निकल टेट्राकार्बोनिल

निकल कार्बोनिल (आईयूपीएसी नाम: टेट्राकार्बोनिलनिकल) एक निकल (0) कार्बधातुक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र Ni (CO)4 है। यह रंगहीन द्रव निकल का प्रमुख धातु कार्बोनिल है। यह बहुत उच्च शुद्धता वाले निकल के उत्पादन के लिए मोंड प्रक्रिया में एक अभिक्रिया मध्यवर्ती है और कार्बधातुक रसायन विज्ञान में एक अभिकर्मक है, हालांकि यौगिक के साथ काम करने में स्वास्थ्य संबंधी खतरों के कारण मोंड प्रक्रिया सामान्य उपयोग से बाहर हो गई है। निकल कार्बोनिल सबसे खतरनाक पदार्थों में से एक है जो अभी तक निकल रसायन में पाया गया है क्योंकि इसमें बहुत अधिक विषाक्तता, उच्च अस्थिरता के साथ मिश्रण और तेजी से त्वचा अवशोषण होता है।

संरचना और संबंध
निकल टेट्राकार्बोनिल में, निकल के लिए ऑक्सीकरण अवस्था को शून्य के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है। सूत्र 18-इलेक्ट्रॉन नियम के अनुरूप है। अणु टेट्राहेड्रल है, जिसमें चार कार्बोनिल (कार्बन मोनोऑक्साइड) लिगैंड होते हैं। इस अणु पर इलेक्ट्रॉन विवर्तन अध्ययन किया गया है, और Ni-C और C-O दूरी की गणना क्रमशः 1.838 (2) और 1.141 (2) एंगस्ट्रॉम की गई है।

तैयारी
Ni(CO)4 कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ निकल धातु की सीधी अभिक्रिया द्वारा लुडविग मोंड द्वारा पहली बार 1890 में संश्लेषित किया गया था। इस अग्रणी कार्य ने वैनेडियम, क्रोमियम, मैंगनीज, लोहा और कोबाल्ट सहित कई अन्य धातु कार्बोनिल यौगिकों के अस्तित्व के भावी संकेत दिए। 19वीं शताब्दी के अंत तक इसे औद्योगिक रूप से निकल के शुद्धिकरण के लिए भी उपयोग किया जाने लगा था।

323 K पर कार्बन मोनोऑक्साइड अशुद्ध निकल के ऊपर से गुजरती है। इष्टतम दर 130 डिग्री सेल्सियस पर होती है।

प्रयोगशाला मार्ग
Ni(CO)4 व्यावसायिक रूप से आसानी से उपलब्ध नहीं है। यह व्यावसायिक रूप से उपलब्ध बिस(साइक्लोएक्टाडीन)निकल(0) के कार्बोनिलेशन द्वारा प्रयोगशाला में आसानी से उत्पन्न होता है। इसे CO के वातावरण में सोडियम डाइथियोनाइट के साथ निकल सल्फेट के अमोनीकल विलयनों का अपचयन करके भी तैयार किया जा सकता है।

तापीय डीकार्बोनाइलेशन
मध्यम ताप पर, Ni(CO)4 कार्बन मोनोऑक्साइड और निकल धातु में विघटित हो जाता है। CO से आसान गठन हो या यहां तक ​​कि बहुत अशुद्ध निकल के साथ संयुक्त, निकल की शुद्धि या सतहों पर चढ़ाना के लिए यह अपघटन मोंड प्रक्रिया का आधार है। थर्मल अपघटन 180 डिग्री सेल्सियस के करीब शुरू होता है और उच्च तापमान पर बढ़ता है।

न्यूक्लियोफाइल और अपचयन करने वाले एजेंटों के साथ अभिक्रियाएं
अन्य निम्न-संयोजक धातु कार्बोनिल्स की तरह, Ni(CO)4 न्यूक्लियोफाइल द्वारा हमला करने के लिए अतिसंवेदनशील है। निकल केंद्र पर हमला हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप CO लिगैंड्स या CO पर विस्थापन हो सकता है। इस प्रकार, ट्राइफेनिलफॉस्फीन जैसे दाता लिगैंड Ni(CO)3(PPh3) और Ni(CO)2(PPh3)2देने के लिए अभिक्रिया करते हैं।बिपिरिडीन और संबंधित लिगेंड्स समान व्यवहार करते हैं। अन्य लिगेंड के साथ निकल टेट्राकार्बोनिल के एकल प्रतिस्थापन का उपयोग टोलमैन इलेक्ट्रॉनिक पैरामीटर को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है, जो किसी दिए गए लिगैंड की क्षमता को दान करने या निकालने वाले इलेक्ट्रॉन का एक माप है।


 * NiP2(CO)2.svgहाइड्रॉक्साइड्स से क्रिया करने पर [Ni5(CO)12]2− और [Ni6(CO)12]2− जैसे क्लस्टर मिलते हैं इन यौगिकों को निकल कार्बोनिल के अपचयन से भी प्राप्त किया जा सकता है।

इस प्रकार, Ni(CO)4 की कार्बन न्यूक्लियोफाइल (Nu−) के साथ क्रिया के परिणामस्वरूप एसाइल यौगिक जैसे [Ni(CO)3C(O)Nu)]- प्राप्त होते हैं।

वैद्युतकणसंचलन और ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ अभिक्रियाएं
निकल कार्बोनिल का अपचयोपचय हो सकता है। क्लोरीन निकल कार्बोनिल को NiCl 2 में ऑक्सीकृत करता है| जिससे CO गैस निकलती है। अन्य हैलोजन समान रूप से व्यवहार करते हैं। यह अभिक्रिया विषाक्त यौगिक के निकल भाग को अवक्षेपित करने के लिए एक सुविधाजनक तरीका प्रदान करती है।

Ni(CO)4 की एल्काइल और एरिल हैलाइड के साथ अभिक्रियाओं के परिणामस्वरूप अक्सर कार्बोनिलेटेड कार्बनिक उत्पाद बनते हैं। विनाइल समूह के हैलाइड, जैसे PhCH=CHBr, सोडियम मेथॉक्साइड के बाद Ni(CO)4 के साथ क्रिया करके असंतृप्त एस्टर में परिवर्तित हो जाते हैं। ऐसी अभिक्रियाएं संभवतः ऑक्सीडेटिव जोड़ के माध्यम से भी आगे बढ़ती हैं। एलिलिक हैलाइड π-एलिलनिकल यौगिक देते हैं, जैसे (allyl)2Ni2Cl2:
 * 2 Ni(CO)4 + 2 ClCH2CH=CH2 → Ni2(μ-Cl)2(η3-C3H5)2 + 8 CO

विष विज्ञान और सुरक्षा संबंधी विचार
Ni(CO)4 के खतरे इसकी CO सामग्री द्वारा अंतर्निहित करने की तुलना में कहीं अधिक है, जो शरीर में निकल के जाने पर निकल के प्रभाव को दर्शाते हैं। निकल कार्बोनिल घातक हो सकता है यदि त्वचा के माध्यम से अवशोषित हो या साँस द्वारा इसकी उच्च अस्थिरता के कारण शरीर में लिया जाये। 30 मिनट के एक्सपोजर के लिए इसकी घातक सांद्रता LC50 3 भाग प्रति मिलियन अनुमानित की गई है, और जो सांद्रता मनुष्यों के लिए तुरंत घातक है 30 भाग प्रति मिलियन होगी। 5 भाग प्रति मिलियन तक कश के संपर्क में आने वाले कुछ विषयों ने गंध को बासी या कालिख के रूप में वर्णित किया, लेकिन क्योंकि यौगिक बहुत अधिक विषैला होता है, इसकी गंध संभावित घातक जोखिम के खिलाफ कोई विश्वसनीय चेतावनी नहीं देती है।

Ni(CO)4 की वाष्प स्वतः प्रज्वलित हो सकती है। लगभग 40 सेकंड के आधे जीवन के साथ, वाष्प हवा में तेजी से विघटित हो जाती है।

निकल कार्बोनिल विषाक्तता दो चरणों वाली बीमारी के रूप में देखी जाती है। पहले में सिरदर्द और सीने में दर्द होता है जो कुछ घंटों तक रहता है, इसके बाद आमतौर पर थोड़ी राहत मिलती है। दूसरा चरण एक रासायनिक न्यूमोनाइटिस है जो आमतौर पर खांसी, सांस फूलना और अत्यधिक थकान के लक्षणों के साथ 16 घंटे के बाद शुरू होता है। इसके परिणाम चार दिनों के बाद सबसे बड़ी गंभीरता तक पहुंच जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हृदय तथा श्‍वास संबंधी या तीव्र गुर्दे की चोट से मृत्यु हो सकती है। आरोग्यलाभ अक्सर बहुत लंबा होता है, अक्सर थकावट, नैदानिक ​​अवसाद और परिश्रम पर सांस की तकलीफ होती है। स्थायी श्वसन क्षति असामान्य है। Ni(CO)4 की कैंसरजन्यता बहस का विषय है, लेकिन इसे महत्वपूर्ण माना जाता है।

इसे संयुक्त राज्य अमेरिका में एक अत्यंत खतरनाक पदार्थ के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जैसा कि यूएस इमरजेंसी प्लानिंग एंड कम्युनिटी राइट-टू-नो एक्ट (42 यूएससी 11002) की धारा 302 में परिभाषित किया गया है, और यह उन सुविधाओं द्वारा सख्त रिपोर्टिंग आवश्यकताओं के अधीन है जो इसका उत्पादन, भंडारण, या भरपूर मात्रा में उपयोग करते हों।

लोकप्रिय संस्कृति में
रेक्विम फॉर द लिविंग (1978), क्विंसी, एम.ई. का एक एपिसोड, एक ज़हर से मरते अपराधी को दिखाया गया है, जो डॉ.क्विंसी से उसके जीवित शरीर का शव परीक्षण करने के लिए कहता है। क्विंसी जहर की पहचान करती है- निकल कार्बोनिल।

गॉर्डन आर. डिक्सन के उपन्यास अमांडा मॉर्गन में, लगभग खाली किए गए गांव के शेष निवासियों ने एक कब्जे वाले सैन्य बल का एक मशीन की दुकान(नागरिक व्यवसाय की आड़ में) के बाहर पाउडर निकल के लगातार नवीनीकृत अपशिष्ट ढेर पर खराब-प्रबंध किए गए आंतरिक दहन इंजन से निकास को निर्देशित करके अपने स्वयं के जीवन की कीमत पर, कब्जाधारियों को खत्म करने के लिए विरोध किया।

मंगा ''डॉ. स्टोन'' के अध्याय 199 में, एक मशीन बनाई जाती है जो मोंड प्रक्रिया के माध्यम से निकेल को शुद्ध करती है । यह उल्लेख किया गया है कि प्रक्रिया एक "घातक विष" (निकल कार्बोनिल) बनाती है।

बाहरी संबंध

 * अंतर्राष्ट्रीय रासायनिक सुरक्षा कार्ड 0064
 * राष्ट्रीय प्रदूषक सूची - निकेल कार्बोनिल फैक्ट शीट
 * रासायनिक खतरों से बचाने के लीये एनआईओएसएच पॉकेट गाइड
 * आईएआरसी मोनोग्राफ "निकल और निकेल यौगिक"