समन्वय क्षेत्र: Difference between revisions

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{{short description|All ligands directly bound to the central metal atom of a chemical complex}}
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==प्रथम समन्वय क्षेत्र==
==प्रथम समन्वय क्षेत्र==
पहला समन्वय क्षेत्र उन अणुओं को संदर्भित करता है जो सीधे धातु से जुड़े होते हैं। पहले और दूसरे समन्वय क्षेत्रों के बीच की बातचीत में सामान्यतः हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सम्मिलित होती है। आवेशित परिसरों के लिए, आयन युग्मन महत्वपूर्ण है।
प्रथम समन्वय क्षेत्र उन अणुओं को संदर्भित करता है जो सीधे धातु से जुड़े होते हैं। प्रथम और द्वितीय समन्वय क्षेत्रों के बीच की बातचीत में सामान्यतः हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सम्मिलित होती है। आवेशित परिसरों के लिए, आयन युग्मन महत्वपूर्ण है।


   [[File:CoA6Cl3.png|thumb|right|250px|हेक्सामिनकोबाल्ट (III) क्लोराइड एक समन्वय परिसर का नमक है जिसमें छह धातु अमाइन कॉम्प्लेक्स | अमोनिया (अमाइन) लिगेंड आयन सह के पहले समन्वय क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं।<sup>3+</sup>.]][[हेक्सामिनकोबाल्ट (III) क्लोराइड]] में ([Co(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>] Cl<sub>3</sub>), कोबाल्ट केशन प्लस 6 अमोनिया लिगेंड में पहला समन्वय क्षेत्र सम्मिलित है। इस आयन के समन्वय क्षेत्र में एक केंद्रीय MN<sub>6</sub> होता है कोर 18 N-H बांड द्वारा <nowiki>''</nowiki>सजाया<nowiki>''</nowiki> गया है जो बाहर की ओर विकीर्ण होता है।
   [[File:CoA6Cl3.png|thumb|right|250px| हेक्सामाइनकोबाल्ट (III) क्लोराइड एक समन्वय परिसर का नमक है जिसमें छह अमोनिया ("अमाइन") लिगैंड आयन Co3+ के पहले समन्वय क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं।]][[हेक्सामिनकोबाल्ट (III) क्लोराइड]] में ([Co(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>] Cl<sub>3</sub>), कोबाल्ट केशन प्लस 6 अमोनिया लिगेंड में प्रथम समन्वय क्षेत्र सम्मिलित है। इस आयन के समन्वय क्षेत्र में एक केंद्रीय MN<sub>6</sub> होता है कोर 18 N-H बांड द्वारा <nowiki>''</nowiki>सजाया<nowiki>''</nowiki> गया है जो बाहर की ओर विकीर्ण होता है।


==दूसरा समन्वय क्षेत्र==
==द्वितीय समन्वय क्षेत्र==
धातु आयनों को दो संकेंद्रित समन्वय क्षेत्रों की श्रृंखला के रूप में वर्णित किया जा सकता है, पहला और दूसरा। दूसरे समन्वय क्षेत्र से अधिक दूर, विलायक के अणु <nowiki>''सॉल्वैंशन/बल्क साल्वेंट''</nowiki> की तरह अधिक व्यवहार करते हैं। दूसरे समन्वय क्षेत्र का अनुकरण [[कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान]] में रुचि रखता है। दूसरे समन्वय क्षेत्र में आयन (विशेष रूप से आवेशित परिसरों में), अणु (विशेष रूप से वे जो पहले समन्वय क्षेत्र में लिगेंड से हाइड्रोजन बंधन) और एक लिगैंड बैकबोन के हिस्से सम्मिलित हो सकते हैं। पहले समन्वय क्षेत्र की तुलना में, दूसरे समन्वय क्षेत्र का धातु परिसर की प्रतिक्रियाशीलता और रासायनिक गुणों पर कम प्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। बहरहाल, दूसरा समन्वय क्षेत्र धातु परिसर की प्रतिक्रियाओं को समझने के लिए प्रासंगिक है, जिसमें लिगैंड एक्सचेंज और कटैलिसीस के तंत्र सम्मिलित हैं।
धातु आयनों को दो संकेंद्रित समन्वय क्षेत्रों की श्रृंखला के रूप में वर्णित किया जा सकता है, प्रथम और द्वितीय। द्वितीय समन्वय क्षेत्र से अधिक दूर, विलायक के अणु <nowiki>''सॉल्वैंशन/बल्क साल्वेंट''</nowiki> की तरह अधिक व्यवहार करते हैं। द्वितीय समन्वय क्षेत्र का अनुकरण [[कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान]] में रुचि रखता है। द्वितीय समन्वय क्षेत्र में आयन (विशेष रूप से आवेशित परिसरों में), अणु (विशेष रूप से वे जो प्रथम समन्वय क्षेत्र में लिगेंड से हाइड्रोजन बंध) और एक लिगैंड बैकबोन के हिस्से सम्मिलित हो सकते हैं। प्रथम समन्वय क्षेत्र की तुलना में, द्वितीय समन्वय क्षेत्र का धातु परिसर की प्रतिक्रियाशीलता और रासायनिक गुणों पर कम प्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। बहरहाल, द्वितीय समन्वय क्षेत्र धातु परिसर की प्रतिक्रियाओं को समझने के लिए प्रासंगिक है, जिसमें लिगैंड एक्सचेंज और कटैलिसीस के तंत्र सम्मिलित हैं।


=== उत्प्रेरण में भूमिका ===
=== उत्प्रेरण में भूमिका ===
[[मेटालोप्रोटीन]] के तंत्र प्रायः प्रोटीन द्वारा दूसरे समन्वय क्षेत्र के मॉडुलन का आह्वान करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Zhao|first1=Meng|last2=Wang|first2=Hai-Bo|last3=Ji|first3=Liang-Nian|last4=Mao|first4=Zong-Wan|date=2013|title=Insights into metalloenzyme microenvironments: biomimetic metal complexes with a functional second coordination sphere|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=c3cs60162e|journal=Chemical Society Reviews|language=en|volume=42|issue=21|pages=8360–8375|doi=10.1039/c3cs60162e|pmid=23881282 |issn=0306-0012}}</ref>  
[[मेटालोप्रोटीन]] के तंत्र प्रायः प्रोटीन द्वारा द्वितीय समन्वय क्षेत्र के मॉडुलन का आह्वान करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Zhao|first1=Meng|last2=Wang|first2=Hai-Bo|last3=Ji|first3=Liang-Nian|last4=Mao|first4=Zong-Wan|date=2013|title=Insights into metalloenzyme microenvironments: biomimetic metal complexes with a functional second coordination sphere|url=http://xlink.rsc.org/?DOI=c3cs60162e|journal=Chemical Society Reviews|language=en|volume=42|issue=21|pages=8360–8375|doi=10.1039/c3cs60162e|pmid=23881282 |issn=0306-0012}}</ref>  


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=== यंत्रवत अकार्बनिक रसायन विज्ञान में भूमिका ===
=== यंत्रवत अकार्बनिक रसायन विज्ञान में भूमिका ===
जिस दर पर लिगेंड पहले और दूसरे समन्वय क्षेत्र के बीच आदान-प्रदान करते हैं, वह लिगैंड प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में पहला कदम है। [[साहचर्य प्रतिस्थापन]] में, प्रवेश करने वाला न्यूक्लियोफाइल दूसरे समन्वय क्षेत्र में रहता है। ये प्रभाव [[एमआरआई]] में उपयोग किए जाने वाले कंट्रास्ट एजेंटों जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक हैं।<ref>R. M. Supkowski, W. DeW. Horrocks Jr. "On the determination of the number of water molecules, q, coordinated to europium(III) ions in solution from luminescence decay lifetimes" Inorganic Chimica Acta 2002, Volume 340, pp. 44–48.  {{doi|10.1016/S0020-1693(02)01022-8}}</ref>
जिस दर पर लिगेंड प्रथम और द्वितीय समन्वय क्षेत्र के बीच आदान-प्रदान करते हैं, वह लिगैंड प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रथम कदम है। [[साहचर्य प्रतिस्थापन]] में, प्रवेश करने वाला न्यूक्लियोफाइल द्वितीय समन्वय क्षेत्र में रहता है। ये प्रभाव [[एमआरआई]] में उपयोग किए जाने वाले कंट्रास्ट एजेंटों जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक हैं।<ref>R. M. Supkowski, W. DeW. Horrocks Jr. "On the determination of the number of water molecules, q, coordinated to europium(III) ions in solution from luminescence decay lifetimes" Inorganic Chimica Acta 2002, Volume 340, pp. 44–48.  {{doi|10.1016/S0020-1693(02)01022-8}}</ref>


दूसरे समन्वय क्षेत्र के संदर्भ में आंतरिक क्षेत्र इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण प्रतिक्रियाओं के ऊर्जावान पर चर्चा की जाती है। कुछ [[प्रोटॉन युग्मित इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण]] प्रतिक्रियाओं में अभिकारकों के दूसरे समन्वय क्षेत्रों के बीच परमाणु स्थानांतरण सम्मिलित है:
द्वितीय समन्वय क्षेत्र के संदर्भ में आंतरिक क्षेत्र इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण प्रतिक्रियाओं के ऊर्जावान पर चर्चा की जाती है। कुछ [[प्रोटॉन युग्मित इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण]] प्रतिक्रियाओं में अभिकारकों के द्वितीय समन्वय क्षेत्रों के बीच परमाणु स्थानांतरण सम्मिलित है:
: [Fe*(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>2+</sup> + [Fe(H<sub>2</sub>O)<sub>5</sub>(OH)]<sup>2+</sup> → [Fe(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>3+</sup> + [Fe*(H<sub>2</sub>O)<sub>5</sub>(OH)]<sup>2+</sup>
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===स्पेक्ट्रोस्कोपी में भूमिका ===
===स्पेक्ट्रोस्कोपी में भूमिका ===
रंग और स्थिरता पर विलायक प्रभाव प्रायः दूसरे समन्वय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होते हैं। इस तरह के प्रभाव उन परिसरों में स्पष्ट किए जा सकते हैं जहां पहले समन्वय क्षेत्र में लिगेंड मजबूत हाइड्रोजन-बॉन्ड दाता और स्वीकारकर्ता हैं, उदा। क्रमशः [Co(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]<sup>3+</sup> और फेरिकैनाइड [Fe(CN)<sub>6</sub>]<sup>3−</sup>. क्राउन-ईथर अपने दूसरे समन्वय क्षेत्र के माध्यम से पॉलीमाइन परिसरों से जुड़ते हैं। पॉलीअमोनियम के धनायन सायनोमेटालेट्स के नाइट्रोजन केंद्रों से जुड़ते हैं।<ref>Lehn, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives; VCH: Weinhiem, 1995.</ref>
रंग और स्थिरता पर विलायक प्रभाव प्रायः द्वितीय समन्वय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होते हैं। इस तरह के प्रभाव उन परिसरों में स्पष्ट किए जा सकते हैं जहां प्रथम समन्वय क्षेत्र में लिगेंड प्रबल हाइड्रोजन-बॉन्ड दाता और स्वीकारकर्ता हैं, उदा क्रमशः [Co(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]<sup>3+</sup> और फेरिकैनाइड [Fe(CN)<sub>6</sub>]<sup>3−</sup>. क्राउन-ईथर अपने द्वितीय समन्वय क्षेत्र के माध्यम से पॉलीमाइन परिसरों से जुड़ते हैं। पॉलीअमोनियम के धनायन सायनोमेटालेट्स के नाइट्रोजन केंद्रों से जुड़ते हैं।<ref>Lehn, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives; VCH: Weinhiem, 1995.</ref>




=== सुपरमॉलेक्यूलर केमिस्ट्री में भूमिका ===
=== सुपरमॉलेक्यूलर केमिस्ट्री में भूमिका ===
साइक्लोडेक्सट्रिन जैसे मैक्रोसाइक्लिक अणु प्रायः धातु परिसरों के लिए दूसरे समन्वय क्षेत्र के रूप में कार्य करते हैं। <ref>Z. Liu, S. T. Schneebeli, J. F. Stoddart "Second-sphere coordination revisited" Chimia 2014, 68, 315-320. {{doi|10.2533/chimia.2014.315}}</ref><ref>Z. Liu, M. Frasconi, J. Lei, Z. J. Brown, Z. Zhu, D. Cao, J. Iehl, G. Liu, A. C. Fahrenbach, O. K. Farha, J. T. Hupp, C. A. Mirkin, Y. Y. Botros, J. F. Stoddart "Selective isolation of gold facilitated by second-sphere coordination with alpha-cyclodextrin" Nature Communications 2013, 4, 1855. {{doi|10.1038/ncomms2891}}</ref>
साइक्लोडेक्सट्रिन जैसे मैक्रोसाइक्लिक अणु प्रायः धातु परिसरों के लिए द्वितीय समन्वय क्षेत्र के रूप में कार्य करते हैं। <ref>Z. Liu, S. T. Schneebeli, J. F. Stoddart "Second-sphere coordination revisited" Chimia 2014, 68, 315-320. {{doi|10.2533/chimia.2014.315}}</ref><ref>Z. Liu, M. Frasconi, J. Lei, Z. J. Brown, Z. Zhu, D. Cao, J. Iehl, G. Liu, A. C. Fahrenbach, O. K. Farha, J. T. Hupp, C. A. Mirkin, Y. Y. Botros, J. F. Stoddart "Selective isolation of gold facilitated by second-sphere coordination with alpha-cyclodextrin" Nature Communications 2013, 4, 1855. {{doi|10.1038/ncomms2891}}</ref>




Revision as of 15:22, 24 September 2023

cis-[CoCl2(NH3)4]+
NH3 और Cl समूह केंद्रीय कोबाल्ट आयन के चारों ओर एक समन्वय क्षेत्र बनाते हैं।

समन्वय रसायन विज्ञान में, प्रथम समन्वय क्षेत्र सीधे केंद्रीय धातु से जुड़े अणुओं और आयन (लिगैंड्स) की सरणी को संदर्भित करता है। और यही द्वितीय समन्वय क्षेत्र में अणु और आयन होते हैं जो की विभिन्न तरीकों से प्रथम समन्वय क्षेत्र से जुड़े हुए होते हैं।

प्रथम समन्वय क्षेत्र

प्रथम समन्वय क्षेत्र उन अणुओं को संदर्भित करता है जो सीधे धातु से जुड़े होते हैं। प्रथम और द्वितीय समन्वय क्षेत्रों के बीच की बातचीत में सामान्यतः हाइड्रोजन-बॉन्डिंग सम्मिलित होती है। आवेशित परिसरों के लिए, आयन युग्मन महत्वपूर्ण है।

हेक्सामाइनकोबाल्ट (III) क्लोराइड एक समन्वय परिसर का नमक है जिसमें छह अमोनिया ("अमाइन") लिगैंड आयन Co3+ के पहले समन्वय क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं।

हेक्सामिनकोबाल्ट (III) क्लोराइड में ([Co(NH3)6] Cl3), कोबाल्ट केशन प्लस 6 अमोनिया लिगेंड में प्रथम समन्वय क्षेत्र सम्मिलित है। इस आयन के समन्वय क्षेत्र में एक केंद्रीय MN6 होता है कोर 18 N-H बांड द्वारा ''सजाया'' गया है जो बाहर की ओर विकीर्ण होता है।

द्वितीय समन्वय क्षेत्र

धातु आयनों को दो संकेंद्रित समन्वय क्षेत्रों की श्रृंखला के रूप में वर्णित किया जा सकता है, प्रथम और द्वितीय। द्वितीय समन्वय क्षेत्र से अधिक दूर, विलायक के अणु ''सॉल्वैंशन/बल्क साल्वेंट'' की तरह अधिक व्यवहार करते हैं। द्वितीय समन्वय क्षेत्र का अनुकरण कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान में रुचि रखता है। द्वितीय समन्वय क्षेत्र में आयन (विशेष रूप से आवेशित परिसरों में), अणु (विशेष रूप से वे जो प्रथम समन्वय क्षेत्र में लिगेंड से हाइड्रोजन बंध) और एक लिगैंड बैकबोन के हिस्से सम्मिलित हो सकते हैं। प्रथम समन्वय क्षेत्र की तुलना में, द्वितीय समन्वय क्षेत्र का धातु परिसर की प्रतिक्रियाशीलता और रासायनिक गुणों पर कम प्रत्यक्ष प्रभाव पड़ता है। बहरहाल, द्वितीय समन्वय क्षेत्र धातु परिसर की प्रतिक्रियाओं को समझने के लिए प्रासंगिक है, जिसमें लिगैंड एक्सचेंज और कटैलिसीस के तंत्र सम्मिलित हैं।

उत्प्रेरण में भूमिका

मेटालोप्रोटीन के तंत्र प्रायः प्रोटीन द्वारा द्वितीय समन्वय क्षेत्र के मॉडुलन का आह्वान करते हैं।[1]

1,5-डायजा-3,7-डिफॉस्फासाइक्लोऑक्टेन्स और संबंधित लिगैंड्स के धातु परिसरों में, अमीन समूह द्वितीय समन्वय क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं।[2][3]

यंत्रवत अकार्बनिक रसायन विज्ञान में भूमिका

जिस दर पर लिगेंड प्रथम और द्वितीय समन्वय क्षेत्र के बीच आदान-प्रदान करते हैं, वह लिगैंड प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रथम कदम है। साहचर्य प्रतिस्थापन में, प्रवेश करने वाला न्यूक्लियोफाइल द्वितीय समन्वय क्षेत्र में रहता है। ये प्रभाव एमआरआई में उपयोग किए जाने वाले कंट्रास्ट एजेंटों जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक हैं।[4]

द्वितीय समन्वय क्षेत्र के संदर्भ में आंतरिक क्षेत्र इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण प्रतिक्रियाओं के ऊर्जावान पर चर्चा की जाती है। कुछ प्रोटॉन युग्मित इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं में अभिकारकों के द्वितीय समन्वय क्षेत्रों के बीच परमाणु स्थानांतरण सम्मिलित है:

[Fe*(H2O)6]2+ + [Fe(H2O)5(OH)]2+ → [Fe(H2O)6]3+ + [Fe*(H2O)5(OH)]2+

स्पेक्ट्रोस्कोपी में भूमिका

रंग और स्थिरता पर विलायक प्रभाव प्रायः द्वितीय समन्वय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होते हैं। इस तरह के प्रभाव उन परिसरों में स्पष्ट किए जा सकते हैं जहां प्रथम समन्वय क्षेत्र में लिगेंड प्रबल हाइड्रोजन-बॉन्ड दाता और स्वीकारकर्ता हैं, उदा क्रमशः [Co(NH3)6]3+ और फेरिकैनाइड [Fe(CN)6]3−. क्राउन-ईथर अपने द्वितीय समन्वय क्षेत्र के माध्यम से पॉलीमाइन परिसरों से जुड़ते हैं। पॉलीअमोनियम के धनायन सायनोमेटालेट्स के नाइट्रोजन केंद्रों से जुड़ते हैं।[5]


सुपरमॉलेक्यूलर केमिस्ट्री में भूमिका

साइक्लोडेक्सट्रिन जैसे मैक्रोसाइक्लिक अणु प्रायः धातु परिसरों के लिए द्वितीय समन्वय क्षेत्र के रूप में कार्य करते हैं। [6][7]


यह भी देखें

अग्रिम पठन


संदर्भ

  1. ↑ Zhao, Meng; Wang, Hai-Bo; Ji, Liang-Nian; Mao, Zong-Wan (2013). "Insights into metalloenzyme microenvironments: biomimetic metal complexes with a functional second coordination sphere". Chemical Society Reviews (in English). 42 (21): 8360–8375. doi:10.1039/c3cs60162e. ISSN 0306-0012. PMID 23881282.
  2. ↑ Yang, J. Y.; Chen, S.; Dougherty, W. G.; Kassel, W. S.; Bullock, R. M.; DuBois, D. L.; Raugei, S.; Rousseau, R.; Dupuis, M.; Rakowski DuBois, M. (2010). "Hydrogen oxidation catalysis by a nickel diphosphine complex with pendant tert-butyl amines". Chem. Commun. 46 (45): 8618–8620. doi:10.1039/c0cc03246h. PMID 20938535.
  3. ↑ Bullock, R. M.; Helm, M. L. (2015). "Molecular Electrocatalysts for Oxidation of Hydrogen Using Earth-Abundant Metals: Shoving Protons Around with Proton Relays". Acc. Chem. Res. 48 (7): 2017–2026. doi:10.1021/acs.accounts.5b00069. OSTI 1582563. PMID 26079983.
  4. ↑ R. M. Supkowski, W. DeW. Horrocks Jr. "On the determination of the number of water molecules, q, coordinated to europium(III) ions in solution from luminescence decay lifetimes" Inorganic Chimica Acta 2002, Volume 340, pp. 44–48. doi:10.1016/S0020-1693(02)01022-8
  5. ↑ Lehn, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives; VCH: Weinhiem, 1995.
  6. ↑ Z. Liu, S. T. Schneebeli, J. F. Stoddart "Second-sphere coordination revisited" Chimia 2014, 68, 315-320. doi:10.2533/chimia.2014.315
  7. ↑ Z. Liu, M. Frasconi, J. Lei, Z. J. Brown, Z. Zhu, D. Cao, J. Iehl, G. Liu, A. C. Fahrenbach, O. K. Farha, J. T. Hupp, C. A. Mirkin, Y. Y. Botros, J. F. Stoddart "Selective isolation of gold facilitated by second-sphere coordination with alpha-cyclodextrin" Nature Communications 2013, 4, 1855. doi:10.1038/ncomms2891
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