तुला बंधन
कार्बनिक रसायन विज्ञान में, बेंट आबन्ध, जिसे केला आबन्ध के रूप में भी जाना जाता है, एक प्रकार का सहसंयोजक बंधन रासायनिक बंधन होता है जिसमें ज्यामिति कुछ हद तक केले की याद दिलाती है। यह शब्द अपने आप में इलेक्ट्रॉन घनत्व या विन्यास का एक सामान्य प्रतिनिधित्व है, जो कि साइक्लोप्रोपेन जैसे छोटे वलय अणुओं के भीतर एक समान "तुला" संरचना जैसा दिखता है। जैसे कि साइक्लोप्रोपेन (C3H6) या एक यौगिक के भीतर डबल या ट्रिपल बॉन्ड के प्रतिनिधित्व के रूप में जोसिग्मा बंधन और पाई बंधन मॉडल का विकल्प है।
छोटे चक्रीय अणु
बेंट आबन्ध[1][2][3][4] एक विशेष प्रकार का रासायनिक बंधन है जिसमें एक विशेष आणविक ज्यामिति को समायोजित करने के लिए रासायनिक बंधन बनाने वाले दो परमाणुओं की साधारण कक्षीय संकरण अवस्था को बढ़े हुए या घटे हुए s- ऑर्बिटल कैरेक्टर के साथ संशोधित किया जाता है। साइक्लोप्रोपेन, ऑक्सीरेन और एज़िरिडीन जैसे तनावग्रस्त कार्बनिक यौगिकों में बेंट आबन्ध पाए जाते हैं।
इन यौगिकों में, कार्बन परमाणुओं के लिए मानक sp3 संकरण के साथ 109.5° आबंध कोण ग्रहण करना संभव नहीं है। p-वर्ण को sp5 (यानी 1⁄6 एस-घनत्व और 5⁄6 पी-घनत्व)[5] तक बढ़ाना बंध कोणों को 60° तक कम करना संभव बनाता है। इसी समय, कार्बन-टू-हाइड्रोजन बांड अधिक एस-चरित्र प्राप्त करते हैं, जो उन्हें छोटा करता है। साइक्लोप्रोपेन में, दो कार्बन परमाणुओं के बीच अधिकतम इलेक्ट्रॉन घनत्व आंतरिक परमाणु अक्ष के अनुरूप नहीं होता है, इसलिए इसका नाम बेंट आबन्ध है। साइक्लोप्रोपेन में, इंटरऑर्बिटल कोण 104 डिग्री है। इस झुकाव को कुछ साइक्लोप्रोपेन डेरिवेटिव्स के एक्स-रे विवर्तन द्वारा प्रयोगात्मक रूप से देखा जा सकता है: विरूपण घनत्व दो कार्बन परमाणुओं के बीच केंद्रों की रेखा के बाहर है। कार्बन-कार्बन बॉन्ड की लंबाई नियमित एल्केन बॉन्ड की तुलना में कम होती है: 151 pm बनाम 153 pm।[6]
साइक्लोब्यूटेन एक बड़ा वलय है, लेकिन फिर भी इसमें मुड़े हुए बंधन हैं। इस अणु में, कार्बन बंध कोण तलीय संरूपण के लिए 90° और सिकुड़े हुए के लिए 88° होते हैं। साइक्लोप्रोपेन के विपरीत, सी-सी बांड की लंबाई वास्तव में घटने के बदले बढ़ जाती है; यह मुख्य रूप से 1,3-गैर-बॉन्ड स्टेरिक प्रतिकर्षण के कारण होता है। प्रतिक्रियात्मकता के संदर्भ में, साइक्लोब्यूटेन अपेक्षाकृत निष्क्रिय है और साधारण एल्केन्स की तरह व्यवहार करता है।
वॉल्श कक्षीय मॉडल
एक वैकल्पिक मॉडल अर्ध-स्थानीय वॉल्श ऑर्बिटल्स का उपयोग करता है जिसमें साइक्लोप्रोपेन को कार्बन sp2 सिग्मा बॉन्डिंग और इन-प्लेन पाई बॉन्डिंग सिस्टम के रूप में वर्णित किया गया है। वॉल्श कक्षीय सिद्धांत के आलोचकों का तर्क है कि यह मॉडल साइक्लोप्रोपेन की जमीनी स्थिति का प्रतिनिधित्व नहीं करता है क्योंकि इसे एकात्मक परिवर्तन के माध्यम से स्थानीयकृत या पूरी तरह से व्याख्यात्मक विवरणों में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है।[3]
डबल और ट्रिपल बॉन्ड
1930 के दशक में कार्बनिक यौगिक अणुओं में दोहरे और ट्रिपल सहसंयोजक बंधों की प्रकृति के लिए दो अलग-अलग स्पष्टीकरण प्रस्तावित किए गए थे। लिनस पॉलिंग ने प्रस्तावित किया कि डबल बॉन्ड प्रत्येक परमाणु से दो समकक्ष टेट्राहेड्रल ऑर्बिटल्स से उत्पन्न होता है,[7] जो बाद में बनाना बांड या ताऊ बांड के नाम से जाना जाने लगा।[8] एरिक हकल ने सिग्मा बॉन्ड और पाई बॉन्ड के संयोजन के रूप में डबल बॉन्ड का प्रतिनिधित्व प्रस्तावित किया।[9][10][11] हकल प्रतिनिधित्व बेहतर ज्ञात है, और यह 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध से अधिकांश पाठ्यपुस्तकों में पाया जाता है।
दोनों मॉडल एकात्मक परिवर्तन से संबंधित कक्षाओं के साथ, एक ही कुल इलेक्ट्रॉन घनत्व का प्रतिनिधित्व करते हैं। हम गुणांक c1 और c2 के उपयुक्त विकल्प के लिए रैखिक संयोजन h = c1σ + c2π और h' = c1σ – c2 लेकर दो समतुल्य बेंट आबन्ध ऑर्बिटल्स h और h' का निर्माण कर सकते हैं। 1996 की समीक्षा में, केनेथ बी. विबर्ग ने निष्कर्ष निकाला कि "हालांकि वर्तमान में उपलब्ध जानकारी के आधार पर एक निर्णायक बयान नहीं दिया जा सकता है, ऐसा लगता है कि हम इथाइलीन के σ/π और बेंट-बॉन्ड विवरणों पर विचार करना जारी रख सकते हैं।''[3] इयान फ्लेमिंग 2010 की पाठ्यपुस्तक में और आगे बढ़ते हैं, यह देखते हुए कि ''इलेक्ट्रॉनों का समग्र वितरण [...] दो मॉडलों में बिल्कुल समान है''।[12]
अन्य अनुप्रयोग
बेंट आबन्ध सिद्धांत कार्बनिक अणुओं में अन्य घटनाओं की व्याख्या भी कर सकता है। फ्लोरोमीथेन (CH3F) में, उदाहरण के लिए, प्रायोगिक F-C-H बॉन्ड कोण 109 ° है, जो परिकलित मान से अधिक है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बेंट के नियम के अनुसार, सी-एफ बॉन्ड पी-ऑर्बिटल कैरेक्टर प्राप्त करता है जिससे सी-एच बॉन्ड में उच्च एस-कैरेक्टर होता है, और एच-सी-एच बॉन्ड कोण sp2 के पास पहुंचते हैं। कक्षक - उदा. 120° - F-C-H बंध कोण के लिए कम छोड़ना। बेंट आबन्ध के संदर्भ में अंतर को फिर से समझाया गया है।[3]
गौचे प्रभाव में बेंट आबन्धभूमिका निभाते हैं, कुछ प्रतिस्थापित अल्केन्स में गौचे अनुरूपता के लिए वरीयता और कुछ असामान्य रूप से स्थिर एल्केन सीस आइसोमर्स से जुड़े एल्केन सिस प्रभाव को समझाते हैं।[3]
संदर्भ
- ↑ Burnelle, Louis; Kaufmann, Joyce J. (1965). "गॉसियन बेसिस के संदर्भ में डिबोराने के आणविक ऑर्बिटल्स". J. Chem. Phys. 43 (10): 3540–45. Bibcode:1965JChPh..43.3540B. doi:10.1063/1.1696513.
- ↑ Klessinger, Martin (1967). "Triple Bond in N2 and CO". J. Chem. Phys. 46 (8): 3261–62. Bibcode:1967JChPh..46.3261K. doi:10.1063/1.1841197.
- ↑ Jump up to: 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Wiberg, Kenneth B. (1996). "कार्बनिक यौगिकों में बेंट बांड". Acc. Chem. Res. 29 (5): 229–34. doi:10.1021/ar950207a.
- ↑ Carey, F. A.; Sundberg, R. J. (1985). उन्नत कार्बनिक रसायन. ISBN 0-306-41198-9.
- ↑ De Meijere, Armin (1979). "साइक्लोप्रोपेन के बंधन गुण और उनके रासायनिक परिणाम" (PDF). Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 18 (11): 809–886. doi:10.1002/anie.197908093.
- ↑ Allen, Frank H.; Kennard, Olga; Watson, David G.; Brammer, Lee; Orpen, A. Guy; Taylor, Robin (1987). "एक्स-रे और न्यूट्रॉन विवर्तन द्वारा निर्धारित बॉन्ड लंबाई की तालिकाएँ। भाग 1। कार्बनिक यौगिकों में बंधन की लंबाई". J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2. 1987 (12): S1–S19. doi:10.1039/P298700000S1.
- ↑ Pauling, Linus (1931). "रासायनिक बंधन की प्रकृति। क्वांटम यांत्रिकी से प्राप्त परिणामों का अनुप्रयोग और अणुओं की संरचना के लिए अनुचुंबकीय संवेदनशीलता के सिद्धांत से". J. Am. Chem. Soc. 53 (4): 1367–1400. doi:10.1021/ja01355a027..
- ↑ Wintner, Claude E. (1987). "स्टीरियोइलेक्ट्रॉनिक प्रभाव, ताऊ बंधन और क्रैम का नियम". J. Chem. Educ. 64 (7): 587. Bibcode:1987JChEd..64..587W. doi:10.1021/ed064p587..
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- ↑ Fleming, Ian (2010). आणविक कक्षाएँ और कार्बनिक रासायनिक प्रतिक्रियाएँ (Reference ed.). London: Wiley. p. 61. ISBN 978-0-470-74658-5..
