क्रिप्टैंड: Difference between revisions

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[[File:Cryptand.svg|thumb|[2.2.2] क्रिप्टैंड]][[रसायन विज्ञान]] में, क्रिप्टैंड विभिन्न प्रकार के धनायनों के लिए संश्लेषित, [[बाइसिकल]] और [[पॉलीसाइक्लिक यौगिक|पॉलीसाइक्लिक]], [[डेंटिसिटी|बहुदंतुर]] [[लिगैंड|लिगेंड]] का एक समूह है।<ref>{{cite book|last=Von Zelewsky|first=A.|title=समन्वय यौगिकों की स्टीरियोकैमिस्ट्री|publisher=John Wiley|location=Chichester|date=1995|isbn=0-471-95057-2|url-access=registration|url=https://archive.org/details/stereochemistryo0000zele}}</ref> 1987 में [[रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार]] [[डोनाल्ड जे. क्रैम]], [[जीन-मैरी लेहन]] और [[चार्ल्स जे. पेडरसन]] को क्रिप्टैंड्स और [[मुकुट पंख|क्राउन ईथर]] के उपयोग की खोज और निर्धारण में उनके प्रयासों के लिए दिया गया था, इस प्रकार [[सुपरमॉलेक्यूलर रसायन विज्ञान|अतिआणविक रसायन विज्ञान]] के अब समृद्ध क्षेत्र की शुरुआत हुई।<ref>{{cite book|last=Lehn|first= J. M.|title=Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives|publisher= VCH|location= Weinheim |date=1995}}</ref> [[क्रिप्ट|क्रिप्टैंड]] शब्द का अर्थ है कि यह लिगैंड एक [[क्रिप्ट]] में सब्सट्रेट्स को बांधता है, अतिथि को दफनाने की तरह हस्तक्षेप करता है। ये अणु [[मुकुट ईथर|क्राउन ईथर]] के त्रि-आयामी [[संरचनात्मक एनालॉग|तुल्यरूप]] हैं, लेकिन अतिथि आयनों के लिए [[समन्वय परिसर|परिसरों]] के रूप में अधिक चयनात्मक और मजबूत हैं। परिणामी [[समन्वय परिसर|परिसर]][[ lipophilic | लिपोफिलिक]] हैं।<ref>{{cite journal |doi=10.1002/(SICI)1521-3773(19990419)38:8<1018::AID-ANIE1018>3.0.CO;2-G|title=गोलाकार आणविक होस्ट के डिजाइन के लिए संरचनात्मक वर्गीकरण और सामान्य सिद्धांत|year=1999|last1=MacGillivray|first1=Leonard R.|last2=Atwood|first2=Jerry L.|journal=Angewandte Chemie International Edition|volume=38|issue=8|pages=1018–1033|pmid=25138490}}</ref>
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==संरचना==
==संरचना==
सबसे सामान्य और सबसे महत्वपूर्ण क्रिप्टैंड {{chem2|N[CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2]3N}} है, इस यौगिक का व्यवस्थित [[IUPAC|आईयूपीएसी]] नाम 1,10-डायज़ा-4,7,13,16,21,24-हेक्साऑक्साबिसाइक्लो[8.8.8]हेक्साकोसेन है। इस यौगिक को 2.2.2-क्रिप्टैंड|[2.2.2]क्रिप्टैंड कहा जाता है, जहां संख्याएं अमीन नाइट्रोजन कैप के बीच तीन पुलों में से प्रत्येक में [[ईथर]] ऑक्सीजन परमाणुओं (और इसलिए बाध्यकारी साइटों) की संख्या दर्शाती हैं। कई क्रिप्टैंड व्यापारिक नाम क्रिप्टोफिक्स के तहत व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।<ref>{{cas | 23978-09-8}}</ref> ऑल-अमीन क्रिप्टैंड्स क्षार धातु धनायनों के लिए विशेष रूप से उच्च आत्मीयता प्रदर्शित करते हैं, जिससे पोटासाइड के लवणों को अलग करना संभव हो गया है|K<sup>−</sup>.<ref>{{cite journal | last1= Kim|first1= J.|last2= Ichimura|first2= A. S.|last3= Huang|first3= R. H.|last4= Redko|first4= M.|last5= Phillips|first5= R. C.|last6= Jackson|first6= J. E.|last7= Dye|first7= J. L. | title = Crystalline Salts of Na<sup>−</sup> and K<sup>−</sup> (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature | journal = [[J. Am. Chem. Soc.]] | year = 1999 | volume = 121 | pages = 10666–10667 | doi = 10.1021/ja992667v | issue = 45}}</ref>
सबसे सामान्य और सबसे महत्वपूर्ण क्रिप्टैंड {{chem2|N[CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2]3N}} है, इस यौगिक का व्यवस्थित [[IUPAC|आईयूपीएसी]] नाम 1,10-डायज़ा-4,7,13,16,21,24-हेक्साऑक्साबिसाइक्लो[8.8.8]हेक्साकोसेन है। इस यौगिक को [2.2.2]क्रिप्टैंड कहा जाता है, जहां संख्याएं अमीन नाइट्रोजन कैप्स के बीच तीन ब्रिडगेस में से प्रत्येक में [[ईथर]] ऑक्सीजन परमाणुओं (और इसलिए बाध्यकारी साइटों) की संख्या दर्शाती हैं। कई क्रिप्टैंड व्यापारिक नाम क्रिप्टोफिक्स के तहत व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।<ref>{{cas | 23978-09-8}}</ref> ऑल-अमीन क्रिप्टैंड्स क्षार धातु धनायनों के लिए विशेष रूप से उच्च आत्मीयता प्रदर्शित करते हैं, जिससे K<sup>−</sup> के लवणों को अलग करना संभव हो गया है।.<ref>{{cite journal | last1= Kim|first1= J.|last2= Ichimura|first2= A. S.|last3= Huang|first3= R. H.|last4= Redko|first4= M.|last5= Phillips|first5= R. C.|last6= Jackson|first6= J. E.|last7= Dye|first7= J. L. | title = Crystalline Salts of Na<sup>−</sup> and K<sup>−</sup> (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature | journal = [[J. Am. Chem. Soc.]] | year = 1999 | volume = 121 | pages = 10666–10667 | doi = 10.1021/ja992667v | issue = 45}}</ref>
 
 
==गुण==
==गुण==


=== धनायन बंधन ===
=== धनायन बंधन ===
क्रिप्टैंड की त्रि-आयामी आंतरिक गुहा मेजबान-अतिथि रसायन शास्त्र प्रदान करती है | अतिथि आयनों के लिए एक बाध्यकारी साइट - या होस्ट - प्रदान करती है। धनायनित अतिथि और क्रिप्टैंड के बीच के कॉम्प्लेक्स को क्रिप्टेट कहा जाता है। क्रिप्टैंड्स कई कठोर धनायनों सहित कॉम्प्लेक्स बनाते हैं {{chem|NH|4|+}}, [[lanthanoids]], [[क्षार]] धातुएँ, और [[क्षारीय पृथ्वी धातु]]एँ। क्राउन ईथर के विपरीत, क्रिप्टेंड [[नाइट्रोजन]] और [[ऑक्सीजन]] दाताओं दोनों का उपयोग करके अतिथि आयनों को बांधते हैं। यह त्रि-आयामी एनकैप्सुलेशन मोड कुछ आकार-चयनात्मकता प्रदान करता है, जिससे क्षार धातु धनायनों (उदाहरण के लिए Na) के बीच भेदभाव संभव होता है।<SUP>+</SUP>बनाम. क<SUP>+</SUP>). कुछ क्रिप्टैंड्स चमकदार होते हैं।<ref>{{cite journal |doi=10.1016/S0010-8545(00)00246-0|title=धनायन पहचान के लिए फ्लोरोसेंट आणविक सेंसर के डिजाइन सिद्धांत|year=2000|last1=Valeur|first1=B.|journal=Coordination Chemistry Reviews|volume=205|pages=3–40}}</ref>
क्रिप्टैंड की त्रि-आयामी आंतरिक कोटर-अतिथि आयनों के लिए [[एक बाध्यकारी साइट - या होस्ट]] - प्रदान करती है। [[धनायनित]] अतिथि और क्रिप्टैंड के बीच के जटिल को क्रिप्टेट कहा जाता है। क्रिप्टैंड्स {{chem|NH|4|+}} सहित कई कठोर जैसे [[lanthanoids|लैन्थेनॉयड]], [[क्षार]] धातुएँ, और [[क्षारीय पृथ्वी धातु|क्षारीय मृदा धातुएँ]] धनायनों के साथ परिसर बनाते हैं। क्राउन ईथर के विपरीत, क्रिप्टेंड [[नाइट्रोजन]] और [[ऑक्सीजन]] दाताओं दोनों का उपयोग करके अतिथि आयनों को बांधते हैं। यह त्रि-आयामी संपुटीकरण मोड कुछ आकार-चयनात्मकता प्रदान करता है, जिससे क्षार धातु धनायनों (उदाहरण के लिए Na<SUP>+</SUP> बनाम K<SUP>+</SUP>) के बीच भेदभाव संभव होता है। कुछ क्रिप्टैंड्स चमकदार होते हैं।<ref>{{cite journal |doi=10.1016/S0010-8545(00)00246-0|title=धनायन पहचान के लिए फ्लोरोसेंट आणविक सेंसर के डिजाइन सिद्धांत|year=2000|last1=Valeur|first1=B.|journal=Coordination Chemistry Reviews|volume=205|pages=3–40}}</ref>
 
 
===आयन बाइंडिंग===
===आयन बाइंडिंग===
पॉलीमाइन-आधारित क्रिप्टैंड्स को पॉलीअमोनियम पिंजरों में परिवर्तित किया जा सकता है, जो आयनों के लिए उच्च समानता प्रदर्शित करते हैं।
पॉलीमाइन-आधारित क्रिप्टैंड्स को पॉलीअमोनियम पिंजरों में परिवर्तित किया जा सकता है, जो आयनों के लिए उच्च समानता प्रदर्शित करते हैं।

Revision as of 07:57, 28 July 2023

[2.2.2] क्रिप्टैंड की संरचना और एक पोटेशियम धनायन (बैंगनी) का प्रावरण। क्रिस्टलीय अवस्था में, एक्स-रे विवर्तन से प्राप्त किया जाता है।[1]
[2.2.2] क्रिप्टैंड

रसायन विज्ञान में, क्रिप्टैंड विभिन्न प्रकार के धनायनों के लिए संश्लेषित, बाइसिकल और पॉलीसाइक्लिक, बहुदंतुर लिगेंड का एक समूह है।[2] 1987 में रसायन विज्ञान के लिए नोबेल पुरस्कार डोनाल्ड जे. क्रैम, जीन-मैरी लेहन और चार्ल्स जे. पेडरसन को क्रिप्टैंड्स और क्राउन ईथर के उपयोग की खोज और निर्धारण में उनके प्रयासों के लिए दिया गया था, इस प्रकार अतिआणविक रसायन विज्ञान के अब समृद्ध क्षेत्र की शुरुआत हुई।[3] क्रिप्टैंड शब्द का अर्थ है कि यह लिगैंड एक क्रिप्ट में सब्सट्रेट्स को बांधता है, अतिथि को दफनाने की तरह हस्तक्षेप करता है। ये अणु क्राउन ईथर के त्रि-आयामी तुल्यरूप हैं, लेकिन अतिथि आयनों के लिए परिसरों के रूप में अधिक चयनात्मक और मजबूत हैं। परिणामी परिसर लिपोफिलिक हैं।[4]

संरचना

सबसे सामान्य और सबसे महत्वपूर्ण क्रिप्टैंड N[CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2]3N है, इस यौगिक का व्यवस्थित आईयूपीएसी नाम 1,10-डायज़ा-4,7,13,16,21,24-हेक्साऑक्साबिसाइक्लो[8.8.8]हेक्साकोसेन है। इस यौगिक को [2.2.2]क्रिप्टैंड कहा जाता है, जहां संख्याएं अमीन नाइट्रोजन कैप्स के बीच तीन ब्रिडगेस में से प्रत्येक में ईथर ऑक्सीजन परमाणुओं (और इसलिए बाध्यकारी साइटों) की संख्या दर्शाती हैं। कई क्रिप्टैंड व्यापारिक नाम क्रिप्टोफिक्स के तहत व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं।[5] ऑल-अमीन क्रिप्टैंड्स क्षार धातु धनायनों के लिए विशेष रूप से उच्च आत्मीयता प्रदर्शित करते हैं, जिससे K− के लवणों को अलग करना संभव हो गया है।.[6]

गुण

धनायन बंधन

क्रिप्टैंड की त्रि-आयामी आंतरिक कोटर-अतिथि आयनों के लिए एक बाध्यकारी साइट - या होस्ट - प्रदान करती है। धनायनित अतिथि और क्रिप्टैंड के बीच के जटिल को क्रिप्टेट कहा जाता है। क्रिप्टैंड्स NH+
4 सहित कई कठोर जैसे लैन्थेनॉयड, क्षार धातुएँ, और क्षारीय मृदा धातुएँ धनायनों के साथ परिसर बनाते हैं। क्राउन ईथर के विपरीत, क्रिप्टेंड नाइट्रोजन और ऑक्सीजन दाताओं दोनों का उपयोग करके अतिथि आयनों को बांधते हैं। यह त्रि-आयामी संपुटीकरण मोड कुछ आकार-चयनात्मकता प्रदान करता है, जिससे क्षार धातु धनायनों (उदाहरण के लिए Na+ बनाम K+) के बीच भेदभाव संभव होता है। कुछ क्रिप्टैंड्स चमकदार होते हैं।[7]

आयन बाइंडिंग

पॉलीमाइन-आधारित क्रिप्टैंड्स को पॉलीअमोनियम पिंजरों में परिवर्तित किया जा सकता है, जो आयनों के लिए उच्च समानता प्रदर्शित करते हैं। [8]


प्रयोगशाला उपयोग

क्रिप्टैंड्स कुछ व्यावसायिक अनुप्रयोगों का आनंद लेते हैं (उदाहरण के लिए समरूप-समय-समाधान-प्रतिदीप्ति, HTRF, केंद्रीय आयन के रूप में Eu3+ का उपयोग करने वाली प्रौद्योगिकियों में)। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वे अकार्बनिक और ऑर्गेनोमेटैलिक लवणों के संश्लेषण के लिए अभिकर्मक हैं। यद्यपि क्राउन ईथर की तुलना में अधिक महंगा और तैयार करना अधिक कठिन है, क्रिप्टेंड क्षार धातुओं को अधिक मजबूती से बांधते हैं।[9] इनका उपयोग विशेष रूप से अत्यधिक क्षारीय आयनों के लवणों को अलग करने के लिए किया जाता है।[10] वे सॉल्वेटेड क्षार धातु धनायनों को लिपोफिलिक धनायनों में परिवर्तित करते हैं, जिससे परिणामी लवणों को कार्बनिक विलायकों में घुलनशीलता प्रदान की जाती है।

पाठ्यपुस्तकों में मान्यता प्राप्त उपलब्धियों का उल्लेख करते हुए, क्रिप्टैंड्स ने क्षारीय ्स और इलेक्ट्राइड्स के संश्लेषण को सक्षम किया। उदाहरण के लिए, अमोनिया में सोडियम के घोल में 2,2,2-क्रिप्टैंड मिलाने से नमक बनता है [Na(2,2,2-क्रिप्ट)]+ई−, एक नीला-काला पैरामैग्नेटिक ठोस अलग किया।[11][12] क्रिप्टैंड्स का उपयोग ज़िंटल आयनों के क्रिस्टलीकरण में भी किया गया है Sn4−
9.[13] हालांकि शायद ही कभी व्यावहारिक, क्रिप्टैंड्स आयनों को स्थानांतरित करके चरण स्थानांतरण उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकते हैं।[14]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Alberto, R.; Ortner, K.; Wheatley, N.; Schibli, R.; Schubiger, A. P. (2001). "Synthesis and properties of boranocarbonate: a convenient in situ CO source for the aqueous preparation of [99mTc(OH2)3(CO)3]+". J. Am. Chem. Soc. 121 (13): 3135–3136. doi:10.1021/ja003932b. PMID 11457025.
  2. ↑ Von Zelewsky, A. (1995). समन्वय यौगिकों की स्टीरियोकैमिस्ट्री. Chichester: John Wiley. ISBN 0-471-95057-2.
  3. ↑ Lehn, J. M. (1995). Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives. Weinheim: VCH.
  4. ↑ MacGillivray, Leonard R.; Atwood, Jerry L. (1999). "गोलाकार आणविक होस्ट के डिजाइन के लिए संरचनात्मक वर्गीकरण और सामान्य सिद्धांत". Angewandte Chemie International Edition. 38 (8): 1018–1033. doi:10.1002/(SICI)1521-3773(19990419)38:8<1018::AID-ANIE1018>3.0.CO;2-G. PMID 25138490.
  5. ↑ 23978-09-8
  6. ↑ Kim, J.; Ichimura, A. S.; Huang, R. H.; Redko, M.; Phillips, R. C.; Jackson, J. E.; Dye, J. L. (1999). "Crystalline Salts of Na− and K− (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature". J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666–10667. doi:10.1021/ja992667v.
  7. ↑ Valeur, B. (2000). "धनायन पहचान के लिए फ्लोरोसेंट आणविक सेंसर के डिजाइन सिद्धांत". Coordination Chemistry Reviews. 205: 3–40. doi:10.1016/S0010-8545(00)00246-0.
  8. ↑ Beer, Paul D.; Gale, Philip A. (2001). "Anion Recognition and Sensing: The State of the Art and Future Perspectives". Angewandte Chemie International Edition. 40 (3): 486–516. doi:10.1002/1521-3773(20010202)40:3<486::AID-ANIE486>3.0.CO;2-P. PMID 11180358. S2CID 22334242.
  9. ↑ Danil de Namor, Angela; Ghousseini, Lily; Lee, Walter (1985). "Stability constants and free energies of complexation of metal-ion cryptates in nitromethane. Derived parameters for the extraction of cations by cryptand 222 from water to pure nitromethane". Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases. 81 (10): 2495–2502. doi:10.1039/F19858102495.
  10. ↑ Dietrich, B. (1996). "क्रिप्टैंड्स". In Gokel, G. W. (ed.). Comprehensive Supramolecular Chemistry. Vol. 1. Oxford: Elsevier. pp. 153–211. ISBN 0-08-040610-6.
  11. ↑ Dye, J. L. (2003). "आयनों के रूप में इलेक्ट्रॉन". Science. 301 (5633): 607–608. doi:10.1126/science.1088103. PMID 12893933. S2CID 93768664.
  12. ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5
  13. ↑ Edwards, Paul A.; Corbett, John D. (1977). "Stable Homopolyatomic Anions. Synthesis and Crystal Structures of Salts Containing the Pentaplumbide(2-) and Pentastannide(2-) Anions". Inorganic Chemistry. 16 (4): 903–907. doi:10.1021/ic50170a036.
  14. ↑ Landini, D.; Maia, A.; Montanari, F.; Tundo, P. (1979). "Lipophilic [2.2.2]cryptands as phase-transfer catalysts. Activation and Nucleophilicity of Anions in Aqueous-Organic Thirteen-Phase Systems and in Organic Solvents of Low Polarity". J. Am. Chem. Soc. 101 (10): 2526–2530. doi:10.1021/ja00504a004.


सामान्य पढ़ना

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