कार्बन्स: Difference between revisions

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[[File:CHEM5350Picture1.png|thumb|सामान्य कार्बोन]]कार्बोन अणुओं का एक वर्ग है जिसमें शून्य की औपचारिक ऑक्सीकरण स्थिति के साथ <sup>1</sup>D उत्तेजित अवस्था में एक कार्बन परमाणु होता है, जहां सभी चार संयोजकता इलेक्ट्रॉन बिना बंधन वाले एकाकी जोड़े के रूप में मौजूद होते हैं।।<ref name=":0">{{Cite journal |last1=Frenking |first1=Gernot |last2=Tonner |first2=Ralf |date=2009 |title=द्विसंयोजी कार्बन (0) यौगिक|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1351/PAC-CON-08-11-03/html |journal=Pure and Applied Chemistry |volume=81 |issue=4 |pages=597–614 |doi=10.1351/PAC-CON-08-11-03|s2cid=98257123 }}</ref> ये कार्बन-आधारित यौगिक सूत्र CL<sub>2</sub> के हैं जहाँ L एक दृढ़ता से σ-दान करने वाला लिगैंड है, आमतौर पर एक फॉस्फीन (कार्बोडिफोस्फोरेंस) या एक एन-हेटेरोसाइक्लिक कार्बेन/NHC (कार्बोडाइकार्बेनेस), जो दाता-स्वीकर्ता बॉन्ड के माध्यम से केंद्रीय कार्बन परमाणु को स्थिर करता है।<ref name=":0" /> कार्बोन में σ- और π-समरूपता दोनों के साथ उच्च-ऊर्जा ऑर्बिटल्स होते हैं, जिससे वे मजबूत लुईस क्षार और मजबूत π-बैकडोनर प्रतिस्थापक बनते है।<ref name=":1">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2008 |title=Divalent Carbon(0) Chemistry, Part 1: Parent Compounds |url=https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.200701390 |journal=Chemistry: A European Journal |volume=14 |issue=11 |pages=3260–3272 |doi=10.1002/chem.200701390|pmid=18318020 }}</ref> कार्बोन में उच्च प्रोटॉन बंधुता होती है और मजबूत न्यूक्लियोफाइल होते हैं जो उन्हें विभिन्न प्रकार के मुख्य समूह और संक्रमण धातु परिसरों में लिगेंड के रूप में कार्य करने की अनुमति देते हैं।<ref name=":4">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2008 |title=Divalent Carbon(0) Chemistry, Part 2: Protonation and Complexes with Main Group and Transition Metal Lewis Acids |url=https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.200701392 |journal=Chemistry: A European Journal |volume=14 |issue=11 |pages=3273–3289 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|date=2019 |title=चक्रीय (अल्काइल) (एमिनो) कार्बाइन-प्रमोटेड रिंग एक्सपेंशन ऑफ़ ए कार्बोडाइकार्बिन बेरिलसाइकिल|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.9b01643 |journal=Inorganic Chemistry |volume=58 |issue=16 |pages=11118–11126 |doi=10.1021/acs.inorgchem.9b01643|pmid=31380626 |s2cid=199437238 }}</ref>  
[[File:CHEM5350Picture1.png|thumb|सामान्य कार्बन्स]]कार्बन्स अणुओं का एक वर्ग है जिसमें शून्य की औपचारिक ऑक्सीकरण स्थिति के साथ <sup>1</sup>D उत्तेजित अवस्था में एक कार्बन परमाणु होता है, जहां सभी चार संयोजकता इलेक्ट्रॉन बिना बंधन वाले एकाकी जोड़े के रूप में मौजूद होते हैं।<ref name=":0">{{Cite journal |last1=Frenking |first1=Gernot |last2=Tonner |first2=Ralf |date=2009 |title=द्विसंयोजी कार्बन (0) यौगिक|url=https://www.degruyter.com/document/doi/10.1351/PAC-CON-08-11-03/html |journal=Pure and Applied Chemistry |volume=81 |issue=4 |pages=597–614 |doi=10.1351/PAC-CON-08-11-03|s2cid=98257123 }}</ref> ये कार्बन-आधारित यौगिक सूत्र CL<sub>2</sub> के हैं जहाँ L एक दृढ़ता से σ-दान करने वाला लिगैंड है, समान्यता एक फॉस्फीन (कार्बोडिफोस्फोरेंस) या एक N-हेटेरोचक्रीय कार्बेन NHC (कार्बोडाइकार्बेनेस), जो दाता-स्वीकर्ता बॉन्ड के माध्यम से केंद्रीय कार्बन परमाणु को स्थिर करता है।<ref name=":0" /> कार्बन्स में σ- और π-समरूपता दोनों के साथ उच्च-ऊर्जा ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) होते हैं, जिससे वे मजबूत लुईस क्षार और मजबूत π-बैकडोनर प्रतिस्थापक बनते है।<ref name=":1">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2008 |title=Divalent Carbon(0) Chemistry, Part 1: Parent Compounds |url=https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.200701390 |journal=Chemistry: A European Journal |volume=14 |issue=11 |pages=3260–3272 |doi=10.1002/chem.200701390|pmid=18318020 }}</ref> कार्बन्स में उच्च प्रोटॉन बंधुता होती है और मजबूत न्यूक्लियोफाइल होते हैं जो उन्हें विभिन्न प्रकार के मुख्य समूह और संक्रमण धातु परिसरों में लिगेंड के रूप में कार्य करने की अनुमति देते हैं।<ref name=":4">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2008 |title=Divalent Carbon(0) Chemistry, Part 2: Protonation and Complexes with Main Group and Transition Metal Lewis Acids |url=https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.200701392 |journal=Chemistry: A European Journal |volume=14 |issue=11 |pages=3273–3289 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प्रतिक्रियाओं पर अध्ययन|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201406481 |journal=  Angewandte Chemie|volume=127 |issue=8 |pages=2450–2454 |doi=10.1002/ange.201406481}}</ref><ref name=":7">{{Cite journal |last1=Goldfogel |first1=Matthew |last2=Roberts |first2=Courtney |last3=Meek |first3=Simon |date=2014 |title=Intermolecular Hydroamination of 1,3-Dienes Catalyzed by Bis(phosphine)carbodicarbene-Rhodium Complexes |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja502275w |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=136 |issue=17 |pages=6227–6230 |doi=10.1021/ja502275w|pmid=24742315 }}</ref><ref name=":8">{{Cite journal |last1=Roberts |first1=Courtney |last2=Matías |first2=Desirée |last3=Goldfogel |first3=Matthew |last4=Meek |first4=Simon |date=2015 |title=डायन के आरएच-उत्प्रेरित हाइड्रोएरिलेशन के लिए कार्बोडाइकार्बिन उत्प्रेरक का लुईस एसिड सक्रियण|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5b03510 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=137 |issue=20 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|date=2019 |title=चक्रीय (अल्काइल) (एमिनो) कार्बाइन-प्रमोटेड रिंग एक्सपेंशन ऑफ़ ए कार्बोडाइकार्बिन बेरिलसाइकिल|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.9b01643 |journal=Inorganic Chemistry |volume=58 |issue=16 |pages=11118–11126 |doi=10.1021/acs.inorgchem.9b01643|pmid=31380626 |s2cid=199437238 }}</ref>  


== संरचना और संबंध ==
== संरचना और संबंध         ==


=== कार्बोडाइफॉस्फोरेंस ===
=== कार्बोडाइफॉस्फोरेंस ===
कार्बोडिफोस्फोरेंस के प्रारंभिक [[रासायनिक संश्लेषण]] में, संरचना को एक समग्र तटस्थ प्रजातियों के बीच एक [[अनुनाद (रसायन विज्ञान)|अनुनाद]] संकर के रूप में वर्णित किया गया था जिसमें केंद्रीय कार्बन परमाणु और दो जटिल फॉस्फोरस परमाणुओं और एक ज़्विटरियोनिक प्रजातियों के बीच दोहरे बंधन मौजूद होते हैं जो दोनों पर सकारात्मक चार्ज करते हैं। फॉस्फोरस परमाणु और केंद्रीय कार्बन परमाणु पर -2 का समग्र आवेश<ref name=":11">{{Cite journal |last1=Ramirez |first1=Fausto |last2=Desai |first2=N.B. |last3=Hansen |first3=B. |last4=McKelvie |first4=N. |title=Hexaphenylcarbodiphosphorane, (C6H5)3Pcp(C6H5)3 |date=1961 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01477a052 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=83 |issue=16 |pages=3539–3540 |doi=10.1021/ja01477a052}}</ref>
कार्बोडिफोस्फोरेंस के प्रारंभिक [[रासायनिक संश्लेषण]] में, संरचना को एक समग्र तटस्थ प्रजातियों के बीच एक [[अनुनाद (रसायन विज्ञान)|अनुनाद]] संकर के रूप में वर्णित किया गया था जिसमें केंद्रीय कार्बन परमाणु और दो जटिल(परिसर) फॉस्फोरस परमाणुओं और एक ज़्विटरियोनिक प्रजातियों के बीच दोहरे बंधन मौजूद होते हैं जो दोनों पर धनात्मक आवेश करते हैं। फॉस्फोरस परमाणु और केंद्रीय कार्बन परमाणु पर -2 का समग्र आवेश है|<ref name=":11">{{Cite journal |last1=Ramirez |first1=Fausto |last2=Desai |first2=N.B. |last3=Hansen |first3=B. |last4=McKelvie |first4=N. |title=Hexaphenylcarbodiphosphorane, (C6H5)3Pcp(C6H5)3 |date=1961 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja01477a052 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=83 |issue=16 |pages=3539–3540 |doi=10.1021/ja01477a052}}</ref>
[[File:CHEM5350Picture2.png|center|thumb|285x285px|प्रारंभिक प्रस्तावित कार्बोडाइफॉस्फोरेन अनुनाद संरचनाएं<ref name=":11" />]]यद्यपि, [[हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन]] पर कम्प्यूटेशनल अध्ययन से पता चला है कि सबसे अधिक कब्जे वाले आणविक ऑर्बिटल्स मुख्य रूप से कार्बन पर स्थानीयकृत थे और उनके आकार थे जो बंधन आणविक ऑर्बिटल्स के बजाय σ- और π-सममित अकेले जोड़े के संकेतक थे।<ref name=":2">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Öxler |first2=Florian |last3=Neumüller |first3=Bernhard |last4=Petz |first4=Wolfgang |last5=Frenking |first5=Gernot |date=2006 |title=Carbodiphosphoranes: The Chemistry of Divalent Carbon(0) |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200602552 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=45 |issue=47 |pages=8038–8042 |doi=10.1002/anie.200602552|pmid=17075933 }}</ref>  अतिरिक्त गणनाओं ने केंद्रीय कार्बन परमाणु और जटिल फॉस्फोरस परमाणुओं के बीच σ-बॉन्डिंग ऑर्बिटल्स को दिखाया, लेकिन फॉस्फोरस पर स्थानीयकृत कोई ऑर्बिटल्स नहीं थे, यह दर्शाता है कि फॉस्फोरस परमाणु दाता-स्वीकर्ता परिसर बनाने के लिए कार्बन पर अपने अकेले जोड़े को खाली संयोजकता ऑर्बिटल्स में दान कर रहे थे।<ref name=":2" /> [[क्रिस्टलोग्राफी]] डेटा से यह भी पता चला है कि हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन संरचना 131.7° के P-C-P बांड कोण के साथ रैखिक के बजाय विशेष रूप से मुड़ी हुई थी।<ref>{{Cite journal |last1=Hardy |first1=Gordon |last2=Zink |first2=Jeffrey |last3=Kaska |first3=W.C. |last4=Baldwin |first4=J.C. |date=1978 |title=हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन के बहुरूपों की संरचना और ट्राइबोल्यूमिनेसेंस|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00493a035 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=100 |issue=25 |pages=8001–8002 |doi=10.1021/ja00493a035}}</ref>  
[[File:CHEM5350Picture2.png|center|thumb|285x285px|प्रारंभिक प्रस्तावित कार्बोडाइफॉस्फोरेन अनुनाद संरचनाएं<ref name=":11" />]]यद्यपि, [[हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन]] पर कम्प्यूटेशनल(संगणक) अध्ययन से पता चला है कि सबसे अधिक कब्जे वाले आणविक ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) मुख्य रूप से कार्बन पर स्थानीयकृत थे और उनके आकार थे जो बंधन आणविक ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) के बजाय σ- और π-सममित अकेले जोड़े के संकेतक थे।<ref name=":2">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Öxler |first2=Florian |last3=Neumüller |first3=Bernhard |last4=Petz |first4=Wolfgang |last5=Frenking |first5=Gernot |date=2006 |title=Carbodiphosphoranes: The Chemistry of Divalent Carbon(0) |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200602552 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=45 |issue=47 |pages=8038–8042 |doi=10.1002/anie.200602552|pmid=17075933 }}</ref>  अतिरिक्त गणनाओं ने केंद्रीय कार्बन परमाणु और जटिल(परिसर) फॉस्फोरस परमाणुओं के बीच σ-बांड ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) को दिखाया, लेकिन फॉस्फोरस पर स्थानीयकृत कोई ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) नहीं थे, यह दर्शाता है कि फॉस्फोरस परमाणु दाता-स्वीकर्ता परिसर बनाने के लिए कार्बन पर अपने अकेले जोड़े को खाली संयोजकता ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) में दान कर रहे थे।<ref name=":2" /> [[क्रिस्टलोग्राफी|क्रिस्टलोग्राफी(स्फटिक रूप-विधा)]] डेटा से यह भी पता चला है कि हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन संरचना 131.7° के P-C-P बांड कोण के साथ रैखिक के बजाय विशेष रूप से मुड़ी हुई थी।<ref>{{Cite journal |last1=Hardy |first1=Gordon |last2=Zink |first2=Jeffrey |last3=Kaska |first3=W.C. |last4=Baldwin |first4=J.C. |date=1978 |title=हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन के बहुरूपों की संरचना और ट्राइबोल्यूमिनेसेंस|url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00493a035 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=100 |issue=25 |pages=8001–8002 |doi=10.1021/ja00493a035}}</ref>  


=== कार्बोडाइकार्बेन्स ===
=== कार्बोडाइकार्बेन्स ===
कार्बोडाइकार्बेन्स की संरचना कार्बोडिफोस्फोरेंस के समान होती है।<ref name=":3">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2007 |title=C(NHC)_2: Divalent Carbon(0) Compounds with N-Heterocyclic Carbene Ligands-Theoretical Evidence for a Class of Molecules with Promising Chemical Properties |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200701632 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=46 |issue=45 |pages=8695–8698 |doi=10.1002/anie.200701632|pmid=17924383 }}</ref> एन-मिथाइल-प्रतिस्थापित कार्बोडाइकार्बिन के लिए कम्प्यूटेशनल डेटा ने एक कार्बन-कार्बन बंधन की भविष्यवाणी की, जिसकी लंबाई 1.358 Å (एलीन के लिए 1.308 Å की तुलना में) पर एक विशिष्ट एलीन में C= C बांड की तुलना में केवल थोड़ी सी लंबी है, लेकिन एक महत्वपूर्ण रूप से मुड़े हुए बंधन के साथ      131.8° का कोण (एक मानक रैखिक एलीन के लिए 180° की तुलना में)।<ref name=":3" /> एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी ने केंद्रीय कार्बन परमाणु पर मौजूद दो अकेले जोड़े के संकेत के साथ 1.348 Å की प्रयोगात्मक रूप से मापी गई C = C बांड लंबाई और 131.8 डिग्री के C-C-C बॉन्ड कोण के साथ संरचना की पुष्टि की।<ref name=":12">{{Cite journal |last1=Dyker |first1=C. Adam |last2=Lavallo |first2=Vincent |last3=Donnadieu |first3=Bruno |last4=Bertrand |first4=Guy |date=2008 |title=Synthesis of an Extremely Bent Acyclic Allene (A "Carbodicarbene"): A Strong Donor Ligand |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200705620 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=47 |issue=17 |pages=3206–3209 |doi=10.1002/anie.200705620|pmid=18311741 }}</ref>  आगे की गणनाओं से पता चला कि दो सबसे अधिक कब्जे वाले आणविक ऑर्बिटल्स को मुख्य रूप से केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो अकेले जोड़े के रूप में स्थानीयकृत किया जाता है, जैसे कि हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन के साथ, एन-हेटेरोसाइक्लिक कार्बेन कार्बन परमाणुओं पर π-सममित कक्षीय के थोड़ा अधिक डेलोकलाइज़ेशन के कारण। उनके बेहतर π-स्वीकार करने वाले गुण।<ref name=":3" />  यह एन-हेटरोसाइक्लिक कार्बेन लिगैंड्स और औपचारिक रूप से कार्बन (0) परमाणु के बीच दो फ्री लोन जोड़े के बीच एक दाता-स्वीकर्ता बातचीत का संकेत है।<ref name=":3" />
कार्बोडाइकार्बेन्स की संरचना कार्बोडिफोस्फोरेंस के समान होती है।<ref name=":3">{{Cite journal |last1=Tonner |first1=Ralf |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2007 |title=C(NHC)_2: Divalent Carbon(0) Compounds with N-Heterocyclic Carbene Ligands-Theoretical Evidence for a Class of Molecules with Promising Chemical Properties |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200701632 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=46 |issue=45 |pages=8695–8698 |doi=10.1002/anie.200701632|pmid=17924383 }}</ref> N-मिथाइल-प्रतिस्थापित कार्बोडाइकार्बिन के लिए कम्प्यूटेशनल(संगणक) डेटा ने एक कार्बन-कार्बन बंधन की भविष्यवाणी की, जिसकी लंबाई 1.358 Å (एलीन के लिए 1.308 Å की तुलना में) पर एक विशिष्ट एलीन में C= C बांड की तुलना में केवल थोड़ी सी लंबी है, लेकिन एक महत्वपूर्ण रूप से मुड़े हुए बंधन के साथ      131.8° का कोण (एक मानक रैखिक एलीन के लिए 180° की तुलना में)।<ref name=":3" /> एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी(स्फटिक रूप-विधा) ने केंद्रीय कार्बन परमाणु पर मौजूद दो अकेले जोड़े के संकेत के साथ 1.348 Å की प्रयोगात्मक रूप से मापी गई C = C बांड लंबाई और 131.8 डिग्री के C-C-C बॉन्ड कोण के साथ संरचना की पुष्टि की।<ref name=":12">{{Cite journal |last1=Dyker |first1=C. Adam |last2=Lavallo |first2=Vincent |last3=Donnadieu |first3=Bruno |last4=Bertrand |first4=Guy |date=2008 |title=Synthesis of an Extremely Bent Acyclic Allene (A "Carbodicarbene"): A Strong Donor Ligand |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200705620 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=47 |issue=17 |pages=3206–3209 |doi=10.1002/anie.200705620|pmid=18311741 }}</ref>  आगे की गणनाओं से पता चला कि दो सबसे अधिक कब्जे वाले आणविक ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) को मुख्य रूप से केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो अकेले जोड़े के रूप में स्थानीयकृत किया जाता है, जैसे कि हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन के साथ, N-हेटेरोचक्रीय कार्बेन कार्बन परमाणुओं पर π-सममित कक्षीय के थोड़ा अधिक डेलोकलाइज़ेशन के कारण। उनके बेहतर π-स्वीकार करने वाले गुण है।<ref name=":3" />  यह N-हेटरोचक्रीय कार्बेन लिगैंड्स और औपचारिक रूप से कार्बन (0) परमाणु के बीच दो मुक्त अकेला जोड़ा के बीच एक दाता-स्वीकर्ता बातचीत का संकेत है।<ref name=":3" />




=== अन्य कार्बाइन संरचनाएं ===
=== अन्य कार्बाइन संरचनाएं ===
फॉस्फेटीन यलाइड्स (सामान्य सूत्र आर<sub>3</sub>P=C=C=O) और [[कार्बन सबऑक्साइड]] (O=C=C=C=O) ने कार्बोन-जैसे चरित्र का भी प्रदर्शन किया है जहां कार्बन (0) प्रजातियां कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ दाता-स्वीकर्ता बातचीत में भाग लेती हैं। ट्राइफेनिलफोस्फोरैनिलिडेनेकेटेन की क्रिस्टल संरचना (Ph<sub>3</sub>पीसी<sub>2</sub>O) ने अन्य कार्बन (0) यौगिकों की मुड़ी हुई संरचना के अनुरूप 145.5 ° का PCC बंध कोण प्रकट किया।<ref name=":1" /><ref>{{Cite journal |last1=Daley |first1=J.J. |last2=Wheatley |first2=P.J. |date=1966 |title=ट्राइफेनिलफोस्फोरैनिलिडेनेकेटेन की संरचना|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1966/J1/j19660001703 |journal=Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical |pages=1703–1706 |doi=10.1039/J19660001703}}</ref> जबकि कम्प्यूटेशनल और प्रायोगिक दोनों डेटा ने कार्बन सबऑक्साइड के लिए एक रैखिक संरचना का संकेत दिया, वही मॉडल ने केवल 1.9 किलो कैलोरी मोल के ऊर्जा अंतर की भविष्यवाणी की।<sup>-1</sup> (7.9 kJ mol<sup>-1</sup>) लीनियर कार्बन सबऑक्साइड और बेंट कार्बन सबऑक्साइड के बीच।<ref name=":1" />  झुकने में आसानी और दो सबसे अधिक व्याप्त आणविक कक्षा में कार्बन का अपेक्षाकृत बड़ा योगदान रैखिक ज्यामिति के बावजूद कुछ हद तक कार्बोन जैसा चरित्र दर्शाता है।<ref name=":1" />
फॉस्फेटीन यलाइड्स (सामान्य सूत्र R<sub>3</sub>P=C=C=O) और [[कार्बन सबऑक्साइड]] (O=C=C=C=O) ने कार्बन्स-जैसे चरित्र का भी प्रदर्शन किया है जहां कार्बन (0) प्रजातियां कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ दाता-स्वीकर्ता बातचीत में भाग लेती हैं। ट्राइफेनिलफोस्फोरैनिलिडेनेकेटेन की क्रिस्टल संरचना (Ph<sub>3</sub>PC<sub>2</sub>O) ने अन्य कार्बन (0) यौगिकों की मुड़ी हुई संरचना के अनुरूप 145.5 ° का P-C-C बंध कोण प्रकट किया।<ref name=":1" /><ref>{{Cite journal |last1=Daley |first1=J.J. |last2=Wheatley |first2=P.J. |date=1966 |title=ट्राइफेनिलफोस्फोरैनिलिडेनेकेटेन की संरचना|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1966/J1/j19660001703 |journal=Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical |pages=1703–1706 |doi=10.1039/J19660001703}}</ref> जबकि कम्प्यूटेशनल(संगणक) और प्रायोगिक दोनों डेटा ने कार्बन सबऑक्साइड के लिए एक रैखिक संरचना का संकेत दिया, वहीं मॉडल ने रैखिक कार्बन सबऑक्साइड और बेंट कार्बन सबऑक्साइड के बीच केवल 1.9 kcal mol-1 (7.9 kJ mol-1) के ऊर्जा अंतर की भविष्यवाणी की।<ref name=":1" /> झुकाव(बंकन) में आसानी और दो सबसे अधिक व्याप्त आणविक कक्षा में कार्बन का अपेक्षाकृत बड़ा योगदान, रैखिक ज्यामिति के बावजूद कुछ हद तक कार्बन्स जैसा चरित्र दर्शाता है।<ref name=":1" />




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=== कार्बोडाइफॉस्फोरेंस ===
=== कार्बोडाइफॉस्फोरेंस ===
कार्बोडिफोस्फोरेंस के संश्लेषण के लिए एक रणनीति में कार्बन अभिकर्मक पर +2 या +4 ऑक्सीकरण अवस्था में [[ रिडॉक्स ]] का उपयोग शामिल है। एक यौगिक का पहला सफल संश्लेषण जिसे अब कार्बोडिफोस्फोरन के रूप में मान्यता प्राप्त है, रामिरेज़ एट अल द्वारा प्राप्त किया गया था। 1961 में इस पद्धति के साथ।<ref name=":11" />  मिथाइलिडेबिस- (ट्रिफेनिलफोस्फोनियम) ब्रोमाइड को [[dilyme]] घोल में निलंबित [[पोटैशियम]] धातु के साथ हिलाकर, पोटेशियम ने प्रारंभिक सामग्री को एक स्थिर, पीले, क्रिस्टलीय ठोस के रूप में हेक्साफेनिलकार्बोडाइफॉस्फोरेन बनाने के लिए कम कर दिया।<ref name=":11" />
कार्बोडाइफोस्फोरेंस के संश्लेषण के लिए एक रणनीति में +2 या +4 ऑक्सीकरण अवस्था में कार्बन अभिकर्मक पर एक कम करने वाले घटक का उपयोग सम्मिलित है। एक यौगिक का पहला सफल संश्लेषण जिसे अब कार्बोडिफोस्फोरन के रूप में मान्यता प्राप्त है, रामिरेज़ एट अल द्वारा प्राप्त किया गया था। 1961 में इस पद्धति के साथ<ref name=":11" /> मिथाइलिडेबिस-(ट्रिफेनिलफोस्फोनियम) ब्रोमाइड को पोटेशियम धातु के साथ डिग्लीमे घोल में मिलाने से, पोटेशियम ने शुरुआती सामग्री को स्थिर, पीले, क्रिस्टलीय ठोस के रूप में हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन बनाने के लिए कम कर दिया है।<ref name=":11" />  
[[File:CHEM5350Picture5.png|center|thumb|464x464px|पहला कार्बोडाइफॉस्फोरेन संश्लेषण<ref name=":11" />]]अल्काइल-प्रतिस्थापित कार्बोडाइफोस्फोरेंस को संश्लेषित करने के लिए वैकल्पिक तरीकों में कार्बन (IV) या कार्बन (II) की शुरुआती सामग्री का [[अवक्षेपण]] या [[उन्मूलन प्रतिक्रिया]] शामिल है। एक मजबूत [[आधार (रसायन विज्ञान)]] जैसे [[सोडियम हाइड्राइड]] के साथ एक कार्बन (IV) या कार्बन (II) डिफॉस्फीन नमक की प्रतिक्रिया<ref>{{Cite journal |last1=Gasser |first1=Oswald |last2=Schmidbaur |first2=Hubert |date=1975 |title=Bis(trimethylphosphoranylidene)methane, (CH3)3PCP(CH3)3 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00854a077 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=97 |issue=21 |pages=6281–6282 |doi=10.1021/ja00854a077}}</ref> या [[सोडियम एमाइड]]<ref name=":19">{{Cite journal |last1=Gruber |first1=Marco |last2=Bauer |first2=Walter |last3=Maid |first3=Harald |last4=Schöll |first4=Kilian |last5=Tykwinski |first5=Rik |date=2017 |title=Synthetic and NMR studies on hexaphenylcarbodiphosphorane (Ph_3P=C=PPh_3) |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002016931730227X |journal=Inorganica Chimica Acta |volume=468 |pages=152–158 |doi=10.1016/j.ica.2017.04.018}}</ref> वांछित कार्बोडिफोस्फोरन बनाने के लिए केंद्रीय कार्बन परमाणु को अवक्षेपित कर सकता है। वैकल्पिक रूप से, एक [[हलोजन]]-प्रतिस्थापित फास्फोनियम नमक कार्बोडाइफोस्फोरन बनाने के लिए एक मजबूत आधार की उपस्थिति में एक उन्मूलन प्रतिक्रिया से गुजर सकता है।<ref name=":20">{{Cite journal |last1=Braverman |first1=S. |last2=Cherkinsky |first2=M. |last3=Birsa |first3=M.L. |editor-last1=Knight |date=2005 |title=Product Class 2: Carbon Dioxide, Carbonyl Sulfide, Carbon Disulfide, Isocyanates, Isothiocyanates, Carbodiimides, and Their Selenium, Tellurium, and Phosphorus Analogues |url=https://www.thieme-connect.de/products/ebooks/lookinside/10.1055/sos-SD-018-00070 |journal=Science of Synthesis |volume=18 |pages=65–320 |doi=10.1055/sos-SD-018-00070|isbn=9783131186812 }}</ref>
[[File:CHEM5350Picture5.png|center|thumb|464x464px|पहला कार्बोडाइफॉस्फोरेन संश्लेषण<ref name=":11" />]]एल्काइल-प्रतिस्थापित कार्बोडाइफोस्फोरेंस को संश्लेषित करने के लिए वैकल्पिक तरीकों में कार्बन (IV) या कार्बन (II) की शुरुआती सामग्री का [[अवक्षेपण]] या [[उन्मूलन प्रतिक्रिया|उन्मूलन]] सम्मिलित है। सोडियम हाइड्राइड<ref>{{Cite journal |last1=Gasser |first1=Oswald |last2=Schmidbaur |first2=Hubert |date=1975 |title=Bis(trimethylphosphoranylidene)methane, (CH3)3PCP(CH3)3 |url=https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00854a077 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=97 |issue=21 |pages=6281–6282 |doi=10.1021/ja00854a077}}</ref> या [[सोडियम एमाइड]]<ref name=":19">{{Cite journal |last1=Gruber |first1=Marco |last2=Bauer |first2=Walter |last3=Maid |first3=Harald |last4=Schöll |first4=Kilian |last5=Tykwinski |first5=Rik |date=2017 |title=Synthetic and NMR studies on hexaphenylcarbodiphosphorane (Ph_3P=C=PPh_3) |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002016931730227X |journal=Inorganica Chimica Acta |volume=468 |pages=152–158 |doi=10.1016/j.ica.2017.04.018}}</ref> जैसे मजबूत आधार के साथ कार्बन (IV) या कार्बन (II) डिफॉस्फीन नमक को अभिक्रिया देने से वांछित कार्बोडाइफोस्फोरन बनाने के लिए केंद्र कार्बन परमाणु को अवक्षेपित किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, एक हलाइड -प्रतिस्थापित फास्फोनियम नमक कार्बोडाइफोस्फोरन बनाने के लिए एक मजबूत आधार की उपस्थिति में एक उन्मूलन अभिक्रिया से गुजर सकता है।<ref name=":20">{{Cite journal |last1=Braverman |first1=S. |last2=Cherkinsky |first2=M. |last3=Birsa |first3=M.L. |editor-last1=Knight |date=2005 |title=Product Class 2: Carbon Dioxide, Carbonyl Sulfide, Carbon Disulfide, Isocyanates, Isothiocyanates, Carbodiimides, and Their Selenium, Tellurium, and Phosphorus Analogues |url=https://www.thieme-connect.de/products/ebooks/lookinside/10.1055/sos-SD-018-00070 |journal=Science of Synthesis |volume=18 |pages=65–320 |doi=10.1055/sos-SD-018-00070|isbn=9783131186812 }}</ref>
[[File:CHEM5350Picture6.png|center|thumb|327x327px|अल्काइल-कार्बोडाइफॉस्फोरेंस के वैकल्पिक संश्लेषण<ref name=":19" /><ref name=":20" />]]अधिक विविध कार्बोडिफोस्फोरेन्स के लिए सिंथेटिक तरीके भी विकसित किए गए हैं। मेथिलीनडिफॉस्फिन्स [[hexafluoroacetone]] के साथ एक प्रतिक्रिया से गुजरेंगे<ref name=":21">{{Cite journal |last=Shevchenko |first=Igor |date=1998 |title=मेथिलीनडिफॉस्फिन्स के साथ हेक्साफ्लोरोएसीटोन की एक असामान्य प्रतिक्रिया। कार्बोडिफोस्फोरेंस का सहज संश्लेषण|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1998/CC/a801805g |journal=Chemical Communications |issue=11 |pages=1203–1204 |doi=10.1039/A801805G}}</ref> या [[थायोसिटोन]]<ref name=":13">{{Cite journal |last1=Petz |first1=Wolfgang |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2009 |title=Carbodiphosphoranes और संबंधित ligands|url=https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-04722-0_3 |journal=Transition Metal Complexes of Neutral Eta1-Carbon Ligands |series=Topics in Organometallic Chemistry |volume=30 |pages=49–92 |doi=10.1007/978-3-642-04722-0_3|isbn=978-3-642-04721-3 }}</ref> क्रमशः [[ऑक्सीजन]]-प्रतिस्थापित और [[ गंधक ]]-प्रतिस्थापित कार्बोडिफोस्फोरेंस बनाने के लिए। [[चक्रीय यौगिक]] कार्बोडिफोस्फोरेंस को भी बीआईएस (डायसोप्रोपाइलैमिनो) फॉस्फिनो डायज़ोमेथेन की प्रतिक्रिया के माध्यम से बीआईएस (डायलकेलेमिनो) फॉस्फेनियम ट्राइफलेट के साथ अतिरिक्त [[बेंज़ोनाइट्राइल]] में सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया है, जिसके बाद बीआईएस (ट्राइमिथाइलसिलिल) अमाइन के साथ डीप्रोटोनेशन होता है।<ref name=":22">{{Cite journal |last1=Marrot |first1=Sebastien |last2=Kato |first2=Tsuyoshi |last3=Gornitzka |first3=Heinz |last4=Baceiredo |first4=Antoine |date=2006 |title=Cyclic Carbodiphosphoranes: Strongly Nucleophilic sigma-Donor Ligands |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200504396 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=45 |issue=16 |pages=2598–2601 |doi=10.1002/anie.200504396|pmid=16534821 }}</ref>
[[File:CHEM5350Picture6.png|center|thumb|327x327px|एल्काइल-कार्बोडाइफॉस्फोरेंस के वैकल्पिक संश्लेषण<ref name=":19" /><ref name=":20" />]]अधिक विविध कार्बोडिफोस्फोरेन्स के लिए कृत्रिम तरीके भी विकसित किए गए हैं। मिथाइलेनडीफॉस्फिन क्रमशः हेक्साफ्लोरोएसेटो <ref name=":21">{{Cite journal |last=Shevchenko |first=Igor |date=1998 |title=मेथिलीनडिफॉस्फिन्स के साथ हेक्साफ्लोरोएसीटोन की एक असामान्य प्रतिक्रिया। कार्बोडिफोस्फोरेंस का सहज संश्लेषण|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1998/CC/a801805g |journal=Chemical Communications |issue=11 |pages=1203–1204 |doi=10.1039/A801805G}}</ref> या [[थायोसिटोन]]<ref name=":13">{{Cite journal |last1=Petz |first1=Wolfgang |last2=Frenking |first2=Gernot |date=2009 |title=Carbodiphosphoranes और संबंधित ligands|url=https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-04722-0_3 |journal=Transition Metal Complexes of Neutral Eta1-Carbon Ligands |series=Topics in Organometallic Chemistry |volume=30 |pages=49–92 |doi=10.1007/978-3-642-04722-0_3|isbn=978-3-642-04721-3 }}</ref> के साथ एक अभिक्रिया से गुजरेंगे, जो क्रमशः O-प्रतिस्थापित और S-प्रतिस्थापित कार्बोडाइफोस्फोरेंस बनाते हैं। [[चक्रीय यौगिक]] कार्बोडिफोस्फोरेंस को भी bis (डायसोप्रोपाइलैमिनो) फॉस्फिनो डायज़ोमेथेन की अभिक्रिया के माध्यम से सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया है जिसमें bis (डायलकाइलैमिनो) फॉस्फेनियम ट्राइफलेट अतिरिक्त बेंज़ोनाइट्राइल में हेक्सामेथिलडिसिलाज़ाइड के साथ अवक्षेपण होता है।<ref name=":22">{{Cite journal |last1=Marrot |first1=Sebastien |last2=Kato |first2=Tsuyoshi |last3=Gornitzka |first3=Heinz |last4=Baceiredo |first4=Antoine |date=2006 |title=Cyclic Carbodiphosphoranes: Strongly Nucleophilic sigma-Donor Ligands |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200504396 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=45 |issue=16 |pages=2598–2601 |doi=10.1002/anie.200504396|pmid=16534821 }}</ref>
[[File:CHEM5350Picture7.png|center|thumb|613x613px|अधिक विविध कार्बोडाइफॉस्फोरेंस का संश्लेषण<ref name=":21" /><ref name=":22" />]]
[[File:CHEM5350Picture7.png|center|thumb|613x613px|अधिक विविध कार्बोडाइफॉस्फोरेंस का संश्लेषण<ref name=":21" /><ref name=":22" />]]


=== कार्बोडाइकार्बेन्स ===
=== कार्बोडाइकार्बेन्स ===
पहला कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण 2008 में डायकर एट अल द्वारा पहले कार्बोडिफोस्फोरन संश्लेषण की तुलना में बहुत बाद में प्राप्त किया गया था।<ref name=":12" />  पहला कदम [[मिथाइल ट्राइफ्लोरोमेथेनेसल्फोनेट]] का उपयोग करके बीआईएस (एन-मिथाइलबेन्ज़िमिडाज़ोल-2-वाईएल) मीथेन का [[alkylation]] था और दूसरा चरण पोटेशियम पोटेशियम बीआईएस (ट्राइमिथाइलसिलील) एमाइड | बीआईएस (ट्राइमिथाइलसिलिल) एमाइड का उपयोग करके कार्बन (II) प्रजातियों का अवक्षेपण था। KHMDS) वांछित एन-हेटेरोसाइक्लिक-कार्बेन-प्रतिस्थापित कार्बोन प्राप्त करने के लिए।<ref name=":12" />
पहला कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण 2008 में डायकर एट अल द्वारा पहले कार्बोडिफोस्फोरन संश्लेषण की तुलना में बहुत बाद में प्राप्त किया गया था।<ref name=":12" /> पहला कदम [[मिथाइल ट्राइफ्लोरोमेथेनेसल्फोनेट]] का उपयोग करके bis (N-मेथिलबेन्ज़िमिडाज़ोल-2-YL) मीथेन का मिथाइलेशन था और दूसरा चरण वांछित एन उपज के लिए पोटेशियम bis(ट्राइमेथिलसिलाइल) एमाइड (KHMDS) का उपयोग करके कार्बन(II) प्रजातियों का अवक्षेपण था। वांछित N-हेटेरोचक्रीय-कार्बेन-प्रतिस्थापित कार्बन्स प्राप्त करने के लिये है।<ref name=":12" />
[[File:CHEM5350Picture8.png|center|thumb|465x465px|पहला कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण<ref name=":12" />]]इसी तरह के गैर-चक्रीय कार्बोडाइकार्बेन्स को भी [[डाइमिथाइलएसिटामाइड]] में शुरुआती सामग्री के दो समकक्षों के संघनन के माध्यम से [[ विशालता ]] लवण से सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया है। एक टेट्राएमिनोएलीन जो कार्बोडाइकार्बिन के रूप में कार्य करता है।<ref name=":14">{{Cite journal |last1=Fürstner |first1=Alois |last2=Alcarazo |first2=Manuel |last3=Goddard |first3=Richard |last4=Lehmann |first4=Christian |date=2008 |title=Ene-1,1-diamines और एक प्रोटोटाइप "Carbodicarbene" का समन्वय रसायन|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200705798 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=47 |issue=17 |pages=3210–3214 |doi=10.1002/anie.200705798|pmid=18348113 }}</ref> इसके अतिरिक्त, चेन एट अल द्वारा असममित कार्बोडाइकार्बेन्स के सहज संश्लेषण की एक विधि विकसित की गई थी। 2015 में एक साधारण न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया का उपयोग करके।<ref name=":15">{{Cite journal |last1=Chen |first1=Wen-Ching |last2=Shen |first2=Jiun-Shian |last3=Jurca |first3=Titel |last4=Peng |first4=Chun-Jung |last5=Lin |first5=Yen-Hsu |last6=Wang |first6=Yi-Ping |last7=Shih |first7=Wei-Chih |last8=Yap |first8=Glenn |last9=Ong |first9=Tiow-Gan |date=2015 |title=Expanding the Ligand Framework Diversity of Carbodicarbene and Direct Detection of Boron Activation in the Methylation of Amines with CO_2 |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201507921 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=54 |issue=50 |pages=15207–15212 |doi=10.1002/anie.201507921|pmid=26489967 }}</ref> एक सल्फाइड (ऑर्गेनिक) के साथ एन-हेटेरोसाइक्लिक कार्बेन स्कैफोल्ड के साथ एक अलग एनएचसी मोएटिटी वाले एक एलकेन को रिएक्ट करने से एक उत्पाद उत्पन्न होता है जिसे बेहतर कार्यक्षमता के साथ दो अलग-अलग कार्बोडीकार्बिन के साथ कार्बोडाइकार्बिन को वहन करने के लिए आसानी से डीप्रोटोन किया जा सकता है।<ref name=":15" />
[[File:CHEM5350Picture8.png|center|thumb|465x465px|पहला कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण<ref name=":12" />]]इसी तरह के गैर-चक्रीय कार्बोडाइकार्बेन्स को भी [[डाइमिथाइलएसिटामाइड]] में शुरुआती सामग्री के दो समकक्षों के संघनन के माध्यम से [[ विशालता ]] लवण से सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया है। इसके बाद डाइमिथाइलमाइन के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन, फिर N-ब्यूटिललिथियम के साथ अवक्षेपण एक टेट्राएमिनोलीन बनाने के लिए जो एक कार्बोडाइकार्बिन के रूप में कार्य करता है।<ref name=":14">{{Cite journal |last1=Fürstner |first1=Alois |last2=Alcarazo |first2=Manuel |last3=Goddard |first3=Richard |last4=Lehmann |first4=Christian |date=2008 |title=Ene-1,1-diamines और एक प्रोटोटाइप "Carbodicarbene" का समन्वय रसायन|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200705798 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=47 |issue=17 |pages=3210–3214 |doi=10.1002/anie.200705798|pmid=18348113 }}</ref> इसके अतिरिक्त, चेन एट अल द्वारा असममित कार्बोडाइकार्बेन्स के सहज संश्लेषण की एक विधि विकसित की गई थी, 2015 में एक साधारण न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का उपयोग करके।<ref name=":15">{{Cite journal |last1=Chen |first1=Wen-Ching |last2=Shen |first2=Jiun-Shian |last3=Jurca |first3=Titel |last4=Peng |first4=Chun-Jung |last5=Lin |first5=Yen-Hsu |last6=Wang |first6=Yi-Ping |last7=Shih |first7=Wei-Chih |last8=Yap |first8=Glenn |last9=Ong |first9=Tiow-Gan |date=2015 |title=Expanding the Ligand Framework Diversity of Carbodicarbene and Direct Detection of Boron Activation in the Methylation of Amines with CO_2 |url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201507921 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=54 |issue=50 |pages=15207–15212 |doi=10.1002/anie.201507921|pmid=26489967 }}</ref> N-हेटेरोचक्रीय कार्बेन मचान के साथ एक ओलेफ़िन को एक अलग NHC अंश(मोएटिटी) वाले थियोईथर के साथ अभिक्रिया देने से एक उत्पाद उत्पन्न होता है जिसे बेहतर कार्यक्षमता के साथ दो अलग-अलग कार्बोडीकार्बिन के कार्बोडाइकार्बिन को वहन करने के लिए आसानी से अवक्षेपित किया जा सकता है।<ref name=":15" />
[[File:CHEM5350Picture9.png|center|thumb|591x591px|वैकल्पिक कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण<ref name=":14" /><ref name=":15" />]]
[[File:CHEM5350Picture9.png|center|thumb|591x591px|वैकल्पिक कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण<ref name=":14" /><ref name=":15" />]]


== प्रतिक्रियाशीलता ==
== अभिक्रियाशीलता ==


=== क्षारिकिटी ===
=== क्षारकता ===
केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो एकाकी युग्मों की उपस्थिति कार्बन के लिए ब्रोन्स्टेड-लोरी अम्ल-क्षार सिद्धांत | ब्रोन्स्टेड-लोरी क्षारों के रूप में कार्य करना और एक अम्ल से दो प्रोटॉन स्वीकार करना संभव बनाती है। एक कार्बोडाइफॉस्फोरेन के लिए प्रारूपिक प्रथम प्रोटॉन बंधुता 209.3 kcal mol-1 से लेकर होती है।<sup>-1</sup> (875.7 kJ mol<sup>-1</sup>) सबसे कमजोर आधार के लिए 287.6 किलो कैलोरी मोल<sup>-1</sup> (1203 kJ mol<sup>-1</sup>) 70.6 kcal mol से लेकर सबसे मजबूत आधार और दूसरी प्रोटॉन बंधुता के लिए<sup>-1</sup> (295 kJ mol<sup>-1</sup>) से 188.9 किलो कैलोरी मोल<sup>-1</sup> (790.4 kJ mol<sup>-1</sup>).<ref name=":2" />  तुलना के लिए, [[पोटेशियम हाइड्रोक्साइड]] की प्रोटॉन बंधुता 1101.8 kJ mol है<sup>-1</sup>, यह दर्शाता है कि कार्बोडिफोस्फोरेंस मजबूत आधारों के रूप में कार्य कर सकते हैं।<ref>Experimental Proton Affinities.  ''Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database''.  National Institute of Standards and Technology.  May 2022.  https://cccbdb.nist.gov/palistx.asp#webbook.</ref> कार्बोडिकार्बेन्स कार्बोडाइफॉस्फोरेन्स की तुलना में भी मजबूत आधारों के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिसमें पहले प्रोटॉन समानताएं 294.3 किलो कैलोरी मोल तक पहुंचती हैं।<sup>-1</sup> (1231 kJ mol<sup>-1</sup>).<ref name=":3" />  यद्यपि, कार्बोडाइकार्बेन्स के लिए दूसरी प्रोटॉन समानताएं कार्बोडिफोस्फोरेंस की तुलना में हैं और 155.3 किलो कैलोरी मोल से मूल्यों की एक सीमा के साथ एन-हेटेरोसाइक्लिक कार्बेन प्रतिस्थापन की पहचान के आधार पर परिवर्तनशीलता प्रदर्शित करती हैं।<sup>-1</sup> (649.8 kJ mol<sup>-1</sup>) से 168.4 किलो कैलोरी मोल<sup>-1</sup> (704.6 kJ mol<sup>-1</sup>).<ref name=":3" />  यह एन-हेटरोसाइक्लिक कार्बेन प्रतिस्थापन के कार्बन परमाणुओं पर π-सममित अकेला जोड़ी के बढ़ते डेलोकलाइजेशन के कारण है जो प्रतिस्थापन की पहचान पर दूसरे प्रोटॉन संबंध की निर्भरता को बढ़ाता है।<ref name=":3" />
केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो एकाकी जोड़े की उपस्थिति कार्बन के लिए ब्रोन्स्टेड-लोरी क्षार के रूप में कार्य करना संभव बनाती है और एक अम्ल से दो प्रोटॉन स्वीकार करती है। एक कार्बोडिफोस्फोरन के लिए विशिष्ट प्रथम प्रोटॉन आत्मीयता सबसे कमजोर आधार के लिए 209.3 kcal mol<sup>-1</sup> (875.7 kJ mol<sup>-1</sup>) से लेकर सबसे मजबूत आधार के लिए 287.6 kcal mol<sup>-1</sup> (1203 kJ mol<sup>-1</sup>) तक और दूसरी प्रोटॉन समानता 70.6 से लेकर होती है। kcal mol<sup>-1</sup> (295 kJ mol<sup>-1</sup>) से 188.9 kcal  mol<sup>-1</sup> (790.4 kJ mol<sup>-1</sup>)। तुलना के लिए, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड की प्रोटॉन बंधुता 1101.8 kJ mol<sup>-1</sup> है, जो दर्शाता है कि कार्बोडिफोस्फोरेंस मजबूत आधारों के रूप में कार्य कर सकता है। कार्बोडाइकार्बेन्स कार्बोडाइफोस्फोरेन्स की तुलना में और भी मजबूत आधारों के रूप में कार्य कर सकते हैं।<ref>Experimental Proton Affinities.  ''Computational Chemistry Comparison and Benchmark Database''.  National Institute of Standards and Technology.  May 2022.  https://cccbdb.nist.gov/palistx.asp#webbook.</ref> जिसमें पहले प्रोटॉन समानताएं 294.3 kJ mol<sup>-1</sup> (1231 kJ mol<sup>-1</sup>) तक पहुंचती हैं। यद्यपि, कार्बोडाइकार्बेन्स के लिए दूसरी प्रोटॉन बंधुताएं कार्बोडिफोस्फोरेंस की तुलना में हैं और 155.3 kcal mol<sup>-1</sup> (649.8 kJ mol<sup>-1</sup>) से 168.4 kcal mol<sup>-1</sup> के मानों की श्रेणी के साथ N-हेटरो चक्रीय कार्बेन प्रतिस्थापन की पहचान के आधार पर परिवर्तनशीलता प्रदर्शित करती हैं। (704.6 kJ mol<sup>-</sup><sup>1</sup>)<ref name=":3" /> यह N-हेटरो चक्रीय कार्बेन प्रतिस्थापन के कार्बन परमाणुओं पर π-सममित अकेला जोड़ी के बढ़ते डेलोकलाइजेशन(निरूपण) के कारण है जो प्रतिस्थापन की पहचान पर दूसरे प्रोटॉन संबंध की निर्भरता को बढ़ाता है।<ref name=":3" />




=== लिगेंड्स ===
=== लिगेंड्स ===
ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार मजबूत होने के अलावा, कार्बोन न्यूक्लियोफिलिक भी होते हैं और संक्रमण धातुओं और मुख्य समूह तत्वों के साथ समन्वय करते समय मजबूत लुईस क्षार के रूप में कार्य करते हैं। कई कम्प्यूटेशनल अध्ययनों में पाया गया कि कार्बोडिफोस्फोरेंस धातु-लिगैंड बॉन्ड पृथक्करण ऊर्जा के साथ [[टंगस्टन]] और [[निकल]] से कसकर बंधे होते हैं जो कुछ यौगिकों के लिए [[कार्बन मोनोआक्साइड]] धातु-लिगैंड बॉन्ड से अधिक थे।<ref name=":4" />  प्रायोगिक रूप से, विभिन्न प्रकार के धातु-कार्बोडाइफ़ॉस्फ़ोरेन परिसरों को संश्लेषित और विशेषता दी गई है, जिसमें टंगस्टन जैसी धातुएँ शामिल हैं,<ref name=":13" />निकल,<ref>{{Cite journal |last1=Petz |first1=Wolfgang |last2=Weller |first2=Frank |last3=Uddin |first3=Jamal |last4=Frenking |first4=Gernot |date=1999 |title=Reaction of Carbodiphosphorane Ph_3P=C=PPh_3 with Ni(CO)_4. Experimental and Theoretical Study of the Structures and Properties of (CO)_3NiC(PPh_3)_2 and (CO)_2NiC(PPh_3)_2 |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/om9804632 |journal=Organometallics |volume=18 |issue=4 |pages=619–626 |doi=10.1021/om9804632}}</ref> [[ताँबा]],<ref name=":16">{{Cite journal |last1=Schmidbaur |first1=Hubert |last2=Zybill |first2=Christian |last3=Müller |first3=Gerhard |last4=Krüger |first4=Carl |date=1983 |title=हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन के साथ मनी मेटल कॉम्प्लेक्स|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.19830950930 |journal=  Angewandte Chemie|volume=95 |issue=9 |pages=753–755 |doi=10.1002/ange.19830950930}}</ref> [[चाँदी]],<ref name=":16" />और [[सोना]]।<ref name=":17">{{Cite journal |last1=Vincente |first1=José |last2=Singhal |first2=Anshu |last3=Jones |first3=Peter |date=2002 |title=New Ylide-, Alkynyl-, and Mixed Alkynyl/Ylide-Gold(I) Complexes |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/om020753p |journal=Organometallics |volume=21 |issue=26 |pages=5887–5900 |doi=10.1021/om020753p}}</ref> गोल्ड कॉम्प्लेक्स विशेष ध्यान देने योग्य है क्योंकि यह पहला [[ रत्न ]] डिगोल्ड कॉम्प्लेक्स है और सोने के परमाणुओं को दान करने वाले केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो एकाकी जोड़े के साथ कार्बन (0) यौगिक के रूप में कार्बोडिफोस्फोरेंस की संरचना का समर्थन करने वाले प्रायोगिक साक्ष्य प्रदान करता है।<ref name=":17" /><ref name=":13" />
ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार मजबूत होने के अलावा, कार्बन्स न्यूक्लियोफिलिक भी होते हैं और संक्रमण धातुओं और मुख्य समूह तत्वों के साथ समन्वय करते समय मजबूत लुईस क्षार के रूप में कार्य करते हैं। कई कम्प्यूटेशनल(संगणक) अध्ययनों में पाया गया कि कार्बोडिफोस्फोरेंस धातु-लिगैंड बॉन्ड पृथक्करण ऊर्जा के साथ [[टंगस्टन]] और [[निकल|निकेल]] से कसकर बंधे होते हैं जो कुछ यौगिकों के लिए [[कार्बन मोनोआक्साइड]] धातु-लिगैंड बॉन्ड से अधिक थे।<ref name=":4" />  प्रायोगिक रूप से, विभिन्न प्रकार के धातु-कार्बोडाइफ़ॉस्फ़ोरेन परिसरों को संश्लेषित और विशेषता दी गई है, जिसमें टंगस्टन<ref name=":13" />निकेल,<ref>{{Cite journal |last1=Petz |first1=Wolfgang |last2=Weller |first2=Frank |last3=Uddin |first3=Jamal |last4=Frenking |first4=Gernot |date=1999 |title=Reaction of Carbodiphosphorane Ph_3P=C=PPh_3 with Ni(CO)_4. Experimental and Theoretical Study of the Structures and Properties of (CO)_3NiC(PPh_3)_2 and (CO)_2NiC(PPh_3)_2 |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/om9804632 |journal=Organometallics |volume=18 |issue=4 |pages=619–626 |doi=10.1021/om9804632}}</ref> [[ताँबा]],<ref name=":16">{{Cite journal |last1=Schmidbaur |first1=Hubert |last2=Zybill |first2=Christian |last3=Müller |first3=Gerhard |last4=Krüger |first4=Carl |date=1983 |title=हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन के साथ मनी मेटल कॉम्प्लेक्स|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.19830950930 |journal=  Angewandte Chemie|volume=95 |issue=9 |pages=753–755 |doi=10.1002/ange.19830950930}}</ref> [[चाँदी]],<ref name=":16" />और [[सोना|गोल्ड(सोना)]] जैसी धातुएँ सम्मिलित हैं।<ref name=":17">{{Cite journal |last1=Vincente |first1=José |last2=Singhal |first2=Anshu |last3=Jones |first3=Peter |date=2002 |title=New Ylide-, Alkynyl-, and Mixed Alkynyl/Ylide-Gold(I) Complexes |url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/om020753p |journal=Organometallics |volume=21 |issue=26 |pages=5887–5900 |doi=10.1021/om020753p}}</ref> गोल्ड जटिल(परिसर) विशेष ध्यान देने योग्य है क्योंकि यह पहला [[ रत्न |रत्न]] डिगोल्ड जटिल(परिसर) है और कार्बन(0) यौगिक के रूप में कार्बोडिफोस्फोरेंस की संरचना का समर्थन करने वाले प्रायोगिक साक्ष्य प्रदान करता है, जो सोने के परमाणुओं को दान करने वाले केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो एकाकी जोड़े के साथ होता है <ref name=":17" /><ref name=":13" />
[[File:CHEM5350Picture10.png|center|thumb|जेम-डिगोल्ड कॉम्प्लेक्स हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन से संश्लेषित<ref name=":17" />]][[ रोडियाम ]] जैसे विभिन्न संक्रमण धातुओं के साथ कार्बोडाइकार्बेन्स को कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए भी दिखाया गया है<ref name=":18">{{Cite journal |last1=Lavallo |first1=Vincent |last2=Dyker |first2=C. Adam |last3=Donnadieu |first3=Bruno |last4=Bertrand |first4=Guy |date=2008 |title=केवल दूसरी-पंक्ति तत्वों वाले स्थिर पांच-सदस्यीय-रिंग एलन के संश्लेषण और लिगैंड गुण|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.200801176 |journal=  Angewandte Chemie|volume=120 |issue=29 |pages=5491–5494 |doi=10.1002/ange.200801176}}</ref> और सोना।<ref name=":14" />  पूर्व प्रयोग में, जब एक रोडियम कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स को कार्बोडाइकार्बिन के साथ समन्वित किया गया था, तो कार्बन-ऑक्सीजन [[ अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी ]] को 2014 सेमी पर देखा गया था।<sup>-1</sup> जो समान कार्बन-ऑक्सीजन स्ट्रेचिंग फ्रीक्वेंसी से काफी कम है जब रोडियम को एन-हेटेरोसाइक्लिक कार्बेन (2058 सेमी के बीच) से समन्वित किया जाता है<sup>-1</sup> और 2036 सेमी<sup>-1</sup>) जो कार्बोन के दूसरे कार्बन लोन-जोड़ी से एक मजबूत π-डोनेटिंग प्रभाव का संकेत है।<ref name=":18" />
[[File:CHEM5350Picture10.png|center|thumb|जेम-डिगोल्ड जटिल(परिसर) हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन से संश्लेषित<ref name=":17" />]][[ रोडियाम | रोडियाम]]<ref name=":18">{{Cite journal |last1=Lavallo |first1=Vincent |last2=Dyker |first2=C. Adam |last3=Donnadieu |first3=Bruno |last4=Bertrand |first4=Guy |date=2008 |title=केवल दूसरी-पंक्ति तत्वों वाले स्थिर पांच-सदस्यीय-रिंग एलन के संश्लेषण और लिगैंड गुण|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.200801176 |journal=  Angewandte Chemie|volume=120 |issue=29 |pages=5491–5494 |doi=10.1002/ange.200801176}}</ref> और गोल्ड(सोना)<ref name=":14" /> जैसी विभिन्न संक्रमण धातुओं के साथ कार्बोडाइकार्बेन्स को जटिल(परिसर) बनाते हुए दिखाया गया है पूर्व प्रयोग में, जब एक रोडियम कार्बन्सिल जटिल(परिसर) को कार्बोडाइकार्बिन के साथ समन्वित किया गया था, तो कार्बन-ऑक्सीजन [[ अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी |अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी]] को 2014 सेमी <sup>-1</sup> पर देखा गया था| जो उसी कार्बन-ऑक्सीजन खींचने की आवृत्ति से काफी कम है, जब रोडियम को N-हेटेरोचक्रीय से समन्वित किया जाता है। कार्बेन (2058 सेमी-1 और 2036 सेमी-1 के बीच) जो कार्बन्स के दूसरे कार्बन अयुग्मित युग्म से एक मजबूत π-दान प्रभाव का संकेत है।<ref name=":18" />


'''<big>संक्रमण धातु परिसरों में अभिक्रियाशीलता</big>'''


=== संक्रमण धातु परिसरों === में प्रतिक्रियाशीलता
कार्बन्स लिगैंड युक्त संक्रमण धातु परिसरों में अभिक्रियाशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला भी प्रदर्शित होती है। 2015 में, प्रांकेविसियस एट अल ने एक रूथेनियम (II) उत्प्रेरक को संश्लेषित किया जो दो अलग-अलग कार्बोडाइकार्बिन लिगैंड्स के लिए समन्वित था जो कि उत्कृष्ट डायस्टेरोसेलेक्टिविटी और क्रैबट्री के उत्प्रेरक के समान गतिविधि के साथ ओलेफ़िन को उत्प्रेरक रूप से कम करने में सक्षम था। bis (पाइरिडीन) कार्बोडाइकार्बिन लिगैंड्स के साथ पैलेडियम (II) उत्प्रेरक को सुजुकी-मियौरा और हेक-मिजोरोकी कपलिंग अभिक्रियाओं के लिए सफल उत्प्रेरक के रूप में दिखाया गया है, जबकि रोडियम(I) उत्प्रेरक को कार्बोडाइकार्बिन पिनर लिगैंड्स को हाइड्रोएमिनेट और हाइड्रोएरीलेट<ref name=":7" /> हाइड्रारिलेट<ref name=":8" /> डायन में दिखाया गया है।
कार्बोन लिगैंड युक्त संक्रमण धातु परिसरों में प्रतिक्रियाशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला भी प्रदर्शित होती है। 2015 में, प्रांकेविसियस एट अल। एक [[दयाता]] (II) उत्प्रेरक को दो अलग-अलग कार्बोडाइकार्बिन लिगैंड्स से समन्वित किया जो उत्कृष्ट [[डायस्टेरोमर]] और क्रैबट्री के उत्प्रेरक | क्रैबट्री के उत्प्रेरक के समान गतिविधि के साथ उत्प्रेरक रूप से [[हाइड्रोजनीकरण]] ओलेफ़िन में सक्षम था।<ref name=":5" />  बीआईएस (पाइरिडीन) कार्बोडाइकार्बिन लिगैंड्स के साथ [[ दुर्ग ]] (II) उत्प्रेरक [[सुजुकी प्रतिक्रिया]] के लिए सफल उत्प्रेरक साबित हुए हैं। सुजुकी-मियौरा और [[हेक प्रतिक्रिया]]। हेक-मिजोरोकी युग्मन प्रतिक्रियाएं<ref name=":6" />जबकि रोडियम (I) उत्प्रेरक कार्बोडिकार्बिन पिनसर लिगैंड्स के साथ समन्वयित होकर हाइड्रोएमिनेट करते हुए दिखाए गए हैं<ref name=":7" />और हाइड्रारिलेट<ref name=":8" />डिएन।
   [[File:CHEM5350Picture11.png|center|thumb|568x568px|नमूना संक्रमण-धातु उत्प्रेरित अभिक्रियाएं जहां उत्प्रेरक में कार्बन्स लिगैंड होता है<ref name=":5" /><ref name=":7" /><ref name=":8" />]]
   [[File:CHEM5350Picture11.png|center|thumb|568x568px|नमूना संक्रमण-धातु उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं जहां उत्प्रेरक में कार्बोन लिगैंड होता है<ref name=":5" /><ref name=":7" /><ref name=":8" />]]


=== मुख्य समूह परिसरों में प्रतिक्रियाशीलता ===
=== मुख्य समूह परिसरों में अभिक्रियाशीलता ===
कार्बोन मुख्य समूह तत्वों के साथ कॉम्प्लेक्स भी बना सकते हैं। कार्बन के मजबूत σ- और π-दान करने वाले गुणों ने उन्हें प्रतिक्रियाशील मुख्य-समूह-आधारित प्रजातियों को स्थिर करने के लिए इष्टतम उपकरण बना दिया है। [[बोरेनिलियम आयन]]ों जैसे उपन्यास बोरॉन युक्त यौगिकों के सफल संश्लेषण में कार्बोडाइकार्बेन्स को नियोजित किया गया है,<ref>{{Cite journal |last1=Inés |first1=Blanca |last2=Patil |first2=Mahendra |last3=Carreras |first3=Javier |last4=Goddard |first4=Richard |last5=Thiel |first5=Walter |last6=Alcarazo |first6=Manuel |date=2011 |title=डायहाइड्रिडो बोरेनियम केशन का संश्लेषण, संरचना और प्रतिक्रियाशीलता|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201103197 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=50 |issue=36 |pages=8400–8403 |doi=10.1002/anie.201103197|pmid=21761533 }}</ref> जो उपयोगी ऑप्टिकल गुणों को प्रदर्शित कर सकता है,<ref>{{Cite journal |last1=Hollister |first1=Kimberly |last2=Molino |first2=Andrew |last3=Breiner |first3=Grace |last4=Walley |first4=Jacob |last5=Wentz |first5=Kelsie |last6=Conley |first6=Ashley |last7=Dickie |first7=Diane |last8=Wilson |first8=David |last9=Gilliard Jr. |first9=Robert |date=2022 |title=एयर-स्टेबल थर्मोल्यूमिनेसेंट कार्बोडाइकार्बिन-बोराफ्लोरेनियम आयन|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11861 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=144 |issue=1 |pages=590–598 |doi=10.1021/jacs.1c11861|pmid=35016509 |s2cid=245713340 }}</ref> साथ ही एक डाइकेटिक ट्राइकोर्डिनेट हाइड्रिडोबोरोन यौगिक।<ref>{{Cite journal |last1=Chen |first1=Wen-Ching |last2=Lee |first2=Ching-Yu |last3=Lin |first3=Bo-Chao |last4=Hsu |first4=Yu-Chen |last5=Shen |first5=Jiun-Shian |last6=Hsu |first6=Chao-Ping |last7=Yap |first7=Glenn |last8=Ong |first8=Tiow-Gan |date=2014 |title=द एलूसिव थ्री-कोऑर्डिनेट डाइकेशनिक हाइड्रिडो बोरोन कॉम्प्लेक्स|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja4120852 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=136 |issue=3 |pages=914–917 |doi=10.1021/ja4120852|pmid=24383448 }}</ref> कार्बन का उपयोग π-बॉन्डिंग कैरेक्टर के साथ स्थिर कार्बन-बिस्मथ प्रजातियों के पहले संश्लेषण में भी किया गया है।<ref>{{Cite journal |last1=Walley |first1=Jacob |last2=Warring |first2=Levi |last3=Wang |first3=Guocang |last4=Dickie |first4=Diane |last5=Pan |first5=Sudip |last6=Frenking |first6=Gernot |last7=Gilliard Jr. |first7=Robert |date=2020 |title=Carbodicarbene Bismaalkene Cations: Unravelling the Complexities of Carbene versus Carbone in Heavy Pnictogen Chemistry |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=60 |issue=12 |pages=6682–6690 |doi=10.1002/anie.202014398|pmid=33290596 |pmc=7986408 }}</ref> C-H सक्रियण के माध्यम से पांच-सदस्यीय बेरिलसाइकिल के संश्लेषण के साथ कार्बोडाइकार्बेन्स ने [[ फीरोज़ा ]] रसायन विज्ञान के क्षेत्र में भी महत्वपूर्ण उपयोगिता देखी है।<ref name=":9" />साथ ही बेरिलसाइकिल [[रिंग का विस्तार और संकुचन]]।<ref name=":10" />
कार्बन्स मुख्य समूह तत्वों के साथ जटिल(परिसर) भी बना सकते हैं। कार्बन के मजबूत σ- और π-दान करने वाले गुणों ने उन्हें अभिक्रियाशील मुख्य-समूह-आधारित प्रजातियों को स्थिर करने के लिए इष्टतम उपकरण बना दिया है। कार्बोडाइकार्बेन्स को [[बोरेनिलियम आयन|बोरेनिलियम आयनो]] जैसे उपन्यास बोरॉन युक्त यौगिकों के सफल संश्लेषण में नियोजित किया गया है,<ref>{{Cite journal |last1=Inés |first1=Blanca |last2=Patil |first2=Mahendra |last3=Carreras |first3=Javier |last4=Goddard |first4=Richard |last5=Thiel |first5=Walter |last6=Alcarazo |first6=Manuel |date=2011 |title=डायहाइड्रिडो बोरेनियम केशन का संश्लेषण, संरचना और प्रतिक्रियाशीलता|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201103197 |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=50 |issue=36 |pages=8400–8403 |doi=10.1002/anie.201103197|pmid=21761533 }}</ref> जो उपयोगी ऑप्टिकल गुणों को प्रदर्शित कर सकता है,<ref>{{Cite journal |last1=Hollister |first1=Kimberly |last2=Molino |first2=Andrew |last3=Breiner |first3=Grace |last4=Walley |first4=Jacob |last5=Wentz |first5=Kelsie |last6=Conley |first6=Ashley |last7=Dickie |first7=Diane |last8=Wilson |first8=David |last9=Gilliard Jr. |first9=Robert |date=2022 |title=एयर-स्टेबल थर्मोल्यूमिनेसेंट कार्बोडाइकार्बिन-बोराफ्लोरेनियम आयन|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c11861 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=144 |issue=1 |pages=590–598 |doi=10.1021/jacs.1c11861|pmid=35016509 |s2cid=245713340 }}</ref> साथ ही साथ एक डाइकेटिक ट्राइकोर्डिनेट हाइड्रिडोबोरोन यौगिक<ref>{{Cite journal |last1=Chen |first1=Wen-Ching |last2=Lee |first2=Ching-Yu |last3=Lin |first3=Bo-Chao |last4=Hsu |first4=Yu-Chen |last5=Shen |first5=Jiun-Shian |last6=Hsu |first6=Chao-Ping |last7=Yap |first7=Glenn |last8=Ong |first8=Tiow-Gan |date=2014 |title=द एलूसिव थ्री-कोऑर्डिनेट डाइकेशनिक हाइड्रिडो बोरोन कॉम्प्लेक्स|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja4120852 |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=136 |issue=3 |pages=914–917 |doi=10.1021/ja4120852|pmid=24383448 }}</ref> कार्बन का उपयोग π-बॉन्डिंग कैरेक्टर के साथ स्थिर कार्बन-बिस्मथ प्रजातियों के पहले संश्लेषण में भी किया गया है।<ref>{{Cite journal |last1=Walley |first1=Jacob |last2=Warring |first2=Levi |last3=Wang |first3=Guocang |last4=Dickie |first4=Diane |last5=Pan |first5=Sudip |last6=Frenking |first6=Gernot |last7=Gilliard Jr. |first7=Robert |date=2020 |title=Carbodicarbene Bismaalkene Cations: Unravelling the Complexities of Carbene versus Carbone in Heavy Pnictogen Chemistry |journal=  Angewandte Chemie International Edition|volume=60 |issue=12 |pages=6682–6690 |doi=10.1002/anie.202014398|pmid=33290596 |pmc=7986408 }}</ref> C-H सक्रियण<ref name=":9" /> के साथ-साथ बेरिलसाइकिल रिंग विस्तार<ref name=":10" /> के माध्यम से पांच-सदस्यीय बेरिलसाइकल के संश्लेषण के साथ कार्बोडाइकार्बेन्स ने बेरिलियम रसायन विज्ञान के क्षेत्र में भी महत्वपूर्ण उपयोगिता देखी है।
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सामान्य कार्बन्स

कार्बन्स अणुओं का एक वर्ग है जिसमें शून्य की औपचारिक ऑक्सीकरण स्थिति के साथ 1D उत्तेजित अवस्था में एक कार्बन परमाणु होता है, जहां सभी चार संयोजकता इलेक्ट्रॉन बिना बंधन वाले एकाकी जोड़े के रूप में मौजूद होते हैं।[1] ये कार्बन-आधारित यौगिक सूत्र CL2 के हैं जहाँ L एक दृढ़ता से σ-दान करने वाला लिगैंड है, समान्यता एक फॉस्फीन (कार्बोडिफोस्फोरेंस) या एक N-हेटेरोचक्रीय कार्बेन NHC (कार्बोडाइकार्बेनेस), जो दाता-स्वीकर्ता बॉन्ड के माध्यम से केंद्रीय कार्बन परमाणु को स्थिर करता है।[1] कार्बन्स में σ- और π-समरूपता दोनों के साथ उच्च-ऊर्जा ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) होते हैं, जिससे वे मजबूत लुईस क्षार और मजबूत π-बैकडोनर प्रतिस्थापक बनते है।[2] कार्बन्स में उच्च प्रोटॉन बंधुता होती है और मजबूत न्यूक्लियोफाइल होते हैं जो उन्हें विभिन्न प्रकार के मुख्य समूह और संक्रमण धातु परिसरों में लिगेंड के रूप में कार्य करने की अनुमति देते हैं।[3] कार्बन्स-समन्वित तत्व भी विभिन्न प्रकार की विभिन्न अभिक्रियाओं का प्रदर्शन करते हैं और विभिन्न कार्बनिक[4][5][6][7] और मुख्य समूह अभिक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं।[8][9]

संरचना और संबंध

कार्बोडाइफॉस्फोरेंस

कार्बोडिफोस्फोरेंस के प्रारंभिक रासायनिक संश्लेषण में, संरचना को एक समग्र तटस्थ प्रजातियों के बीच एक अनुनाद संकर के रूप में वर्णित किया गया था जिसमें केंद्रीय कार्बन परमाणु और दो जटिल(परिसर) फॉस्फोरस परमाणुओं और एक ज़्विटरियोनिक प्रजातियों के बीच दोहरे बंधन मौजूद होते हैं जो दोनों पर धनात्मक आवेश करते हैं। फॉस्फोरस परमाणु और केंद्रीय कार्बन परमाणु पर -2 का समग्र आवेश है|[10]

प्रारंभिक प्रस्तावित कार्बोडाइफॉस्फोरेन अनुनाद संरचनाएं[10]

यद्यपि, हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन पर कम्प्यूटेशनल(संगणक) अध्ययन से पता चला है कि सबसे अधिक कब्जे वाले आणविक ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) मुख्य रूप से कार्बन पर स्थानीयकृत थे और उनके आकार थे जो बंधन आणविक ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) के बजाय σ- और π-सममित अकेले जोड़े के संकेतक थे।[11]  अतिरिक्त गणनाओं ने केंद्रीय कार्बन परमाणु और जटिल(परिसर) फॉस्फोरस परमाणुओं के बीच σ-बांड ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) को दिखाया, लेकिन फॉस्फोरस पर स्थानीयकृत कोई ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) नहीं थे, यह दर्शाता है कि फॉस्फोरस परमाणु दाता-स्वीकर्ता परिसर बनाने के लिए कार्बन पर अपने अकेले जोड़े को खाली संयोजकता ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) में दान कर रहे थे।[11] क्रिस्टलोग्राफी(स्फटिक रूप-विधा) डेटा से यह भी पता चला है कि हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन संरचना 131.7° के P-C-P बांड कोण के साथ रैखिक के बजाय विशेष रूप से मुड़ी हुई थी।[12]

कार्बोडाइकार्बेन्स

कार्बोडाइकार्बेन्स की संरचना कार्बोडिफोस्फोरेंस के समान होती है।[13] N-मिथाइल-प्रतिस्थापित कार्बोडाइकार्बिन के लिए कम्प्यूटेशनल(संगणक) डेटा ने एक कार्बन-कार्बन बंधन की भविष्यवाणी की, जिसकी लंबाई 1.358 Å (एलीन के लिए 1.308 Å की तुलना में) पर एक विशिष्ट एलीन में C= C बांड की तुलना में केवल थोड़ी सी लंबी है, लेकिन एक महत्वपूर्ण रूप से मुड़े हुए बंधन के साथ 131.8° का कोण (एक मानक रैखिक एलीन के लिए 180° की तुलना में)।[13] एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी(स्फटिक रूप-विधा) ने केंद्रीय कार्बन परमाणु पर मौजूद दो अकेले जोड़े के संकेत के साथ 1.348 Å की प्रयोगात्मक रूप से मापी गई C = C बांड लंबाई और 131.8 डिग्री के C-C-C बॉन्ड कोण के साथ संरचना की पुष्टि की।[14] आगे की गणनाओं से पता चला कि दो सबसे अधिक कब्जे वाले आणविक ऑर्बिटल्स(कक्षाओं) को मुख्य रूप से केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो अकेले जोड़े के रूप में स्थानीयकृत किया जाता है, जैसे कि हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन के साथ, N-हेटेरोचक्रीय कार्बेन कार्बन परमाणुओं पर π-सममित कक्षीय के थोड़ा अधिक डेलोकलाइज़ेशन के कारण। उनके बेहतर π-स्वीकार करने वाले गुण है।[13]  यह N-हेटरोचक्रीय कार्बेन लिगैंड्स और औपचारिक रूप से कार्बन (0) परमाणु के बीच दो मुक्त अकेला जोड़ा के बीच एक दाता-स्वीकर्ता बातचीत का संकेत है।[13]


अन्य कार्बाइन संरचनाएं

फॉस्फेटीन यलाइड्स (सामान्य सूत्र R3P=C=C=O) और कार्बन सबऑक्साइड (O=C=C=C=O) ने कार्बन्स-जैसे चरित्र का भी प्रदर्शन किया है जहां कार्बन (0) प्रजातियां कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ दाता-स्वीकर्ता बातचीत में भाग लेती हैं। ट्राइफेनिलफोस्फोरैनिलिडेनेकेटेन की क्रिस्टल संरचना (Ph3PC2O) ने अन्य कार्बन (0) यौगिकों की मुड़ी हुई संरचना के अनुरूप 145.5 ° का P-C-C बंध कोण प्रकट किया।[2][15] जबकि कम्प्यूटेशनल(संगणक) और प्रायोगिक दोनों डेटा ने कार्बन सबऑक्साइड के लिए एक रैखिक संरचना का संकेत दिया, वहीं मॉडल ने रैखिक कार्बन सबऑक्साइड और बेंट कार्बन सबऑक्साइड के बीच केवल 1.9 kcal mol-1 (7.9 kJ mol-1) के ऊर्जा अंतर की भविष्यवाणी की।[2] झुकाव(बंकन) में आसानी और दो सबसे अधिक व्याप्त आणविक कक्षा में कार्बन का अपेक्षाकृत बड़ा योगदान, रैखिक ज्यामिति के बावजूद कुछ हद तक कार्बन्स जैसा चरित्र दर्शाता है।[2]


संश्लेषण

कार्बोडाइफॉस्फोरेंस

कार्बोडाइफोस्फोरेंस के संश्लेषण के लिए एक रणनीति में +2 या +4 ऑक्सीकरण अवस्था में कार्बन अभिकर्मक पर एक कम करने वाले घटक का उपयोग सम्मिलित है। एक यौगिक का पहला सफल संश्लेषण जिसे अब कार्बोडिफोस्फोरन के रूप में मान्यता प्राप्त है, रामिरेज़ एट अल द्वारा प्राप्त किया गया था। 1961 में इस पद्धति के साथ[10] मिथाइलिडेबिस-(ट्रिफेनिलफोस्फोनियम) ब्रोमाइड को पोटेशियम धातु के साथ डिग्लीमे घोल में मिलाने से, पोटेशियम ने शुरुआती सामग्री को स्थिर, पीले, क्रिस्टलीय ठोस के रूप में हेक्साफेनिलकार्बोडिफोस्फोरन बनाने के लिए कम कर दिया है।[10]

पहला कार्बोडाइफॉस्फोरेन संश्लेषण[10]

एल्काइल-प्रतिस्थापित कार्बोडाइफोस्फोरेंस को संश्लेषित करने के लिए वैकल्पिक तरीकों में कार्बन (IV) या कार्बन (II) की शुरुआती सामग्री का अवक्षेपण या उन्मूलन सम्मिलित है। सोडियम हाइड्राइड[16] या सोडियम एमाइड[17] जैसे मजबूत आधार के साथ कार्बन (IV) या कार्बन (II) डिफॉस्फीन नमक को अभिक्रिया देने से वांछित कार्बोडाइफोस्फोरन बनाने के लिए केंद्र कार्बन परमाणु को अवक्षेपित किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, एक हलाइड -प्रतिस्थापित फास्फोनियम नमक कार्बोडाइफोस्फोरन बनाने के लिए एक मजबूत आधार की उपस्थिति में एक उन्मूलन अभिक्रिया से गुजर सकता है।[18]

एल्काइल-कार्बोडाइफॉस्फोरेंस के वैकल्पिक संश्लेषण[17][18]

अधिक विविध कार्बोडिफोस्फोरेन्स के लिए कृत्रिम तरीके भी विकसित किए गए हैं। मिथाइलेनडीफॉस्फिन क्रमशः हेक्साफ्लोरोएसेटो [19] या थायोसिटोन[20] के साथ एक अभिक्रिया से गुजरेंगे, जो क्रमशः O-प्रतिस्थापित और S-प्रतिस्थापित कार्बोडाइफोस्फोरेंस बनाते हैं। चक्रीय यौगिक कार्बोडिफोस्फोरेंस को भी bis (डायसोप्रोपाइलैमिनो) फॉस्फिनो डायज़ोमेथेन की अभिक्रिया के माध्यम से सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया है जिसमें bis (डायलकाइलैमिनो) फॉस्फेनियम ट्राइफलेट अतिरिक्त बेंज़ोनाइट्राइल में हेक्सामेथिलडिसिलाज़ाइड के साथ अवक्षेपण होता है।[21]

अधिक विविध कार्बोडाइफॉस्फोरेंस का संश्लेषण[19][21]

कार्बोडाइकार्बेन्स

पहला कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण 2008 में डायकर एट अल द्वारा पहले कार्बोडिफोस्फोरन संश्लेषण की तुलना में बहुत बाद में प्राप्त किया गया था।[14] पहला कदम मिथाइल ट्राइफ्लोरोमेथेनेसल्फोनेट का उपयोग करके bis (N-मेथिलबेन्ज़िमिडाज़ोल-2-YL) मीथेन का मिथाइलेशन था और दूसरा चरण वांछित एन उपज के लिए पोटेशियम bis(ट्राइमेथिलसिलाइल) एमाइड (KHMDS) का उपयोग करके कार्बन(II) प्रजातियों का अवक्षेपण था। वांछित N-हेटेरोचक्रीय-कार्बेन-प्रतिस्थापित कार्बन्स प्राप्त करने के लिये है।[14]

पहला कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण[14]

इसी तरह के गैर-चक्रीय कार्बोडाइकार्बेन्स को भी डाइमिथाइलएसिटामाइड में शुरुआती सामग्री के दो समकक्षों के संघनन के माध्यम से विशालता लवण से सफलतापूर्वक संश्लेषित किया गया है। इसके बाद डाइमिथाइलमाइन के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन, फिर N-ब्यूटिललिथियम के साथ अवक्षेपण एक टेट्राएमिनोलीन बनाने के लिए जो एक कार्बोडाइकार्बिन के रूप में कार्य करता है।[22] इसके अतिरिक्त, चेन एट अल द्वारा असममित कार्बोडाइकार्बेन्स के सहज संश्लेषण की एक विधि विकसित की गई थी, 2015 में एक साधारण न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया का उपयोग करके।[23] N-हेटेरोचक्रीय कार्बेन मचान के साथ एक ओलेफ़िन को एक अलग NHC अंश(मोएटिटी) वाले थियोईथर के साथ अभिक्रिया देने से एक उत्पाद उत्पन्न होता है जिसे बेहतर कार्यक्षमता के साथ दो अलग-अलग कार्बोडीकार्बिन के कार्बोडाइकार्बिन को वहन करने के लिए आसानी से अवक्षेपित किया जा सकता है।[23]

वैकल्पिक कार्बोडाइकार्बिन संश्लेषण[22][23]

अभिक्रियाशीलता

क्षारकता

केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो एकाकी जोड़े की उपस्थिति कार्बन के लिए ब्रोन्स्टेड-लोरी क्षार के रूप में कार्य करना संभव बनाती है और एक अम्ल से दो प्रोटॉन स्वीकार करती है। एक कार्बोडिफोस्फोरन के लिए विशिष्ट प्रथम प्रोटॉन आत्मीयता सबसे कमजोर आधार के लिए 209.3 kcal mol-1 (875.7 kJ mol-1) से लेकर सबसे मजबूत आधार के लिए 287.6 kcal mol-1 (1203 kJ mol-1) तक और दूसरी प्रोटॉन समानता 70.6 से लेकर होती है। kcal mol-1 (295 kJ mol-1) से 188.9 kcal mol-1 (790.4 kJ mol-1)। तुलना के लिए, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड की प्रोटॉन बंधुता 1101.8 kJ mol-1 है, जो दर्शाता है कि कार्बोडिफोस्फोरेंस मजबूत आधारों के रूप में कार्य कर सकता है। कार्बोडाइकार्बेन्स कार्बोडाइफोस्फोरेन्स की तुलना में और भी मजबूत आधारों के रूप में कार्य कर सकते हैं।[24] जिसमें पहले प्रोटॉन समानताएं 294.3 kJ mol-1 (1231 kJ mol-1) तक पहुंचती हैं। यद्यपि, कार्बोडाइकार्बेन्स के लिए दूसरी प्रोटॉन बंधुताएं कार्बोडिफोस्फोरेंस की तुलना में हैं और 155.3 kcal mol-1 (649.8 kJ mol-1) से 168.4 kcal mol-1 के मानों की श्रेणी के साथ N-हेटरो चक्रीय कार्बेन प्रतिस्थापन की पहचान के आधार पर परिवर्तनशीलता प्रदर्शित करती हैं। (704.6 kJ mol-1)[13] यह N-हेटरो चक्रीय कार्बेन प्रतिस्थापन के कार्बन परमाणुओं पर π-सममित अकेला जोड़ी के बढ़ते डेलोकलाइजेशन(निरूपण) के कारण है जो प्रतिस्थापन की पहचान पर दूसरे प्रोटॉन संबंध की निर्भरता को बढ़ाता है।[13]


लिगेंड्स

ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार मजबूत होने के अलावा, कार्बन्स न्यूक्लियोफिलिक भी होते हैं और संक्रमण धातुओं और मुख्य समूह तत्वों के साथ समन्वय करते समय मजबूत लुईस क्षार के रूप में कार्य करते हैं। कई कम्प्यूटेशनल(संगणक) अध्ययनों में पाया गया कि कार्बोडिफोस्फोरेंस धातु-लिगैंड बॉन्ड पृथक्करण ऊर्जा के साथ टंगस्टन और निकेल से कसकर बंधे होते हैं जो कुछ यौगिकों के लिए कार्बन मोनोआक्साइड धातु-लिगैंड बॉन्ड से अधिक थे।[3]  प्रायोगिक रूप से, विभिन्न प्रकार के धातु-कार्बोडाइफ़ॉस्फ़ोरेन परिसरों को संश्लेषित और विशेषता दी गई है, जिसमें टंगस्टन[20]निकेल,[25] ताँबा,[26] चाँदी,[26]और गोल्ड(सोना) जैसी धातुएँ सम्मिलित हैं।[27] गोल्ड जटिल(परिसर) विशेष ध्यान देने योग्य है क्योंकि यह पहला रत्न डिगोल्ड जटिल(परिसर) है और कार्बन(0) यौगिक के रूप में कार्बोडिफोस्फोरेंस की संरचना का समर्थन करने वाले प्रायोगिक साक्ष्य प्रदान करता है, जो सोने के परमाणुओं को दान करने वाले केंद्रीय कार्बन परमाणु पर दो एकाकी जोड़े के साथ होता है [27][20]

जेम-डिगोल्ड जटिल(परिसर) हेक्साफेनिलकार्बोडिफॉस्फोरेन से संश्लेषित[27]

रोडियाम[28] और गोल्ड(सोना)[22] जैसी विभिन्न संक्रमण धातुओं के साथ कार्बोडाइकार्बेन्स को जटिल(परिसर) बनाते हुए दिखाया गया है पूर्व प्रयोग में, जब एक रोडियम कार्बन्सिल जटिल(परिसर) को कार्बोडाइकार्बिन के साथ समन्वित किया गया था, तो कार्बन-ऑक्सीजन अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी को 2014 सेमी -1 पर देखा गया था| जो उसी कार्बन-ऑक्सीजन खींचने की आवृत्ति से काफी कम है, जब रोडियम को N-हेटेरोचक्रीय से समन्वित किया जाता है। कार्बेन (2058 सेमी-1 और 2036 सेमी-1 के बीच) जो कार्बन्स के दूसरे कार्बन अयुग्मित युग्म से एक मजबूत π-दान प्रभाव का संकेत है।[28]

संक्रमण धातु परिसरों में अभिक्रियाशीलता

कार्बन्स लिगैंड युक्त संक्रमण धातु परिसरों में अभिक्रियाशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला भी प्रदर्शित होती है। 2015 में, प्रांकेविसियस एट अल ने एक रूथेनियम (II) उत्प्रेरक को संश्लेषित किया जो दो अलग-अलग कार्बोडाइकार्बिन लिगैंड्स के लिए समन्वित था जो कि उत्कृष्ट डायस्टेरोसेलेक्टिविटी और क्रैबट्री के उत्प्रेरक के समान गतिविधि के साथ ओलेफ़िन को उत्प्रेरक रूप से कम करने में सक्षम था। bis (पाइरिडीन) कार्बोडाइकार्बिन लिगैंड्स के साथ पैलेडियम (II) उत्प्रेरक को सुजुकी-मियौरा और हेक-मिजोरोकी कपलिंग अभिक्रियाओं के लिए सफल उत्प्रेरक के रूप में दिखाया गया है, जबकि रोडियम(I) उत्प्रेरक को कार्बोडाइकार्बिन पिनर लिगैंड्स को हाइड्रोएमिनेट और हाइड्रोएरीलेट[6] हाइड्रारिलेट[7] डायन में दिखाया गया है।

नमूना संक्रमण-धातु उत्प्रेरित अभिक्रियाएं जहां उत्प्रेरक में कार्बन्स लिगैंड होता है[4][6][7]

मुख्य समूह परिसरों में अभिक्रियाशीलता

कार्बन्स मुख्य समूह तत्वों के साथ जटिल(परिसर) भी बना सकते हैं। कार्बन के मजबूत σ- और π-दान करने वाले गुणों ने उन्हें अभिक्रियाशील मुख्य-समूह-आधारित प्रजातियों को स्थिर करने के लिए इष्टतम उपकरण बना दिया है। कार्बोडाइकार्बेन्स को बोरेनिलियम आयनो जैसे उपन्यास बोरॉन युक्त यौगिकों के सफल संश्लेषण में नियोजित किया गया है,[29] जो उपयोगी ऑप्टिकल गुणों को प्रदर्शित कर सकता है,[30] साथ ही साथ एक डाइकेटिक ट्राइकोर्डिनेट हाइड्रिडोबोरोन यौगिक[31] कार्बन का उपयोग π-बॉन्डिंग कैरेक्टर के साथ स्थिर कार्बन-बिस्मथ प्रजातियों के पहले संश्लेषण में भी किया गया है।[32] C-H सक्रियण[8] के साथ-साथ बेरिलसाइकिल रिंग विस्तार[9] के माध्यम से पांच-सदस्यीय बेरिलसाइकल के संश्लेषण के साथ कार्बोडाइकार्बेन्स ने बेरिलियम रसायन विज्ञान के क्षेत्र में भी महत्वपूर्ण उपयोगिता देखी है।

कार्बोडाइकार्बेन्स द्वारा स्थिर मुख्य समूह परिसरों के उदाहरण

संदर्भ

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