest revision as of 17:18, 13 September 2023
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| Names | |||
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| Preferred IUPAC name
Ferrocene[1] | |||
Other names
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| Identifiers | |||
3D model (JSmol)
|
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| ChEBI | |||
| ChemSpider | |||
PubChem CID
|
|||
| UNII | |||
| |||
| |||
| Properties | |||
| C10H10Fe | |||
| Molar mass | 186.04 g/mol | ||
| Appearance | light orange powder | ||
| Odor | camphor-like | ||
| Density | 1.107 g/cm3 (0 °C), 1.490 g/cm3 (20 °C)[2] | ||
| Melting point | 172.5 °C (342.5 °F; 445.6 K)[4] | ||
| Boiling point | 249 °C (480 °F; 522 K) | ||
| Insoluble in water, soluble in most organic solvents | |||
| log P | 2.04050 [3] | ||
| Structure | |||
| D5d / D5h / D5 | |||
| Metallocene | |||
| No Permanent Dipole moment due to rapid Cp rotations[5] | |||
| Hazards | |||
| NFPA 704 (fire diamond) | |||
| NIOSH (US health exposure limits): | |||
PEL (Permissible)
|
TWA 15 mg/m3 (total) TWA 5 mg/m3 (resp)[6] | ||
REL (Recommended)
|
TWA 10 mg/m3 (total) TWA 5 mg/m3 (resp)[6] | ||
IDLH (Immediate danger)
|
N.D.[6] | ||
| Related compounds | |||
Related compounds
|
cobaltocene, nickelocene, chromocene, ruthenocene, osmocene, plumbocene | ||
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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फेरोसीन अणु एक ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन है जिसका सामान्य सूत्र Fe(C5H5)2है, यह एक साइक्लोपेंटाडाएनिल कॉम्प्लेक्स है जिसमें एक केंद्रीय आयरन के परमाणु से बंधे दो साइक्लोपेंटाडाएनिल आयन के वलय होते हैं। यह कपूर जैसी गंध के साथ एक नारंगी रंग का ठोस है, जो कमरे के तापमान पर सबलाइम्स करने की क्रिया है, और अधिकांश कार्बनिक विलायक में घुलनशील है। यह अपने स्थायित्व के लिए उल्लेखनीय है: यह हवा, पानी, मजबूत आधारों से अप्रभावित है, और इसे बिना अपघटन के 400 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जा सकता है। ऑक्सीकरण की स्थिति में यह फेरोसेनियम धनायन Fe(C5H5)+2[8] बनाने के लिए मजबूत अम्ल के साथ विपरीत रूप से अभिक्रिया कर सकता है .
ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान के तेजी से विकास को यद्यपि फेरोसीन और इसके कई संरचनात्मक एनालॉग, जैसे मेटालोसीन की खोज से उत्पन्न उत्साह के लिए उत्तरदायी होता है।
इतिहास
डिस्कवरी
फेरोसीन की खोज दुर्घटना से तीन बार हुई थी। पहला ज्ञात संश्लेषण 1940 के दशक के अंत में यूनियन कार्बाइड के अज्ञात शोधकर्ताओं द्वारा किया गया था, जिन्होंने आयरन के पाइप के माध्यम से गर्म साइक्लोपेंटाडाइन वाष्प को पाइप के अंदर भेजने की कोशिश की थी। वाष्प ने पाइप की दीवार के साथ अभिक्रिया की, जिससे एक पीला चिपचिपा पदार्थ बन गया जिससे पाइप बंद हो गया। ब्रिम, केली और पॉसन के लेख को पढ़ने के तुरंत बाद, वर्षों बाद प्राप्त सहेजे गए चिपचिपा पदार्थ के एक नमूने का यूजीन ओ. ब्रिमाई द्वारा विश्लेषण किया गया था। विश्लेषण से पता चला की पाइप में भरा पीला चिपचिपा पदार्थ फेरोसीन है।[8][9]
दूसरी बार 1950 के आसपास, सैमुअल ए.मिलर, जॉन ए. टेब्बोथ, और जॉन एफ. ट्रेमाइन आदि बहुत से ब्रिटिश ऑक्सीजन के शोधकर्ता, हैबर प्रक्रिया के संशोधन में हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन से अमाइन को संश्लेषित करने का प्रयास कर रहे थे। जब उन्होंने वायुमंडलीय दाब पर साइक्लोपेंटाडाइन की नाइट्रोजन के साथ 300 डिग्री सेल्सियस पर अभिक्रिया करने की कोशिश की, तो वे यह देखकर निराश हो गए कि हाइड्रोकार्बन आयरन के किसी स्रोत के साथ अभिक्रिया करता है, जिससे फेरोसीन उत्पन्न होता है। जबकि उन्होंने भी इसकी उल्लेखनीय स्थिरता को देखा, उन्होंने अवलोकन को एक तरफ रख दिया और इसे तब तक प्रकाशित नहीं किया जब तक पॉसन ने अपने निष्कर्षों की सूचना नहीं दी।[8][10][11] वास्तव में, केली और पॉसन को मिलर एट अल द्वारा एक नमूना प्रदान किया गया था, जिन्होंने पुष्टि की कि प्राप्त उत्पाद एक ही यौगिक थे।[9]और वो प्राप्त उत्पाद फेरोसीन था।
1951 में, डुक्सेन विश्वविद्यालय में पीटर एल. पॉसन और थॉमस जे. केली ने साइक्लोपेंटाडाइन (C5H6) के ऑक्सीडेटिव डाईमराइज़ेशन द्वारा फुलवलीन ((C5H4)2) तैयार करने का प्रयास किया। उस अंत तक, उन्होंने ऑक्सीडाइज़र के रूप में आयरन (III) क्लोराइड के साथग्रिग्नार्ड अभिकर्मक यौगिक साइक्लोपेंटाडाएनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड की डाई एथिल ईथर के साथ अभिक्रिया करायी। [8] हालांकि, अपेक्षित फुलवलीन के बजाय, उन्होंने उल्लेखनीय स्थिरता का हल्का नारंगी पाउडर प्राप्त किया जिसका सूत्र C10H10Fe था।[9][12]
संरचना का निर्धारण
पॉसन और केली की फेरोसीन की आणविक संरचना की मूल (गलत) धारणा।[12]
पॉसन और केली ने अनुमान लगाया कि यौगिक में दो साइक्लोपेंटाडाएनिल समूह थे, जिनमें से प्रत्येक में संतृप्त कार्बन परमाणु से आइरन परमाणु तक एक सहसंयोजक बंध था।[8] हालांकि, वह संरचना तत्कालीन मौजूद बंध मॉडल के साथ असंगत थी और यौगिक की अप्रत्याशित स्थिरता की व्याख्या नहीं करती थी, और रसायनज्ञ सही संरचना खोजने के लिए संघर्ष करते थे।[11][13]
1952 में तीन समूहों द्वारा स्वतंत्र रूप से संरचना का अनुमान लगाया गया और संरचना को प्राप्त किया गया था:[14]रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड और जेफ्री विल्किंसन ने निष्कर्ष निकाला कि फेरोसीन में बेंजीन जैसे सुगंधित यौगिकों की विशिष्ट अभिक्रियाएँ होती हैं[15] अर्नस्ट ओटो फिशर ने संरचना का अनुमान लगाया (जिसे उन्होंने डबल कोन कहा) और निकलोसीन और कोबाल्टोसिन जैसे अन्य मेटालोसीन को भी संश्लेषित किया।[16][17][18] पी एफ ईलैंड और आर पेपिंस्की ने पहले एक्स - रे क्रिस्टलोग्राफी के माध्यम से और बाद में आणविक चुम्बकीय प्रतिध्वनि / नाभिकीय चुम्बकीय अनुनाद द्वारा संरचना की पुष्टि की।[11][19][20][21]
संरचना को समझना
फेरोसीन की सैंडविच संरचना चौंकाने वाली थी, और इसे समझाने के लिए नए सिद्धांत की आवश्यकता थी। आणविक कक्षीय सिद्धांत का अनुप्रयोग करके धारणा बनाई गयी की दो साइक्लोपेंटाडाइनाइड ऋणायनों (C5H−5) के बीच एक केंद्रीय धातु परमाणु Fe2+ उपस्थित है जिसके परिणामस्वरूप सफल देवर-चैट-डंकनसन मॉडल प्रस्तुत हुआ, जिसने अणु की ज्यामिति की सही भविष्यवाणी करने के साथ-साथ इसकी उल्लेखनीय स्थिरता की व्याख्या की।[22][23]
प्रभाव
1831 में पहला ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक ज़ीज़ लवण K[PtCl3(C2H4)]·H2O[24] प्रस्तुत किया गया था,[25][24] फेरोसीन खोजा जाने वाला पहला ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक नहीं था। 1888 में लुडविग मोंड ने Ni(CO)4 की खोज की[26], और 1930 के दशक में ऑर्गेनोलिथियम यौगिक को विकसित किया गया था।[27] हालांकि, यह तर्क दिया जा सकता है कि यह फेरोसीन की खोज थी जिसने ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन को रसायन विज्ञान के एक अलग क्षेत्र के रूप में प्रारंभ किया। इससे हाइड्रोकार्बन और डी-ब्लॉक धातु से बने यौगिकों के प्रति रूचि का विकास हुआ।
इस खोज को इतना महत्वपूर्ण माना गया कि विल्किंसन और फिशर ने 1973 के रसायन विज्ञान के नोबेल पुरस्कार को "ऑर्गेनोमेटेलिक, तथाकथित सैंडविच यौगिकों के रसायन विज्ञान पर स्वतंत्र रूप से किए गए उनके अग्रणी कार्य के लिए" साझा किया।[28]
संरचना और संबंध
मोसबाउर स्पेक्ट्रोस्कोपी इंगित करता है कि फेरोसीन में आइरन केंद्र की ऑक्सीकरण संख्या +2 है। प्रत्येक साइक्लोपेंटाडाएनिल(Cp) वलय को तब एक एकल ऋणात्मक आवेश आवंटित किया जाना चाहिए। इस प्रकार फेरोसीन को आइरन(II)बिस(साइक्लोपेंटैडाइनाइड) Fe2+[C5H−5]2, के रूप में वर्णित किया जा सकता है, .
प्रत्येक वलय पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या तब छह होती है, जो इसे हकल के नियम के अनुसार एरोमैटिक बनाता है। इन बारह इलेक्ट्रॉनों को धातु के साथ सहसंयोजक बंध के माध्यम से साझा किया जाता है। चूँकि Fe2+ में छह d-इलेक्ट्रॉन हैं, कॉम्प्लेक्स में 18-इलेक्ट्रॉन विन्यास प्राप्त होता है, जो इसकी स्थिरता के लिए जिम्मेदार है। आधुनिक संकेतन में, फेरोसीन अणु के इस सैंडविच संरचनात्मक मॉडल Fe(η5-C5H5)2 को निरूपित किया जाता है
प्रत्येक पांच-सदस्यीय वलय के चारों ओर सभी कार्बन-कार्बन बंध दूरी 1.40 Å हैं, और सभी Fe-C बंधन दूरी 2.04 Å हैं। कमरे के तापमान से 164K तक, एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी से मोनोक्लिनिक स्पेस ग्रुप प्राप्त होता है; साइक्लोपेंटाडाइनाइड वलय एक कंपित संरचना है, जिसके परिणामस्वरूप एक सेंट्रोसिमेट्रिक अणु होता है, जिसमें समरूपता समूह D5d होता है।[19] हालांकि, 110 K से नीचे, फेरोसीन एक ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल जालक में क्रिस्टलीकृत होता है जिसमे दोनों वलय एक दूसरे के अनुरूप होती हैं ताकि अणु में समरूपता समूह D5h[29] हो। गैसीय अवस्था में, इलेक्ट्रॉन विवर्तन [30]और कम्प्यूटेशनल अध्ययन[31] से पता चला है कि Cp वलय एक दूसरे के अनुरूप हैं।
Cp वलय , Cp(centroid)–Fe–Cp(centroid) अक्ष पर कम अवरोध के साथ घूमते हैं, जैसा कि 1H और 13C परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके फेरोसीन के प्रतिस्थापित व्युत्पन्न पर देखा गया है। उदाहरण के लिए, मिथाइलफेरोसीन (CH3C5H4FeC5H5), C5H5 वलय के लिए एक सिंगलेट प्रदर्शित करता है।
संश्लेषण
औद्योगिक संश्लेषण
औद्योगिक रूप से, आयरन(II) एथॉक्साइड के साथ साइक्लोपेंटाडाइन की अभिक्रिया द्वारा फेरोसीन को संश्लेषित किया जाता है;[32] आवश्यक आयरन (II) एथॉक्साइड निर्जल एथेनॉल में धात्विक आयरन के विद्युत रासायनिक ऑक्सीकरण द्वारा निर्मित होता है। चूंकि आयरन (II) एथॉक्साइड और साइक्लोपेंटाडाइन की आपस में अभिक्रिया कराने से एथेनॉल कोउत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है, एथेनॉल प्रभावी रूप से समग्र अभिक्रिया के लिए उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है, जिसमें शुद्ध अभिक्रिया होती है Fe + 2C5H6 → H2 + Fe(C5H5)2 (नीचे भी देखें)
ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के माध्यम से
फेरोसीन के पहले प्राप्त किये गए संश्लेषण लगभग एक साथ थे। पॉसन और केली ने आयरन (III) क्लोराइड और एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक, साइक्लोपेंटाडाएनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड का उपयोग करके फेरोसीन को संश्लेषित किया। आयरन (III) क्लोराइड को निर्जल डाईएथिलईथर में डालकर और फिर उसमे ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक मिलाते है।[12] एक रेडोक्स अभिक्रिया होती है, जिससे साइक्लोपेंटाडाएनिल मुक्त मूलक और आयरन(II) आयन बनते हैं। डायहाइड्रोफुलवलीन मुक्तमूलक- मुक्तमूलक पुनर्संयोजन द्वारा निर्मित होता है जबकि आयरन(II) फेरोसीन बनाने के लिए ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करता है। आयरन(III) के साथ डायहाइड्रोफुलवलीन का फुलवलीन में ऑक्सीकरण, केली और पॉसन के द्वारा निकाला गया परिणाम नहीं है।[9]
गैस-धातु अभिक्रिया
मिलर एट अल।[10] का फेरोसीन के प्रति दृष्टिकोण
फेरोसीन का अन्य प्रारंभिक संश्लेषण मिलर एट अल द्वारा किया गया था।[10] जिन्होंने उच्च ताप पर धात्विक आयरन की अभिक्रिया गैसीय साइक्लोपेंटाडाइन से कराई।[33] आयरन पेंटाकार्बोनिल का उपयोग करने वाला एक दृष्टिकोण भी बताया गया।[34]
- Fe(CO)5 + 2 C5H6(g) → Fe(C5H5)2 + 5 CO(g) + H2(g)
क्षार साइक्लोपेंटाडेनाइड के माध्यम से
अधिक कुशल प्रारंभिक विधियां आम तौर पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड का उपयोग करके मूलट्रांसमेटलेशन अनुक्रम का एक संशोधन है।[35] या डाइसाइक्लोपेंटाडाइन पोटेशियम हाइड्रोक्साइड की उपस्थिति में डीप्रोटोनेटेड[36] होता है और ईथरीय विलायक में निर्जल आयरन (II) क्लोराइड के साथ अभिक्रिया करता है।
पॉसन और केली के मूल ग्रिग्नार्ड दृष्टिकोण के आधुनिक संशोधन ज्ञात हैं:
- सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड का उपयोग करना: 2 NaC5H5 + FeCl2 → Fe(C5H5)2 + 2 NaCl
- साइक्लोपेंटाडाइन का उपयोग करना: FeCl2·4H2O + 2 C5H6 + 2 KOH → Fe(C5H5)2 + 2 KCl + 6 H2O
- ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक के साथ आयरन (II) लवण का उपयोग करना: 2 C5H5MgBr + FeCl2 → Fe(C5H5)2 + 2 MgBrCl
यहां तक कि कुछ अमाइन क्षार (जैसे डाईएथिलामीन) का उपयोग डिप्रोटोनेशन के लिए किया जा सकता है, हालांकि यह अभिक्रिया प्रबल क्षार की तुलना में अधिक धीमी गति से आगे बढ़ती है:[35]
- 2 C5H6 + 2 (CH3CH2)2NH + FeCl2 → Fe(C5H5)2 + 2 (CH3CH2)2NH2Cl
अन्य मेटलोसिन से फेरोसीन तैयार करने के लिए सीधा ट्रांसमेटलेशन का भी इस्तेमाल किया जा सकता है, जैसे किमैंगनोसीन :[37]
- FeCl2 + Mn(C5H5)2 → MnCl2 + Fe(C5H5)2
गुण
फेरोसीन एकवायु -स्थिर नारंगी ठोस है जिसमें कपूर जैसी गंध होती है। यह एक सममित,आवेश रहित यौगिक है, फेरोसीन सामान्य कार्बनिक विलायक जैसे बेंजीन में घुलनशील है, लेकिन पानी में अघुलनशील है। यह 400 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर स्थायी होता है।[38]
फेरोसीन विशेष रूप से निर्वात में गर्म करने पर आसानी से सबलाइम्स हो जाता है। इसका वाष्पदाब 25 डिग्री सेल्सियस पर लगभग 1 पास्कल (इकाई), 50 डिग्री सेल्सियस पर 10 पास्कल, 80 डिग्री सेल्सियस पर 100 पास्कल, 116 डिग्री सेल्सियस पर 1000 पास्कल और 162 डिग्री पर 10,000 पास्कल (लगभग 0.1 वायुमंडलदाब (इकाई) है।[39][40]
अभिक्रियाएँ
वैद्युतकणसंचरण के साथ
फेरोसीन एरोमेटिक यौगिकों की अभिक्रिया देता है, जो फेरोसीन को प्रतिस्थापित व्युत्पन्न तैयार करने में सक्षम बनाता है। एक सामान्य पूर्वस्नातक प्रयोग जिसमे फॉस्फोरिक एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में एसिटिक एनहाईड्राइड (या एसिटाइल क्लोराइड) के साथ फेरोसीन फ्रीडल क्राफ्ट अभिक्रिया करता है। मैनिच अभिक्रिया की शर्तों के तहत, फेरोसीन एन, एन-डाइमिथाइलएमिनोमिथाइलफेरोसीन देता है।
फेरोसीन का प्रोटोनेशन करने पर [Cp2FeH]PF6[41] का वियोजन होता है एल्यूमीनियम क्लोराइड की उपस्थिति में Me2NPCl2 और फेरोसीन आपस में अभिक्रिया करके फेरोसीनिल डाइक्लोरोफॉस्फीन देते हैं,[42] जबकि समान परिस्थितियों में फेनिलडाइक्लोरोफॉस्फीन के साथ अभिक्रिया करके P,P-डाईफेरोसेनिल-P-फिनाइल फॉस्फीन बनता है।[43] फेरोसीन फॉस्फोरस पेंटासल्फाइड P4S10 के साथ अभिक्रिया करके डाईफेरोसेनिल-डाइथियाडिफॉस्फेटन डाइसल्फ़ाइड देता है।
लिथियेशन
फेरोसीन ब्यूटिलिथियम के साथ अभिक्रिया करके 1,1′- डाईलिथियोफेरोसीन देता है, जो एक अस्थायी नाभिकस्नेही है। ब्यूटाइललिथियम, तृतीयक - ब्यूटाइललिथियम के साथ अभिक्रिया करके मोनोलिथियोफेरोसीन का उत्पादन करता है।[44]
रेडॉक्स रसायन
संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड (एससीई) का उपयोग करके फेरोसीन लगभग 0.4 वोल्ट पर एक इलेक्ट्रान का ऑक्सीकरण करता है और फेरोसेनियम बन जाता है। इस उत्क्रमणीय ऑक्सीकरण का उपयोग इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में Fc+/Fc = 0.64 V बनाम मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड [45] के रूप में किया गया है। हालांकि, और भी मान ज्ञात हुए है।[46] फेरोसेनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट एक सबसे अधिक प्रयोग करने योग्य अभिकर्मक है।[47] उल्लेखनीय रूप से उत्क्रमणीय ऑक्सीकरण -अपचयन व्यवहार का व्यापक रूप से इलेक्ट्रोकेमिकल और फोटोकैमिकल[48][49] सिस्टम में इलेक्ट्रॉन-स्थानांतरण प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया गया है[50][51]
साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगैंड्स पर मौजूद पदार्थ रेडॉक्स विभव को अपेक्षित तरीके से बदल देते हैं: इलेक्ट्रॉन-निकालने वाले समूह जैसे कि कार्बोक्सिलिक अम्ल, एनोडिक दिशा में विभव को स्थानांतरित करते हैं (यानी अधिक धनात्मक बनाते हैं), जबकि इलेक्ट्रॉन-विमोचन समूह जैसेमिथाइल समूहकैथोड दिशा में संभावित विभव को स्थानांतरित करते हैं (यानी अधिक ऋणात्मक बनाते हैं)। इस प्रकार, डेकामेथिलफेरोसीन फेरोसीन की तुलना में बहुत अधिक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है और यहां तक कि संबंधित डायकेशन के लिए ऑक्सीकृत भी किया जा सकता है।[52] गैर-जलीय विद्युत रसायन में रेडॉक्स विभव को ज्ञात करने के लिए फेरोसीन को यद्यपि आंतरिक मानक के रूप में उपयोग किया जाता है।
प्रतिस्थापित फेरोसीन की स्टीरियोकेमिस्ट्री
एक समतलीय काइरल फेरोसीन व्युत्पन्न
द्वि प्रतिस्थापित फेरोसीन 1,2-, 1,3- या 1,1′- समावयवी के रूप में मौजूद हो सकते हैं, जिनमें से कोई भी अंतर-परिवर्तनीय नहीं है। फेरोसीन जो असममित रूप से एक वलय पर द्वि प्रतिस्थापित होते हैं, वे काइरल होते हैं - उदाहरण के लिए [CpFe(EtC5H3Me)]। एक भी परमाणु के स्टीरियोसेंटर ना होने के बावजूद यह समतलीय काइरलता प्रदर्शित करता है। दाईं ओर दिखाया गया प्रतिस्थापित फेरोसीन (एक 4-(डाइमिथाइलएमिनो) पाइरीडीन व्युत्पन्न) रेसिमिक द्वितीयक ऐलकोहल के गतिज समाधान के लिए उपयोग किया जाता है।[53]
फेरोसीन को असममित रूप से 1,1′-कार्यात्मक बनाने के लिए कई दृष्टिकोण विकसित किए गए हैं।[54]
फेरोसीन और उसके व्युत्पन्न के अनुप्रयोग
फेरोसीन और इसके बहुत से व्युत्पन्न का कोई बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग नहीं हैं, लेकिन कई विशिष्ट उपयोग हैं जो असामान्य संरचना (लिगैंड स्कैफोल्ड,फार्मास्युटिकल), मजबूती (अपस्फोटन सूत्रीकरण, सामग्री के लिए अग्रदूत), और रेडॉक्स (अभिकर्मक और रेडॉक्स मानकों) का फायदा उठाते हैं।
लिगैंड स्कैफोल्ड
काइरल फेरोसेनील फॉस्फीन संक्रमण-धातु उत्प्रेरित अभिक्रियाओं के लिए लिगैंड के रूप में कार्यरत हैं। उनमें से कुछ फार्मास्यूटिकल्स और एग्रोकेमिकल्स के संश्लेषण में औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किये जाते हैं।
उदाहरण के लिए,1,1′- बिस(डाईफेनिलफॉस्फिनो)फेरोसीन (डीपीपीएफ) र्पैलेडियम - युग्मन अभिक्रियाओं के लिए एक महत्वपूर्ण लिगैंड है और जोसिफोस लिगैंड हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरण के लिए उपयोगी है।[55] उनका नाम उस तकनीशियन के नाम पर रखा गया है जिन्होंने पहली बार जोसी पुलेओ को बनाया था।[56][57]
जोसिफोस लिगैंड।[55]
ईंधन योजक
फेरोसीन और इसके व्युत्पन्नपेट्रोल इंजन के लिए ईंधन में इस्तेमाल होने वाले अपस्फोटन रोधी एजेंट हैं। वे पहले इस्तेमाल किए गए टेट्राइथाइल लेड की तुलना में अधिक सुरक्षित हैं।[58] फेरोसीन युक्त पेट्रोल एडिटिव विलयन को लेड रहित पेट्रोल में मिलाया जा सकता है ताकि लेड पेट्रोल पर चलने के लिए डिज़ाइन की गई विंटेज कारों में इसका उपयोग किया जा सके।[59] फेरोसीन से बनने वाले आइरन युक्त स्पार्क प्लग सतहों पर एक प्रवाहकीय आवरण बना सकते हैं। फेरोसीन पॉलीग्लाइकॉल सहबहुलक, एक फेरोसीन व्युत्पन्न और एक प्रतिस्थापित डाइहाइड्रॉक्सी ऐल्कोहल के बीच एक बहु संघनन अभिक्रिया को करके तैयार किया गया है, जोकि रॉकेट प्रणोदक की तरह कार्य करता है। ये सहबहुलक रॉकेट प्रणोदक को स्थिर ताप प्रदान करते हैं, प्रणोदक के उपयोग को नियंत्रित करते हैं और प्रणोदक के जलने की दर को नियंत्रित करते हैं।[60] कोयले को जलाने पर उत्पन्न होने वाले धुएं और सल्फर ट्राइऑक्साइड को कम करने में फेरोसीन को प्रभावी पाया गया है। किसी भी प्रायोगिक तरीके से जोड़ने, कोयला डालने पर या दहन कक्ष में फेरोसीन मिलाने पर, इन अवांछित उप-उत्पादों की मात्रा में काफी कमी आ सकती है, यहां तक कि धातु साइक्लोपेंटाडाएनिल यौगिक की थोड़ी मात्रा के साथ भी।[61]
फार्मास्यूटिकल्स
फेरोसीन व्युत्पन्न की जांच दवाओं के रूप में की गई है,[62] 1970 के दशक में यूएसएसआर में उपयोग के लिए एक यौगिक फेरोसेरोन स्वीकृत किया गया है, हालांकि आज इसका विक्रय नहीं किया जाता है।[63] हाल के वर्षों में केवल एक दवा का क्लीनिकल परीक्षण हुआ है, फेरोक्विन 7-क्लोरो-N-(2-((डाइमिथाइलमिनो)मिथाइल)फेरोसेनिल)क्विनोलिन-4-एमाइन), एक मलेरिया-रोधी है[64][65][66] जो द्वितीय चरण के परीक्षणों में पहुंच गया है।[67] फेरोसीन के बहुलीकरण पर आधारित दवा वितरण प्रणाली की जांच की गई है।[68]
फेरोसीन व्युत्पन्न्स की एंटीकैंसर गतिविधि की जांच पहली बार 1970 के दशक के अंत में की गई थी, जब अमाइन याएमाइड समूहों को प्रभावित करने वाले व्युत्पन्न का लिम्फोसाइटिक ल्यूकेमिया के खिलाफ परीक्षण किया गया था।[69] कुछ फेरोसेनियम लवण कैंसर विरोधी गतिविधि प्रदर्शित करते हैं,लेकिन किसी भी यौगिक का क्लिनिक में मूल्यांकन नहीं देखा गया है। फेरोसीन डेरिवेटिव में मानव फेफड़े के कैंसर सेल लाइन A549, कोलोरेक्टल कैंसर सेल लाइन HCT116 और स्तन कैंसर सेल लाइन MCF-7 के खिलाफ मजबूत निरोधात्मक गतिविधि है। एक प्रायोगिक दवा के बारे में बताया गया जो टेमोक्सीफेन का फेरोसेनिल संस्करण है।[70] विचार यह है कि टैमोक्सीफेन एस्ट्रोजन बाध्यकारी स्थानों से बंधेगा, जिसके परिणामस्वरूप साइटोटक्सिसिटी होगी।[70][71]
फेरोसिफेन्स का कैंसर अनुप्रयोगों के लिए एक फ्रांसीसी जैव प्रौद्योगिकी, फेरोस्कैन द्वारा दुरुपयोग किया जाता है, जिसकी स्थापना पीआर जेरार्ड जौएन द्वारा की गई थी।
ठोस रॉकेट प्रणोदक
अमोनियम परक्लोरेट मिश्रित प्रणोदक में फेरोसीन और और इसके व्युत्पन्न का उपयोग शक्तिशाली बर्न रेट उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।[72]
व्युत्पन्न और विविधताएं
फेरोसीन एनालॉग्स को साइक्लोपेंटाडाएनिल के वेरिएंट के साथ तैयार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बिसिंडीन और बिस्फ्लोरेनिलिरोन।[57]
कार्बन परमाणुओं को हेटरोएटम द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है जैसा कि Fe(η5-C5Me5)(η5-P5) और Fe(η5-C5H5)(η5-C4H4N) द्वारा दर्शाया गया है ("एज़ाफेरोसीन")। एज़ाफेरोसीन Fe(η5-C5H5)(CO)2(η1-pyrrole) के साइक्लोहेक्सेन में डीकार्बोनाइलेशन से उत्पन्न होता है।[73] बेंजीन में रिफ्लक्स के तहत उबालने पर यह यौगिक फेरोसीन में परिवर्तित हो जाता है।[74]
प्रतिस्थापन में आसानी के कारण, कई संरचनात्मक रूप से असामान्य फेरोसीन व्युत्पन्न तैयार किए गए हैं। उदाहरण के लिए, पेंटा(फेरोसेनिल)साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगैंड,[75] एक साइक्लोपेंटाडाएनिल आयन की विशेषता है की यह पांच फेरोसीन पदार्थों के साथ व्युत्पादित होता है।
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हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन में C6[(η5-C5H4)Fe(η5-C5H5)]6, एक बेंजीन अणु पर सभी छह स्थितियों में फेरोसीनिल पदार्थ (R) होता है।[76] इस यौगिक का एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण इस बात की पुष्टि करता है कि साइक्लोपेंटाडाएनिल लिगेंड्स बेंजीन कोर के साथ समतलीय नहीं हैं,बल्कि +30 डिग्री और -80 डिग्री के एकान्तर डायहेड्रल कोण हैं। स्टेरिक प्रभाव के कारण फेरोसेनिल्स 177° के कोणों के साथ थोड़े मुड़े हुए होते हैं और इनमें C-Fe बंध लंबे होते हैं। चतुर्धातुक संरचना साइक्लोपेंटाडाएनिल कार्बन परमाणु भी पिरामिडनुमा होते हैं। इसके अलावा, बेंजीन कोर में 14 डिग्री के डायहेड्रल कोणों के साथ एक कुर्सी संरचना होती है और 142.7 पिकोमीटर और 141.1 पिकोमीटर के बीच बंध की लंबाई का विकल्प प्रदर्शित करता है, जो कि दोनों प्रतिस्थापकों की स्टेरिक क्राउडिंग के संकेत हैं।
टेट्राहाइड्रोफ्यूरान में उत्प्रेरक के रूप में ट्रिस (डाईबेंजाइलिडीनएसीटोन)डाईपैलेडियम(0) का उपयोग करते हुए हेक्साफेरोसेनिलबेंजीन के संश्लेषण को हेक्साओडिडोबेंजीन और डाईफेर्रोसेनिलजिंक के नेगिशी युग्मन अभिक्रिया का उपयोग करके प्रस्तुत किया गया है:[76]
- उत्पादन केवल 4% है, जिससे पता चलता है की एरीन कोर के चारो ओऱ पर्याप्त स्टेरिक स्ट्रेन मौजूद है।
सामग्री रसायन विज्ञान
एक अपरिवर्तित फेरोसीन-प्रतिस्थापित बहुलक के तार एक जल विरोधी सिलिका सतह से बंधे होते हैं। फेरोसेनिल समूहों का ऑक्सीकरण परिणामी आवेशों और ध्रुवीय विलायक के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण एक हाइड्रोफिलिक सतह का निर्माण करता है।[77]
आइरन नैनोकणों के अग्रदूत फेरोसीन का उपयोग कार्बन नैनोट्यूब के उत्पादन के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है।[78] एल्डिहाइड, एक फॉस्फोनियम लवण और सोडियम हाइड्रॉक्साइड की विटिग अभिक्रिया द्वारा विनाइल फेरोसीन बनाया जा सकता है।[79] विनाइल फेरोसीन को एक बहुलक (पॉलीविनाइलफेरोसीन, पीवीएफसी) में परिवर्तित किया जा सकता है, पॉलीस्टाइरीन,फेरोसेनिल का एक रूपांतरण है (फिनाइल समूहों को फेरोसेनिल समूहों के साथ बदल दिया जाता है)। एक अन्यपॉलीफेरोसीन पॉली (2- (मेथैक्रिलोयॉक्सी) एथिल फेरोसीनेकार्बोक्सिलेट), पीएफसीएमए बन सकता है। कार्बनिक बहुलक का उपयोग करने के अलावा, इन फेरोसीन इकाइयों को अकार्बनिक बहुलक से जोड़ा गया है जैसे पॉलीसिलोक्सेन , पॉलीफॉस्फाज़ेन,और पॉलीफ़ॉस्फ़िनोबोरेन, (–PH(R)–BH2–)n, और परिणामी सामग्री फेरोसीन / फेरोसीनियम रेडॉक्स युग्म से संबंधित असामान्य भौतिक और इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रदर्शित करती है।[77] PVFc और PFcMA दोनों को सिलिका वेफर्स पर टेदर किया गया है जब बहुलक श्रृंखला को आवेशित नहीं किया जाता है और जब धनात्मक आवेश वाले समूहों का उत्पादन करने के लिए फेरोसीन मोअर्स को ऑक्सीकृत किया जाता है, तो वेटेबिलिटी को मापा जाता है। पीएफसीएमए-लेपित वेफर्स पर पानी के साथ संपर्क कोण ऑक्सीकरण के बाद 70 डिग्री छोटा था, जबकि पीवीएफसी के मामले में कमी 30 डिग्री थी, और वेटेबिलिटी का स्विचिंग प्रतिवर्ती है। PFcMA मामले में, श्रृंखला की लम्बाई बढ़ाने का प्रभाव और अधिक फेरोसीन समूहों को शामिल करना ऑक्सीकरण पर संपर्क कोण में काफी बड़ी कमी है ।[77][80]
यह भी देखें
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बाहरी संबंध
- Ferrocene at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards (Centers for Disease Control and Prevention)
