कार्बधात्विक रसायन विज्ञान: Difference between revisions

From Vigyanwiki
No edit summary
Line 1: Line 1:


[[File:N-butyllithium-tetramer-3D-balls.png|thumb|right|200px| एन-ब्यूटिलिथियम, एक कार्बधात्विक यौगिक। चार लिथियम परमाणु (बैंगनी रंग में) एक [[ चतुर्पाश्वीय ]] बनाते हैं, जिसमें चार [[ ब्यूटाइल ]] समूह चेहरे से जुड़े होते हैं (कार्बन काला होता है, हाइड्रोजन सफेद होता है)।]]कार्बधात्विक रसायन कार्बधात्विक यौगिकों का अध्ययन है, कम से कम एक रासायनिक बंधन युक्त [[ रासायनिक यौगिक |रासायनिक यौगिक]] जो एक [[कार्बनिक]] अणु के कार्बन परमाणु और एक [[ धातु |धातु]] के बीच होता है, क्षार, क्षारीय मृदा और संक्रमण धातुओं सहित, और कभी-कभी बोरॉन, सिलिकॉन और सेलेनियम जैसे उपधातु को भी सम्मलित करने के लिए विस्तृत किया जाता है।{{sfn|Crabtree|2009|p={{pn|date=October 2021}}}}<ref name=":0">{{GoldBookRef |title=organometallic compounds |file=O04328 }}</ref> बंधों से लेकर ऑर्गेनियल टुकड़े या अणुओं के अतिरिक्त, [[ कार्बन मोनोआक्साइड |कार्बन मोनोआक्साइड]] (धातु [[ कार्बोनिल्स |कार्बोनिल्स]]), [[ साइनाइड |साइनाइड]] या [[ करबैड |करबैड]] जैसे 'अकार्बनिक' कार्बन के बंध को साधारणतयः कार्बधात्विक भी माना जाता है। कुछ संबंधित यौगिक जैसे [[ संक्रमण धातु हाइड्राइड ]] और धातु फॉस्फीन कॉम्प्लेक्सों को अधिकांशतः कार्बधात्विक यौगिकों की चर्चा में सम्मलित किया जाता है, चूंकि कड़ाई से बोलते हुए, वे आवश्यक रूप से कार्बधात्विक नहीं हैं। संबंधित लेकिन विशिष्ट शब्द "[[ मेटलऑर्गेनिक्स |कार्बनिक धातु]]  कंपाउंड" धातु-युक्त यौगिकों को संदर्भित करता है जिनमें प्रत्यक्ष धातु-कार्बन बांड की कमी होती है लेकिन जिसमें कार्बनिक लिगैंड होते हैं। धातु β-डाइकेटोनेट्स, एल्कोक्साइड्स, डायलकेलामाइड्स, और [[ धातु फॉस्फीन परिसरों |धातु फॉस्फीन कॉम्प्लेक्सों]] इस वर्ग के प्रतिनिधि सदस्य हैं।  कार्बधात्विक रसायन विज्ञान का क्षेत्र पारंपरिक अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन विज्ञान के पहलुओं को जोड़ता है।{{sfn|Elschenbroich|2016|p={{pn|date=October 2021}}}}
[[File:N-butyllithium-tetramer-3D-balls.png|thumb|right|200px| एन-ब्यूटिलिथियम, एक कार्बधात्विक यौगिक। चार लिथियम परमाणु (बैंगनी रंग में) एक [[ चतुर्पाश्वीय ]] बनाते हैं, जिसमें चार [[ ब्यूटाइल ]] समूह चेहरे से जुड़े होते हैं (कार्बन काला होता है, हाइड्रोजन सफेद होता है)।]]कार्बधात्विक रसायन कार्बधात्विक यौगिकों का अध्ययन है, कम से कम एक रासायनिक बंधन युक्त [[ रासायनिक यौगिक |रासायनिक यौगिक]] जो एक [[कार्बनिक]] अणु के कार्बन परमाणु और एक [[ धातु |धातु]] के बीच होता है, क्षार, क्षारीय मृदा और संक्रमण धातुओं सहित, और कभी-कभी बोरॉन, सिलिकॉन और सेलेनियम जैसे उपधातु को भी सम्मलित करने के लिए विस्तृत किया जाता है।{{sfn|Crabtree|2009|p={{pn|date=October 2021}}}}<ref name=":0">{{GoldBookRef |title=organometallic compounds |file=O04328 }}</ref> बंधों से लेकर ऑर्गेनियल टुकड़े या अणुओं के अतिरिक्त, [[ कार्बन मोनोआक्साइड |कार्बन मोनोआक्साइड]] (धातु [[ कार्बोनिल्स |कार्बोनिल्स]]), [[ साइनाइड |साइनाइड]] या [[ करबैड |करबैड]] जैसे 'अकार्बनिक' कार्बन के बंध को साधारणतयः कार्बधात्विक भी माना जाता है। कुछ संबंधित यौगिक जैसे [[ संक्रमण धातु हाइड्राइड ]] और धातु फॉस्फीन कॉम्प्लेक्सों को अधिकांशतः कार्बधात्विक यौगिकों की चर्चा में सम्मलित किया जाता है, वे आवश्यक रूप से कार्बधात्विक नहीं हैं। लेकिन संबंधित विशिष्ट शब्द "[[ मेटलऑर्गेनिक्स |कार्बनिक धातु]]  कंपाउंड" धातु-युक्त यौगिकों को संदर्भित करता है जिनमें प्रत्यक्ष धातु-कार्बन बांड की कमी होती है लेकिन जिसमें कार्बनिक लिगैंड होते हैं। धातु β-डाइकेटोनेट्स, एल्कोक्साइड्स, डायलकेलामाइड्स, और [[ धातु फॉस्फीन परिसरों |धातु फॉस्फीन कॉम्प्लेक्सों]] इस वर्ग के प्रतिनिधि सदस्य हैं।  कार्बधात्विक रसायन विज्ञान का क्षेत्र पारंपरिक अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन विज्ञान के पहलुओं को जोड़ता है।{{sfn|Elschenbroich|2016|p={{pn|date=October 2021}}}}


अनुसंधान और औद्योगिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में स्टोइकोमेट्रिक रूप से दोनों के लिए कार्बधात्विक यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, साथ ही ऐसी प्रतिक्रियाओं की दरों को बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक की भूमिका में  उदाहरण के लिए, सजातीय उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता हैं जहां लक्षित अणुओं में पॉलिमर, फार्मास्यूटिकल्स और कई अन्य प्रकार के व्यावहारिक उत्पाद सम्मलित हैं।
अनुसंधान और औद्योगिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में स्टोइकोमेट्रिक रूप से दोनों के लिए कार्बधात्विक यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, साथ ही ऐसी प्रतिक्रियाओं की दरों को बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक की भूमिका में  उदाहरण के लिए, सजातीय उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता हैं जहां लक्षित अणुओं में पॉलिमर, फार्मास्यूटिकल्स और कई अन्य प्रकार के व्यावहारिक उत्पाद सम्मलित हैं।
Line 124: Line 124:




==इस पृष्ठ में अनुपलब्ध आंतरिक कड़ियों की सूची==
*क्षारीय मृदा
*कार्बनिक अणु
*संक्रमण धातुओं
*कार्बनिक रसायन शास्त्र
*अंगक
*अकार्बनिक रसायन शास्त्र
*सजातीय उत्प्रेरण
*संगठन समूह
*बोरान
*अलकाली धातु
*ताँबा
*बायोकार्बधात्विक रसायन विज्ञान
*जटिल (रसायन विज्ञान)
*स्थानीयकृत इलेक्ट्रॉन
*अनुनाद (रसायन विज्ञान)
*अलग करना
*एक्स - रे विवर्तन
*रासायनिक गतिकी
*मूल विश्लेषण
*हवा मुक्त तकनीक
*पॉल सबाटियर (रसायनज्ञ)
*मोटा
*ऑर्गेनोकैल्शियम रसायन विज्ञान
*ऑर्गेनोरेनियम रसायन विज्ञान
*ऑर्गेनोटेल्यूरियम रसायन विज्ञान
*कई प्रक्रियाएं
*वेकर प्रक्रिया
*III-V अर्धचालक
*न्यूक्लियोफिलिक एब्स्ट्रैक्शन
*ऑक्सीडेटिव अतिरिक्त
*अलग करनेवाला प्रतिस्थापन
*पी बांड
*विरोधी दूषण पेंट
== बाहरी संबंध ==
== बाहरी संबंध ==
{{wikiquote}}
{{wikiquote}}

Revision as of 11:06, 21 November 2022

एन-ब्यूटिलिथियम, एक कार्बधात्विक यौगिक। चार लिथियम परमाणु (बैंगनी रंग में) एक चतुर्पाश्वीय बनाते हैं, जिसमें चार ब्यूटाइल समूह चेहरे से जुड़े होते हैं (कार्बन काला होता है, हाइड्रोजन सफेद होता है)।

कार्बधात्विक रसायन कार्बधात्विक यौगिकों का अध्ययन है, कम से कम एक रासायनिक बंधन युक्त रासायनिक यौगिक जो एक कार्बनिक अणु के कार्बन परमाणु और एक धातु के बीच होता है, क्षार, क्षारीय मृदा और संक्रमण धातुओं सहित, और कभी-कभी बोरॉन, सिलिकॉन और सेलेनियम जैसे उपधातु को भी सम्मलित करने के लिए विस्तृत किया जाता है।[1][2] बंधों से लेकर ऑर्गेनियल टुकड़े या अणुओं के अतिरिक्त, कार्बन मोनोआक्साइड (धातु कार्बोनिल्स), साइनाइड या करबैड जैसे 'अकार्बनिक' कार्बन के बंध को साधारणतयः कार्बधात्विक भी माना जाता है। कुछ संबंधित यौगिक जैसे संक्रमण धातु हाइड्राइड और धातु फॉस्फीन कॉम्प्लेक्सों को अधिकांशतः कार्बधात्विक यौगिकों की चर्चा में सम्मलित किया जाता है, वे आवश्यक रूप से कार्बधात्विक नहीं हैं। लेकिन संबंधित विशिष्ट शब्द "कार्बनिक धातु कंपाउंड" धातु-युक्त यौगिकों को संदर्भित करता है जिनमें प्रत्यक्ष धातु-कार्बन बांड की कमी होती है लेकिन जिसमें कार्बनिक लिगैंड होते हैं। धातु β-डाइकेटोनेट्स, एल्कोक्साइड्स, डायलकेलामाइड्स, और धातु फॉस्फीन कॉम्प्लेक्सों इस वर्ग के प्रतिनिधि सदस्य हैं। कार्बधात्विक रसायन विज्ञान का क्षेत्र पारंपरिक अकार्बनिक और कार्बनिक रसायन विज्ञान के पहलुओं को जोड़ता है।[3]

अनुसंधान और औद्योगिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में स्टोइकोमेट्रिक रूप से दोनों के लिए कार्बधात्विक यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, साथ ही ऐसी प्रतिक्रियाओं की दरों को बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक की भूमिका में उदाहरण के लिए, सजातीय उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता हैं जहां लक्षित अणुओं में पॉलिमर, फार्मास्यूटिकल्स और कई अन्य प्रकार के व्यावहारिक उत्पाद सम्मलित हैं।

कार्बधात्विक यौगिक

(मैग्नीशियम बिस-साइक्लोपेंटैडिएनिल), अधिकांश अन्य कार्बधात्विक्स की तरह एक खतरनाक पदार्थ। पाठ में कहा गया है कि संघीय नियमों के परिवहन को मना करता है, अगर फिर से जुर्माना 25, 000 डॉलर तक का जुर्माना और 5 साल की कैद है।

कार्बधात्विक यौगिकों को उपसर्ग "ओर्गनो-" द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है (उदाहरण के लिए, ऑर्गोपैलेडियम यौगिक), और उन सभी यौगिकों को सम्मलित करें जिनमें एक धातु परमाणु और एक कार्बनिक समूह के कार्बन परमाणु के बीच एक बंधन होता है।[2] पारंपरिक धातुओं (क्षार धातु, क्षार मृदा धातु , संक्रमण धातु और संक्रमण के बाद धातु) के अतिरिक्त, लैंथेनाइड, एक्टिनाइड, अर्धधातु, और तत्व बोरॉन, सिलिकॉन , आर्सेनिक और सेलेनियम को कार्बनिक यौगिक बनाने के लिए माना जाता है।[2] कार्बधात्विक यौगिकों के उदाहरणों में गिलमैन अभिकर्मक सम्मलित हैं, जिसमें लिथियम और कॉपर, और ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक , जिसमें मैग्नीशियम होता है। टेट्राकार्बोनिल निकल और फेरोसीन संक्रमण धातु वाले कार्बनिक यौगिकों के उदाहरण हैं। कार्बधात्विक यौगिकों के अन्य उदाहरणों में ऑर्गेनोलिथियम यौगिक सम्मलित हैं जैसे कि n-ब्यूटिल लिथियम (n-BuLi), ऑर्गनोजिंक यौगिक जैसे डायथाइलजिंक (Et2Zn), ऑर्गनोटिन यौगिक जैसे ट्रिब्यूटिल्टिन हाइड्राइड (Bu3SnH), ऑर्गेनोबोरेन यौगिक जैसे कि ट्राइएथिलबोरेन (Et3B), और ऑर्गेनोएलुमिनियम यौगिक जैसे ट्राइमेथिलएल्यूमिनियम (Me3Al)। एक प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला ऑर्गोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स मेथ्य्लकबालमीन (विटामिन B12 का एक रूप) है, जिसमें कोबाल्ट - मिथाइल बंध होता है। यह जटिल, अन्य जैविक रूप से प्रासंगिक कॉम्प्लेक्सों के साथ अधिकांशतः जैव-कार्बधात्विक रसायन विज्ञान के उपक्षेत्र में चर्चा की जाती है।[4]

  • प्रतिनिधि कार्बधात्विक यौगिक
  • फेरोसिन एक आर्किटेपल ऑर्गेनोइरॉन कॉम्प्लेक्स है। यह एक वायु-स्थिर, उच्च बनाने योग्य यौगिक है।

    फेरोसिन एक आर्किटेपल ऑर्गेनोइरॉन कॉम्प्लेक्स है। यह एक वायु-स्थिर, उच्च बनाने योग्य यौगिक है।

  • कोबाल्टोसिन फेरोसिन का संरचनात्मक एनालॉग है, लेकिन हवा के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है।

    कोबाल्टोसिन फेरोसिन का संरचनात्मक एनालॉग है, लेकिन हवा के प्रति अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है।

  • ट्रिस (ट्राइफेनिलफॉस्फीन) रोडियम कार्बोनिल हाइड्राइड का उपयोग कई एल्डिहाइड-आधारित सुगंधों के व्यावसायिक उत्पादन में किया जाता है।

    ट्रिस (ट्राइफेनिलफॉस्फीन) रोडियम कार्बोनिल हाइड्राइड का उपयोग कई एल्डिहाइड-आधारित सुगंधों के व्यावसायिक उत्पादन में किया जाता है।

  • ज़ीस का नमक एक संक्रमण धातु एल्केन कॉम्प्लेक्स का एक उदाहरण है।

    ज़ीस का नमक एक संक्रमण धातु एल्केन कॉम्प्लेक्स का एक उदाहरण है।

  • ट्राइमेथाइललुमिनियम ब्रिजिंग मिथाइल समूह के साथ एक ऑर्गोमेटेलिक यौगिक है। इसका उपयोग कुछ अल्कोहल के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है।

    ट्राइमेथाइललुमिनियम ब्रिजिंग मिथाइल समूह के साथ एक ऑर्गोमेटेलिक यौगिक है। इसका उपयोग कुछ अल्कोहल के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है।

  • डाइमिथाइलज़िंक में एक रैखिक समन्वय होता है। यह एक वाष्पशील पायरोफोरिक तरल है जिसका उपयोग अर्धचालक फिल्मों की तैयारी में किया जाता है।

    डाइमिथाइलज़िंक में एक रैखिक समन्वय होता है। यह एक वाष्पशील पायरोफोरिक तरल है जिसका उपयोग अर्धचालक फिल्मों की तैयारी में किया जाता है।

  • लिथियम डाइफेनिलक्यूप्रेट बीआईएस (डायथाइल ईथेरेट) गिल्मन अभिकर्मक का एक उदाहरण है, एक प्रकार का ऑर्गोकॉपर कॉम्प्लेक्स जो अक्सर कार्बनिक संश्लेषण में नियोजित होता है।

    लिथियम डाइफेनिलक्यूप्रेट बीआईएस (डायथाइल ईथेरेट) गिल्मन अभिकर्मक का एक उदाहरण है, एक प्रकार का ऑर्गोकॉपर कॉम्प्लेक्स जो अक्सर कार्बनिक संश्लेषण में नियोजित होता है।

  • एडेनोसिलकोबालामिन मानव शरीर में होने वाली कई महत्वपूर्ण एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक एक सहकारक है। जीव विज्ञान में यह एक धातु (कोबाल्ट) अल्काइल का एक दुर्लभ उदाहरण है।

    एडेनोसिलकोबालामिन मानव शरीर में होने वाली कई महत्वपूर्ण एंजाइमी प्रतिक्रियाओं के लिए आवश्यक एक सहकारक है। जीव विज्ञान में यह एक धातु (कोबाल्ट) अल्काइल का एक दुर्लभ उदाहरण है।

  • आयरन (0) पेंटाकार्बोनिल एक लाल-नारंगी तरल है जो सीधे दबाव में बारीक विभाजित लोहे और कार्बन मोनोऑक्साइड गैस के मिलन से तैयार होता है।

    आयरन (0) पेंटाकार्बोनिल एक लाल-नारंगी तरल है जो सीधे दबाव में बारीक विभाजित लोहे और कार्बन मोनोऑक्साइड गैस के मिलन से तैयार होता है।

  • टेक्नटियम[99mTc] सेस्टामिबी का उपयोग परमाणु चिकित्सा में हृदय की मांसपेशियों की छवि बनाने के लिए किया जाता है।

    टेक्नटियम[99mTc] सेस्टामिबी का उपयोग परमाणु चिकित्सा में हृदय की मांसपेशियों की छवि बनाने के लिए किया जाता है।

कार्बनिक लाइगैंडों के साथ समन्वय यौगिकों से भेद

कई कॉम्प्लेक्सों में एक धातु और कार्बनिक लिगेंड के बीच समन्वय बंध होते हैं। कॉम्प्लेक्स जहां कार्बनिक लिगेंड धातु को हेटेरोएटम के माध्यम से बांधते हैं जैसे ऑक्सीजन या नाइट्रोजन को समन्वय यौगिक माना जाता है (उदाहरण के लिए, हीम ए और फे (एसीएसी) 3)। चूंकि, अगर कोई भी लिगेंड सीधे धातु-कार्बन (एम-सी) बंधन बनाता है, तो कॉम्प्लेक्स को कार्बनिक माना जाता है। चूंकि आईयूपीएसी ने औपचारिक रूप से इस शब्द को परिभाषित नहीं किया है, प्रत्यक्ष एम-सी बांड की उपस्थिति के बारे में सोचे बिना कार्बनिक लिगैंड युक्त किसी भी समन्वय यौगिक का वर्णन करने के लिए कुछ रसायनज्ञ "कार्बनिक धातु" शब्द का उपयोग करते हैं।[5]

यौगिकों की स्थिति जिसमें विहित ऋणायन का ऋणात्मक आवेश होता है जो एक कार्बन परमाणु और कार्बन की तुलना में अधिक वैद्युतीयऋणात्मकता परमाणु के बीच साझा किया जाता है (उदाहरण के लिए एनोलेट्स) यह आयनिक अंश, धातु आयन और संभवतः माध्यम की प्रकृति के साथ भिन्न हो सकता है। कार्बन-धातु बंधन के प्रत्यक्ष संरचनात्मक साक्ष्य के अभाव में, ऐसे यौगिकों को कार्बनिक नहीं माना जाता है।[2] उदाहरण के लिए, लिथियम एनोलेट्स में अधिकांशतः केवल ली-ओ बंध होते हैं और कार्बनिक नहीं होते हैं, जबकि जिंक एनोलेट्स ( रिफॉर्मात्स्की प्रतिक्रिया ) में Zn-O और Zn-C बंध दोनों होते हैं, और प्रकृति में कार्बनिक होते हैं।

संरचना और गुण

कार्बनिक यौगिकों में धातु-कार्बन बंधन साधारणतयः अत्यधिक सहसंयोजक होते हैं।[1] अत्यधिक इलेक्ट्रोपोसिटिव तत्वों के लिए, जैसे कि लिथियम और सोडियम, कार्बन लिगैंड कार्बनियन कैरेक्टर प्रदर्शित करता है, लेकिन मुक्त कार्बन-आधारित आयन अत्यंत दुर्लभ हैं, एक उदाहरण साइनाइड है।

अधिकांश कार्बधात्विक यौगिक कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं, चूंकि कुछ तरल होते हैं जैसे कि मिथाइलसाइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकारबोनील , या यहां तक ​​कि अस्थिरता (रसायन विज्ञान) तरल पदार्थ जैसे निकल टेट्राकार्बोनिल ।[1] कई कार्बधात्विक यौगिक वायु संवेदनशीलता होते हैं (ऑक्सीजन और नमी के प्रति प्रतिक्रियाशील), और इस प्रकार उन्हें एक अक्रिय गैस में नियंत्रित किया जाना चाहिए।[1] ट्राइएथिललुमिनियम जैसे कुछ कार्बधात्विक यौगिकपायरोफोरिसिटी होते हैं और हवा के संपर्क में आने पर दहन हो जाते हैं।[6]

अवधारणाएं और तकनीक

रसायन विज्ञान के अन्य क्षेत्रों की तरह, इलेक्ट्रॉन गिनती कार्बनिक रसायन विज्ञान के आयोजन के लिए उपयोगी है। 18-इलेक्ट्रॉन नियम कार्बधात्विक कॉम्प्लेक्सों की स्थिरता की भविष्यवाणी करने में सहायक है, उदाहरण के लिए धातु कार्बोनिल और धातु हाइड्राइड। 18e नियम में क्रमशः दो प्रतिनिधि इलेक्ट्रॉन गणना मॉडल, आयनिक और तटस्थ (सहसंयोजक के रूप में भी जाना जाता है) लिगैंड मॉडल हैं।[7] धातु-लिगंड कॉम्प्लेक्स की जल्दबाजी, इलेक्ट्रॉन गणना को प्रभावित कर सकती है।[7] हैप्टिसिटी (η, लोअरकेस ग्रीक एटा), एक धातु के साथ समन्वित सन्निहित लिगैंड्स की संख्या का वर्णन करता है।[7] उदाहरण के लिए, फेरोसीन, [(η5-C5H5)2Fe], में दो साइक्लोपेंटैडिएनिल लिगैंड होते हैं जो 5 की हैप्टिसिटी देते हैं, जहां C5H5 लिगैंड के सभी पांच कार्बन परमाणु समान रूप से बंधते हैं और लोहे के केंद्र में एक इलेक्ट्रॉन का योगदान करते हैं। ऐसे लिगेंड जो गैर-सन्निहित परमाणुओं को बांधते हैं, ग्रीक अक्षर कप्पा, κ को निरूपित करते हैं।[7] केलेशन κ2-एसीटेट एक उदाहरण है। सहसंयोजक बंधन वर्गीकरण विधि तीन वर्गों के लिगेंड, एक्स, एल और जेड की पहचान करती है; जो लिगैंड के इलेक्ट्रॉन दाता इंटरैक्शन पर आधारित हैं। कई कार्बनिक यौगिक 18e नियम का पालन नहीं करते हैं। कार्बनिक यौगिकों में धातु के परमाणुओं को अधिकांशतः उनके डी इलेक्ट्रॉन गिनती और ऑक्सीकरण अवस्था द्वारा वर्णित किया जाता है। इन अवधारणाओं का उपयोग उनकी प्रतिक्रियाशीलता और पसंदीदा आणविक ज्यामिति की भविष्यवाणी करने में मदद के लिए किया जा सकता है। कार्बधात्विक यौगिकों में रासायनिक बंधन और प्रतिक्रियाशीलता पर अधिकांशतः आइसोलोबल सिद्धांत के परिप्रेक्ष्य से चर्चा की जाती है।

कार्बनिक यौगिकों की संरचना, संरचना और गुणों को निर्धारित करने के लिए विभिन्न प्रकार की भौतिक तकनीकों का उपयोग किया जाता है। एक्स-रे विवर्तन एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण तकनीक है जो एक ठोस यौगिक के भीतर परमाणुओं की स्थिति का पता लगा सकती है, इसकी संरचना का विस्तृत विवरण प्रदान करती है।[1][8] अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी और परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी जैसी अन्य तकनीकों का भी अधिकांशतः कार्बनिक यौगिकों की संरचना और बंधन पर जानकारी प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।[1][8] पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी एक सामान्य तकनीक है जिसका उपयोग कार्बनिक यौगिकों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बारे में जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग कार्बनिक प्रतिक्रियाओं की प्रगति की निगरानी के साथ-साथ उनके कैनेटीक्स को निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है।[8] गतिशील एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके कार्बनिक यौगिकों की गतिशीलता का अध्ययन किया जा सकता है।[1] अन्य उल्लेखनीय तकनीकों में एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी,[9] इलेक्ट्रॉन पैरामैग्नेटिक रेजोनेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी , और तात्विक विश्लेषण सम्मलित हैं।[1][8]

ऑक्सीजन और नमी के प्रति उनकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण, कार्बधात्विक यौगिकों को अधिकांशतः वायु-मुक्त तकनीकों का उपयोग करके नियंत्रित किया जाना चाहिए। कार्बधात्विक यौगिकों के वायु-मुक्त संचालन के लिए साधारणतयः प्रयोगशाला उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है जैसे ग्लोव बॉक्स या श्लेन्क लाइन।[1]

इतिहास

ऑर्गोमेटेलिक रसायन विज्ञान में प्रारंभिक विकास में लुई-क्लाउड कैडेट डी गैसीकोर्ट का कैकोडाइल से संबंधित मिथाइल आर्सेनिक यौगिकों का संश्लेषण सम्मलित है, विलियम क्रिस्टोफर जीस का[10] प्लैटिनम-एथिलीन कॉम्प्लेक्स,[11] एडवर्ड फ्रैंकलैंड की डायथाइल- और डाइमिथाइल जिंक की खोज, लुडविग मोंडो की Ni(CO)4,[1] की खोज और विक्टर ग्रिग्नार्ड के ऑर्गोमैग्नेशियम यौगिक। (चूंकि हमेशा एक ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक के रूप में स्वीकार नहीं किया जाता है, प्रशिया ब्लू, एक मिश्रित-वैलेंस आयरन-साइनाइड कॉम्प्लेक्स है, जिसे पहली बार 1706 में पेंट निर्माता जोहान जैकब डाइसबैक द्वारा धातु-कार्बन बंधन वाले पहले समन्वय बहुलक और सिंथेटिक सामग्री के रूप में तैयार किया गया था।[1]) कोयले और पेट्रोलियम से प्रचुर मात्रा में और विविध उत्पादों ने ज़िग्लर-नट्टा, फिशर-ट्रोप्स, हाइड्रोफॉर्माइलेशन उत्प्रेरक का नेतृत्व किया जो CO, H2 और अल्केन्स को फीडस्टॉक्स और लिगेंड के रूप में नियोजित करता है।

मेटलोसीन पर काम करने के लिए अर्नेस्ट ओटो फिशर और जेफ्री विल्किंसन को मेटालोसीन को नोबेल पुरस्कारों में एक अलग उपक्षेत्र के रूप में कार्बनिक रसायन विज्ञान की मान्यता। 2005 में, यवेस चाउविन, रॉबर्ट एच. ग्रब्स और रिचर्ड आर श्रॉक ने धातु-उत्प्रेरित ओलेफिन मेटाथिसिस के लिए नोबेल पुरस्कार साझा किया।[12]

कार्बधात्विक रसायन विज्ञान टाइमलाइन

विस्तार

कार्बधात्विक रसायन विज्ञान के उप-विशिष्ट क्षेत्रों में सम्मलित हैं:

औद्योगिक अनुप्रयोग

कार्बधात्विक यौगिकों का व्यावसायिक प्रतिक्रियाओं में व्यापक उपयोग होता है, दोनों समरूप उत्प्रेरक और स्तुईचिओमेटरी अभिकर्मकों के रूप में। उदाहरण के लिए, ऑर्गेनोलिथियम यौगिक , ऑर्गोमैग्नेशियम, और ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिक, जिनमें से उदाहरण अत्यधिक बुनियादी और अत्यधिक कम करने वाले हैं, स्टॉइकियोमेट्रिक रूप से उपयोगी हैं लेकिन कई पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रियाओं को भी उत्प्रेरित करते हैं।[3]

कार्बन मोनोऑक्साइड से जुड़ी लगभग सभी प्रक्रियाएँ उत्प्रेरकों पर निर्भर करती हैं, उल्लेखनीय उदाहरणों को कार्बोनाइलीकरण के रूप में वर्णित किया जाता है।[13] मोनसेंटो प्रक्रिया और कैटिवा प्रक्रिया में धातु कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स के माध्यम से मेथनॉल और कार्बन मोनोऑक्साइड से एसिटिक एसिड का उत्पादन उत्प्रेरित होता है। अधिकांश सिंथेटिक एल्डिहाइड हाइड्रोफोर्माइलेशन के माध्यम से निर्मित होते हैं। सिंथेटिक अल्कोहल का बड़ा हिस्सा, कम से कम इथेनॉल से बड़ा, हाइड्रोफॉर्मिलेशन-व्युत्पन्न एल्डिहाइड के हाइड्रोजनीकरण द्वारा उत्पादित किया जाता है। इसी तरह, वैकर प्रक्रिया का उपयोग ईथीलीन के एसीटैल्डिहाइड के ऑक्सीकरण में किया जाता है।[14]

एक विवश ज्यामिति ऑर्गेनोटेनियम कॉम्प्लेक्स ओलेफिन पोलीमराइजेशन के लिए एक प्रीकैटलिस्ट है।

अल्केन-व्युत्पन्न पॉलिमर से जुड़ी लगभग सभी औद्योगिक प्रक्रियाएं कार्बनिक उत्प्रेरक पर निर्भर करती हैं। दुनिया के पॉलीइथाइलीन और पॉलीप्रोपाइलीन का उत्पादन ज़िग्लर-नाट्टा विषम उत्प्रेरण के माध्यम से और समरूप रूप से दोनों के माध्यम से किया जाता है, उदाहरण के लिए, विवश ज्यामिति उत्प्रेरक के माध्यम से।[15]

हाइड्रोजन से जुड़ी अधिकांश प्रक्रियाएँ धातु-आधारित उत्प्रेरकों पर निर्भर करती हैं। इसके अतिरिक्त थोक हाइड्रोजनीकरण (जैसे, मार्जरीन उत्पादन) सूक्ष्म रसायनों के उत्पादन के लिए विषम उत्प्रेरकों पर निर्भर करते हैं। इस तरह के हाइड्रोजनीकरण घुलनशील (समरूप) कार्बनिक कॉम्प्लेक्स पर निर्भर करते हैं या कार्बनिक मध्यवर्ती सम्मलित करते हैं।[16] कार्बधात्विक कॉम्प्लेक्स इन हाइड्रोजनीकरणों को असममित रूप से प्रभावित करने की अनुमति देते हैं।

कई III-V वर्ग के अर्धचालक ट्राइमेथिलगैलियम , ट्राइमेथिलिंडियम , ट्राइमेथिलालुमिनियम और ट्राइमेथिलेंटिमोनी से उत्पन्न होते हैं। इन वाष्पशील यौगिकों को प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) के उत्पादन में कार्बनिक धातु वाष्प चरण एपिटॉक्सी (एमओवीपीई) प्रक्रिया के माध्यम से एक गर्म सब्सट्रेट पर अमोनिया , आर्सेन , फॉस्फीन और संबंधित हाइड्राइड के साथ विघटित किया जाता है।

ऑर्गनोमेटैलिक प्रतिक्रियाएं

कार्बधात्विक यौगिकों में कई महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएं होती हैं:

उत्प्रेरण

कार्बधात्विक कॉम्प्लेक्स को साधारणतयः उत्प्रेरक में उपयोग किए जाते हैं। प्रमुख औद्योगिक प्रक्रियाओं में हाइड्रोसिलिलेशन , हाइड्रोसायनेशन, हाइड्रोसायनेशन, ओलेफिन मेटाथिसिस, एल्केन पोलीमराइजेशन , शेल उच्च ओलेफिन प्रक्रिया , हाइड्रोकार्बन , मेथनॉल कार्बोनिलेशन और हाइड्रोफॉर्माइलेशन सम्मलित हैं।[14] ऊपर सूचीबद्ध लोगों के अनुरूप, कई विषम उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में कार्बधात्विक मध्यवर्ती भी लागू होते हैं। इसके अतिरिक्त, फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया के लिए कार्बोतत्व मध्यवर्तीय को ग्रहण किया जाता है।

कार्बधात्विक कॉम्प्लेक्सों को साधारणतयः छोटे पैमाने के महीन रासायनिक संश्लेषण में भी उपयोग किए जाते हैं, विशेष रूप से क्रॉस-युग्मन प्रतिक्रिया में [20] जो कार्बन-कार्बन बंध बनाते हैं, उदा. सुजुकी-मियाउरा कपलिंग,[21] एरिल हैलाइड्स,[22] और सोनोगाशिरा युग्मन आदि से ऐरिल एमाइन बनाने के लिए बुचवाल्ड-हार्टविग एमिनेशन का उपयोग किया जाता है।

पर्यावरण संबंधी चिंताएं

रॉक्सारसोन एक ऑर्गेनोआर्सेनिक यौगिक है जिसका उपयोग पशु आहार के रूप में किया जाता है।

पर्यावरण में प्राकृतिक और दूषित कार्बनिक यौगिक पाए जाते हैं। कुछ जो मानव उपयोग के अवशेष हैं, जैसे ऑर्गेनोलेड और ऑर्गोमेरकरी यौगिक, विषाक्तता के खतरे हैं। टेट्राएथिललीड को पेट्रोल योज्य के रूप में उपयोग के लिए तैयार किया गया था लेकिन सीसे की विषाक्तता के कारण अनुपयोगी हो गया है। इसके प्रतिस्थापन अन्य कार्बधात्विक यौगिक हैं, जैसे कि फेरोसीन और मिथाइलसाइक्लोपेंटैडियनिल मैंगनीज ट्राइकार्बोनिल (एमएमटी)।[23] आर्गेनोआर्सेनिक यौगिक रॉक्सारसोन एक विवादास्पद पशु चारा योज्य है। 2006 में, अकेले यू.एस. में लगभग दस लाख किलोग्राम इसका उत्पादन किया गया था।[24] कभी दूषण रोधी पेंट में ऑर्गनोटिन यौगिक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था लेकिन पर्यावरणीय चिंताओं के कारण तब से प्रतिबंधित कर दिया गया है।[25]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 Crabtree 2009, p. [page needed].
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "organometallic compounds". doi:10.1351/goldbook.O04328
  3. ↑ 3.0 3.1 Elschenbroich 2016, p. [page needed].
  4. ↑ Lippard & Berg 1994, p. [page needed].
  5. ↑ Rodríguez-Reyes, J.C.F.; Silva-Quiñones, D. (2018). "Metalorganic Functionalization in Vacuum". इंटरफेसियल केमिस्ट्री का विश्वकोश. pp. 761–768. doi:10.1016/B978-0-12-409547-2.13135-X. ISBN 978-0-12-809894-3.
  6. ↑ "ट्राइएथिललुमिनियम - एसडीएस" (PDF). chemBlink. 2016-05-24. Retrieved 2021-01-03.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (link)
  7. ↑ 7.0 7.1 7.2 7.3 Crabtree, Robert H. (2014). संक्रमण धातुओं की ऑर्गोमेटेलिक रसायन शास्त्र (6 ed.). Hoboken, New Jersey. pp. 43, 44, 205. ISBN 978-1-118-78824-0. OCLC 863383849.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  8. ↑ 8.0 8.1 8.2 8.3 Shriver et al. 2014, p. [page needed].
  9. ↑ Nelson, Ryan C.; Miller, Jeffrey T. (2012). "एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी का परिचय और इसके स्वस्थानी अनुप्रयोग में ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों और सजातीय उत्प्रेरक". Catal. Sci. Technol. 2 (3): 461–470. doi:10.1039/C2CY00343K.
  10. ↑ Hunt, L. B. (1 April 1984). "प्रथम आर्गेनोमेटेलिक यौगिक". Platinum Metals Review. 28 (2): 76–83. CiteSeerX 10.1.1.693.9965.
  11. ↑ Zeise, W. C. (1831). "प्लेटिनम क्लोराइड और अल्कोहल के बीच की क्रिया और उसके द्वारा बनने वाले नए पदार्थों के बारे में" [About the effect between platinum chloride and alcohol, and about the new substances that are created in the process]. Annalen der Physik und Chemie (in Deutsch). 97 (4): 497–541. Bibcode:1831AnP....97..497Z. doi:10.1002/andp.18310970402.
  12. ↑ Dragutan, V.; Dragutan, I.; Balaban, A. T. (1 January 2006). "2005 रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार". Platinum Metals Review. 50 (1): 35–37. doi:10.1595/147106706X94140.
  13. ↑ W. Bertleff; M. Roeper; X. Sava. "Carbonylation". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a05_217.
  14. ↑ 14.0 14.1 Leeuwen 2005, p. [page needed].
  15. ↑ Klosin, Jerzy; Fontaine, Philip P.; Figueroa, Ruth (21 July 2015). "उच्च तापमान एथिलीन-α-Olefin Copolymerization प्रतिक्रियाओं के लिए समूह IV आणविक उत्प्रेरक का विकास". Accounts of Chemical Research. 48 (7): 2004–2016. doi:10.1021/acs.accounts.5b00065. PMID 26151395.
  16. ↑ Rylander, Paul N. "Hydrogenation and Dehydrogenation". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a13_487.
  17. ↑ Waterman, Rory (23 December 2013). "σ-बॉन्ड मेटाथिसिस: एक 30-वर्ष पूर्वव्यापी". Organometallics. 32 (24): 7249–7263. doi:10.1021/om400760k.
  18. ↑ "ओलेफिन मेटाथिसिस". The Organometallic HyperTextBook.
  19. ↑ "सिग्मा बॉन्ड मेटाथिसिस". Organometallic HyperTextBook.
  20. ↑ Jana, Ranjan; Pathak, Tejas P.; Sigman, Matthew S. (9 March 2011). "ट्रांज़िशन मेटल (पीडी, नी, फ़े) में प्रगति - प्रतिक्रिया भागीदारों के रूप में अल्काइल-ऑर्गेनोमेटैलिक्स का उपयोग करके उत्प्रेरित क्रॉस-युग्मन प्रतिक्रियाएं". Chemical Reviews. 111 (3): 1417–1492. doi:10.1021/cr100327p. PMC 3075866. PMID 21319862.
  21. ↑ Maluenda, Irene; Navarro, Oscar (24 April 2015). "सुजुकी-मियाउरा रिएक्शन में हालिया विकास: 2010-2014". Molecules. 20 (5): 7528–7557. doi:10.3390/molecules20057528. PMC 6272665. PMID 25919276.
  22. ↑ Magano, Javier; Dunetz, Joshua R. (9 March 2011). "फार्मास्यूटिकल्स के संश्लेषण के लिए संक्रमण धातु-उत्प्रेरित कपलिंग के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग". Chemical Reviews. 111 (3): 2177–2250. doi:10.1021/cr100346g. PMID 21391570.
  23. ↑ Seyferth, D. (2003). "टेट्राएथिलेड का उदय और पतन। 2". Organometallics. 22 (25): 5154–5178. doi:10.1021/om030621b.
  24. ↑ Hileman, Bette (9 April 2007). "चिकन उत्पादन में आर्सेनिक". Chemical & Engineering News. 85 (15): 34–35. doi:10.1021/cen-v085n015.p034.
  25. ↑ Lagerström, Maria; Strand, Jakob; Eklund, Britta; Ytreberg, Erik (January 2017). "लीजर बोट हल्स पर एंटीफ्लिंग पेंट की ऐतिहासिक परतों में कुल टिन और ऑर्गेनोटिन प्रजाति". Environmental Pollution. 220 (Pt B): 1333–1341. doi:10.1016/j.envpol.2016.11.001. PMID 27836476.


स्रोत


बाहरी संबंध

Wikiquote has quotations related to कार्बधात्विक रसायन विज्ञान.


Retrieved from ‘https://www.vigyanwiki.in/index.php?title=कार्बधात्विक_रसायन_विज्ञान&oldid=30165’