ऑर्गेनोटिन केमिस्ट्री

Organotin यौगिक या stannanes हाइड्रोकार्बन पदार्थों के साथ टिन पर आधारित रासायनिक यौगिक हैं। ऑर्गनोटिन रसायन विज्ञान, ऑर्गोमेटेलिक रसायन विज्ञान के व्यापक क्षेत्र का हिस्सा है। पहला ऑर्गोटिन यौगिक डायथाइलटिन डायोडाइड था ((CH3CH2)2SnI2), 1849 में एडवर्ड फ्रैंकलैंड द्वारा खोजा गया। 1900 के दशक में इस क्षेत्र में तेजी से वृद्धि हुई, विशेष रूप से ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों की खोज के बाद, जो एसएन-सी बांड के उत्पादन के लिए उपयोगी हैं। यह क्षेत्र उद्योग में कई अनुप्रयोगों और अनुसंधान प्रयोगशाला में निरंतर गतिविधि के साथ समृद्ध बना हुआ है।

संरचना
ऑर्गनोटिन यौगिकों को आम तौर पर उनके ऑक्सीकरण राज्यों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। टिन (IV) यौगिक अधिक सामान्य और अधिक उपयोगी होते हैं।

टिन (IV) के कार्बनिक व्युत्पन्न
टेट्राऑर्गनो डेरिवेटिव हमेशा टेट्राहेड्रल होते हैं। SnRR'RR' प्रकार के यौगिकों को अलग-अलग enantiomers में हल किया गया है।

ऑर्गेनोटिन हैलाइड
ऑर्गनोटिन क्लोराइड का सूत्र होता है R_{4−n}SnCl_{n} 3 तक n के मानों के लिए। ब्रोमाइड, आयोडाइड और फ्लोराइड भी ज्ञात हैं लेकिन कम महत्वपूर्ण हैं। ये यौगिक कई R समूहों के लिए जाने जाते हैं। वे हमेशा चतुष्फलकीय होते हैं। ट्राई- और डाइहैलाइड्स पाइरीडीन जैसे अच्छे लुईस बेस के साथ एडिक्ट बनाते हैं। फ्लोराइड्स इस तरह संबद्ध होते हैं कि डाइमिथाइलिन डिफ़्लुओराइड शीट की तरह पॉलिमर बनाता है। Di- और विशेष रूप से ट्राईऑर्गेनोटिन हैलाइड, उदा। ट्रिब्यूटिल्टिन क्लोराइड, हाइड्रोजन साइनाइड की तरह विषाक्तता प्रदर्शित करता है।

ऑर्गेनोटिन हाइड्राइड्स
ऑर्गनोटिन हाइड्राइड्स का सूत्र R. होता है4−nSnHn 4 तक n के मानों के लिए। इस श्रृंखला के मूल सदस्य, स्टैनेन (SnH .)4), एक अस्थिर रंगहीन गैस है। स्थिरता कार्बनिक पदार्थों की संख्या के साथ सहसंबद्ध है। कुछ कार्बनिक प्रतिक्रियाओं में ट्रिब्यूटिल्टिन हाइड्राइड का उपयोग हाइड्राइड रेडिकल के स्रोत के रूप में किया जाता है।

ऑर्गनोटिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड
ऑर्गनोटिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड्स ऑर्गोटिन हैलाइड्स के हाइड्रोलिसिस से आम उत्पाद हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम के संबंधित डेरिवेटिव के विपरीत, टिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड अक्सर पेंटा- और यहां तक ​​कि हेक्साकोऑर्डिनेटेड टिन केंद्रों के साथ संरचनाओं को अपनाते हैं, विशेष रूप से डायऑर्गनो- और मोनोऑर्गानो डेरिवेटिव के लिए। Sn-O-Sn समूह को स्टेनोक्सेन कहा जाता है। ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के संरचनात्मक रूप से सरलतम ट्रायऑर्गोटिन डेरिवेटिव हैं। एक व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण ट्राइऑर्गेनोटिन हाइड्रॉक्साइड एसारिसाइड साइहेक्सैटिन (जिसे प्लिकट्रान भी कहा जाता है), (साइक्लोहेक्सिल | सी) है6H11)3एसएनओएच। इस तरह के ट्राईऑर्गेनोटिन हाइड्रॉक्साइड्स डिस्टैनोक्सेन के साथ संतुलन में मौजूद हैं:
 * 2 आर3स्नोह R3संदर्भ संक्या3 + एच2हे

प्रत्येक एसएन केंद्र पर केवल दो कार्बनिक पदार्थों के साथ, डायऑर्गेनोटिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड त्रिकोणीय डेरिवेटिव की तुलना में संरचनात्मक रूप से अधिक जटिल हैं। सिंपल जेमिनल डायल्स (R2एसएन (ओएच)2) और मोनोमेरिक स्टैनोनोन्स (R .)2Sn=O) अज्ञात हैं। डायऑर्गेनोटिन ऑक्साइड (R .)2SnO) बहुलक होते हैं, सिवाय इसके कि जब कार्बनिक पदार्थ बहुत भारी हों, उस स्थिति में चक्रीय ट्रिमर या, R = CH (SiMe) के मामले में3)2 Sn . के साथ डिमर3O3 और स्नो2O2 अंगूठियां। डिस्टैनोक्सेन सूत्र के साथ डिमर के डिमर के रूप में मौजूद हैं [R2एसएनएक्स]2O2 जिसमें X समूह (जैसे, क्लोराइड, हाइड्रॉक्साइड, कार्बोक्जिलेट) टर्मिनल या ब्रिजिंग हो सकते हैं (तालिका देखें)। मोनोऑर्गोटिन ट्राइहैलाइड्स के हाइड्रोलिसिस में स्टैनानोइक एसिड, RSnO2H उत्पन्न करने की क्षमता होती है। जहां तक ​​डायऑर्गेनोटिन ऑक्साइड्स/हाइड्रॉक्साइड्स का संबंध है, मोनोऑर्गोटिन प्रजातियां निर्जलीकरण/हाइड्रेशन, एकत्रीकरण की घटना के कारण संरचनात्मक रूप से जटिल होती हैं। [(BuSn) देने के लिए ब्यूटाइल्टिन ट्राइक्लोराइड का हाइड्रोलिसिस उदाहरण है12O14(ओह)6]2+.

 File:R2SnO-cyclic-trimer-2D.png|ट्रिमेरिक डायऑर्गेनोटिन ऑक्साइड की आदर्श संरचना। File:TBu2SnO-cyclic-trimer-from-xtal-1984-Mercury-3D-balls.png|बॉल-एंड-स्टिक मॉडल (t-Bu .) के लिए2एसएनओ)3. File:R2SnO-cross-linked-network-Harris-and-Sebald-1987-2D.png|डायऑर्गेनोटिन ऑक्साइड की संरचना, व्यापक अंतर-आणविक बंधन को उजागर करती है। 

हाइपरकोर्डिनेटेड स्टैननेस
कार्बन (IV) एनालॉग्स के विपरीत, लेकिन कुछ हद तक सिलिकॉन यौगिकों की तरह, टिन (IV) भी नियमित चार के बजाय पांच या छह परमाणुओं के लिए समन्वय यौगिक हो सकता है। इन हाइपरकोर्डिनेटेड यौगिकों में आमतौर पर विद्युत ऋणात्मक पदार्थ होते हैं। हाइपरकोर्डिनेटेड यौगिकों के कई उदाहरण ऑर्गोटिन ऑक्साइड और संबंधित कार्बोक्सिलेट्स और संबंधित स्यूडोहैलाइड डेरिवेटिव द्वारा प्रदान किए जाते हैं। व्यसनों के लिए ऑर्गनोटिन हैलाइड, उदा। मैं2SnCl2(2,2'-बिपिरिडीन)।

ऑल-ऑर्गेनिक पेंटा- और हेक्साऑर्गेनोस्टैनेट्स को भी चित्रित किया गया है, जबकि बाद के वर्ष में एक छह-समन्वित टेट्राऑर्गेनोटिन यौगिक की सूचना मिली थी। कमरे के तापमान स्थिर (आर्गन में) की एक क्रिस्टल संरचना, इस संरचना के साथ लिथियम नमक के रूप में रिपोर्ट की गई थी:


 * [[Image:Pentaorganostannane.png|200px|पेंटाऑर्गनोस्टानाने]]इस विकृत त्रिकोणीय द्विपिरामिड आणविक ज्यामिति में कार्बन से टिन बांड की लंबाई (2.26 Ångström|Å एपिकल (रसायन), 2.17 Å भूमध्यरेखीय) नियमित सी-एसएन बांड (2.14 Å) से बड़े होते हैं जो इसकी हाइपरकोर्डिनेटेड प्रकृति को दर्शाते हैं।

ट्रायऑर्गोटिन उद्धरण
ट्राईऑर्गेनोटिन हैलाइड की कुछ प्रतिक्रियाएं R3Sn + मध्यवर्ती के लिए एक भूमिका को निहित करती हैं। इस तरह के धनायन कार्बोकेशन के अनुरूप होते हैं। उन्हें क्रिस्टलोग्राफिक रूप से चित्रित किया गया है जब कार्बनिक पदार्थ बड़े होते हैं, जैसे कि 2,4,6-ट्राइसोप्रोपाइलफेनिल।

टिन मूलक (टिन (III) के कार्बनिक व्युत्पन्न)
टिन रेडिकल, सूत्र R. के साथ3एसएन, स्टैनिल रेडिकल्स कहलाते हैं। कुछ परमाणु-स्थानांतरण प्रतिक्रियाओं में उन्हें मध्यवर्ती के रूप में आमंत्रित किया जाता है। उदाहरण के लिए, ट्रिब्युटिल्टिन हाइड्राइड (ट्राई-एन-ब्यूटाइलस्टेनेन) ट्रिब्यूटिन रेडिकल की स्थिरता के कारण हाइड्रोजन परमाणुओं के उपयोगी स्रोत के रूप में कार्य करता है।

टिन के कार्बनिक व्युत्पन्न (द्वितीय)
ऑर्गनोटिन (II) यौगिक कुछ दुर्लभ हैं। अनुभवजन्य सूत्र SnR. के साथ यौगिक2 कुछ नाजुक होते हैं और R के भारी न होने पर रिंग या पॉलिमर के रूप में मौजूद होते हैं। पॉलीस्टैन नामक बहुलकों का सूत्र (SnR .) होता है2)n.
 * [[Image:Polystannane12.jpg|100px]]सिद्धांत रूप में द्विसंयोजक टिन यौगिकों से औपचारिक दोहरे बंधन के साथ एल्केन्स के अनुरूप बनाने की उम्मीद की जा सकती है। दरअसल, सूत्र Sn . के साथ यौगिक2R4, जिन्हें डिस्टेंनेस कहा जाता है, कुछ कार्बनिक पदार्थों के लिए जाने जाते हैं। Sn केंद्र अत्यधिक पिरामिडनुमा होते हैं। सूत्र SnR . के साथ मोनोमेरिक यौगिक2, कुछ मामलों में कार्बेन के एनालॉग्स को भी जाना जाता है। एक उदाहरण Sn (SiR .) है3)2, जहाँ R बहुत भारी CH(SiMe .) है3)2 (मी = मिथाइल)। इस तरह की प्रजातियां क्रिस्टलीकरण पर डिस्टैनिलीन के विपरीत रूप से मंद हो जाती हैं:
 * 2 आर2एस.एन. (आर2एसएन)2

स्टैननेस, टिन-कार्बन डबल बॉन्ड वाले यौगिक, स्टैनाबेंजीन के डेरिवेटिव द्वारा उदाहरण दिए गए हैं। स्टैनोल्स, साइक्लोपेंटैडीन के संरचनात्मक एनालॉग, थोड़ा सी-एसएन डबल बॉन्ड चरित्र प्रदर्शित करते हैं।

टिन (I) के कार्बनिक व्युत्पन्न
Sn(I) के यौगिक दुर्लभ हैं और केवल बहुत भारी लिगेंड्स के साथ देखे जाते हैं। पिंजरों के एक प्रमुख परिवार को 2,6-डाइथाइलफेनिल-प्रतिस्थापित ट्रिस्टानिलीन [Sn(C) के पायरोलिसिस द्वारा पहुँचा जाता है6H3-2,6-और2)2]3, जो क्यूबन-प्रकार के क्लस्टर और एक प्रिज्मेन प्रदान करता है। इन पिंजरों में Sn(I) होता है और इनका सूत्र [Sn(C .) होता है6H3-2,6-और2)]n जहां एन = 8, 10. एक स्टैनी में एक कार्बन से टिन ट्रिपल बॉन्ड होता है और एक डिस्टैनिन में दो टिन परमाणुओं (RSnSnR) के बीच एक ट्रिपल बॉन्ड होता है। Distannynes केवल अत्यंत भारी प्रतिस्थापन के लिए मौजूद हैं। एल्काइन्स के विपरीत, इन डिस्टैन्नी के सी-एसएन-एसएन-सी कोर नॉनलाइनियर हैं, हालांकि वे प्लेनर हैं। Sn-Sn दूरी 3.066(1) है, और Sn-Sn-C कोण 99.25(14)° हैं। इस तरह के यौगिक भारी एरिल्टिन (II) हैलाइडों को कम करके तैयार किए जाते हैं।

तैयारी
ऑर्गनोटिन यौगिकों को कई तरीकों से संश्लेषित किया जा सकता है। क्लासिक टिन हैलाइड के साथ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक की प्रतिक्रिया है, उदाहरण के लिए टिन टेट्राक्लोराइड। टेट्राएथिलटिन के संश्लेषण द्वारा एक उदाहरण प्रदान किया गया है:
 * 4 EtMgBr + SnCl4 → एंड4एसएन + 4 एमजीसीएलबीआर

सममित टेट्राऑर्गेनोटिन यौगिकों, विशेष रूप से टेट्राआल्किल डेरिवेटिव्स को फिर पुनर्वितरण प्रतिक्रियाओं द्वारा विभिन्न मिश्रित क्लोराइड में परिवर्तित किया जा सकता है (ऑर्गेनोटिन यौगिकों के मामले में कोचेशकोव अनुपात के रूप में भी जाना जाता है):
 * 3 आर4एसएन + एसएनसीएल4 → 4 आर3SnCl
 * आर4एसएन + एसएनसीएल4 → 2 आर2SnCl2
 * आर4एसएन + 3 एसएनसीएल4 → 4 RSnCl3

एक संबंधित विधि में ऑर्गोएलुमिनियम यौगिकों के साथ टिन हैलाइड्स का पुनर्वितरण शामिल है।

मिश्रित ऑर्गेनो-हेलो टिन यौगिकों को मिश्रित कार्बनिक डेरिवेटिव में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसा कि डिबुटिलडिविनाइल्टिन के संश्लेषण द्वारा दिखाया गया है:
 * इस2SnCl2 + 2 सी2H3एमजीबीआर → यह2एसएन (सी2H3)2 + 2 MgBrCl

ऑर्गनोटिन हाइड्राइड मिश्रित एल्काइल क्लोराइड की कमी से उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड के साथ डिबुटिल्टिन डाइक्लोराइड के उपचार से डिबुटिल्टिन डाइहाइड्राइड, एक रंगहीन आसुत तेल मिलता है:
 * <केम>{Bu2SnCl2} + 1/2LiAlH4 -> {Bu2SnH2} + 1/2LiAlCl4

Wurtz प्रतिक्रिया | टिन हलाइड्स के साथ ऑर्गोसोडियम यौगिक के वर्टज़-जैसे युग्मन से टेट्राऑर्गोटिन यौगिक प्राप्त होते हैं।

हाइड्रोस्टेनाइलेशन में असंतृप्त सबस्ट्रेट्स में टिन हाइड्राइड्स का धातु-उत्प्रेरित जोड़ शामिल है।

प्रतिक्रियाएं
ऊपर चर्चा की गई महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएं, आमतौर पर न्यूक्लियोफाइल के साथ ऑर्गोटिन हैलाइड्स और स्यूडोहैलाइड्स पर ध्यान केंद्रित करती हैं। कार्बनिक संश्लेषण के क्षेत्र में स्टिल रिएक्शन को महत्वपूर्ण माना जाता है। इसमें पैलेडियम द्वारा उत्प्रेरित sp2-संकरित कार्बनिक हैलाइड के साथ युग्मन प्रतिक्रिया होती है:
 * <रसायन शीर्षक= स्थिर प्रतिक्रिया योजना >{R-X} + R'-SnR3 ->[\ce{Pd\ उत्प्रेरक}] {R-R'} + XSnR3

और ऑर्गोस्टेनेन परिवर्धन (एक एलिल-, एलेनिल-, या एक एल्डिहाइड और इमाइन्स के लिए प्रोपरगिलस्टैनेन्स का न्यूक्लियोफिलिक जोड़)। रेडिकल (रसायन विज्ञान) (जैसे कट्टरपंथी चक्रवात, बार्टन-मैककॉम्बी डीऑक्सीजनेशन, बार्टन डीकार्बाक्सिलेशन, आदि) में ऑर्गनोटिन यौगिकों का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है।

आवेदन
पॉलीविनाइल क्लोराइड में एक ऑर्गोटिन यौगिक को व्यावसायिक रूप से स्टेबलाइजर्स के रूप में लागू किया जाता है। इस क्षमता में, वे एलिलिक क्लोराइड समूहों को हटाकर और हाइड्रोजन क्लोराइड को अवशोषित करके गिरावट को दबाते हैं। यह एप्लिकेशन हर साल लगभग 20,000 टन टिन की खपत करता है। ऑर्गनोटिन यौगिकों का मुख्य वर्ग डायऑर्गेनोटिन डाइथियोलेट्स है जिसका सूत्र R. है2एसएन (एसआर')2. Sn-S आबंध प्रतिक्रियाशील घटक है। डायऑर्गेनोटिन कार्बोक्सिलेट्स, उदाहरण के लिए, डिबुटिल्टिन डाइलॉरेट, पॉलीयूरेथेन के गठन के लिए उत्प्रेरक के रूप में, सिलिकॉन के वल्केनाइजेशन के लिए, और ट्रांसस्टरीफिकेशन के लिए उपयोग किया जाता है।

ब्यूटाइल्टिन ट्राइक्लोराइड|एन-ब्यूटाइलटिन ट्राइक्लोराइड का उपयोग रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा कांच की बोतलों पर टिन डाइऑक्साइड परतों के उत्पादन में किया जाता है।

जैविक अनुप्रयोग
Tributyltins का उपयोग औद्योगिक बायोकाइड्स के रूप में किया जाता है, उदा। कपड़ा और कागज, लकड़ी के गूदे और पेपर मिल सिस्टम, ब्रुअरीज और औद्योगिक शीतलन प्रणालियों में एंटिफंगल एजेंटों के रूप में। ट्राइफेनिलटिन डेरिवेटिव का उपयोग एंटिफंगल पेंट और कृषि कवकनाशी के सक्रिय घटकों के रूप में किया जाता है। अन्य ट्राईऑर्गेनोटिन्स का उपयोग माइटिसाइड्स और एसारिसाइड्स के रूप में किया जाता है। Tributyltin ऑक्साइड का व्यापक रूप से लकड़ी के परिरक्षक के रूप में उपयोग किया गया है।

समुद्र में जाने वाले जहाजों की दक्षता में सुधार के लिए ट्रिब्यूटिल्टिन यौगिकों का व्यापक रूप से समुद्री एंटी-बायोफ्लिंग एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता था। विषाक्तता पर चिंता इन यौगिकों में से (कुछ रिपोर्टें 1 नैनोग्राम प्रति लीटर की सांद्रता पर समुद्री जीवन पर जैविक प्रभावों का वर्णन करती हैं) के कारण अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन द्वारा दुनिया भर में प्रतिबंध लगा दिया गया। एंटी-फाउलिंग यौगिकों के रूप में, ऑर्गोटिन यौगिकों को डाइक्लोरोओक्टाइलिसोथियाज़ोलिनोन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

विषाक्तता
Tributyltin और triphenyltin डेरिवेटिव यौगिकों की विषाक्तता हाइड्रोजन साइनाइड की तुलना में हैं। इसके अलावा, ट्राई-एन-अल्काइल्टिन फाइटोटॉक्सिक हैं और इसलिए इसका उपयोग कृषि में नहीं किया जा सकता है। जैविक समूहों के आधार पर, वे शक्तिशाली जीवाणुनाशक और कवकनाशी हो सकते हैं। उनकी उच्च जैवसक्रियता को दर्शाते हुए, ट्रिब्यूटिलिन का उपयोग कभी समुद्री दूषण-रोधी पेंट में किया जाता था।

ट्राईऑर्गेनोटिन यौगिकों के विपरीत, मोनोऑर्गेनो, डायऑर्गेनो- और टेट्राऑर्गेनोटिन यौगिक बहुत कम खतरनाक होते हैं।

हालांकि डिबुटिल्टिन ऑक्साइड इम्यूनोटॉक्सिक हो सकता है।

यह भी देखें

 * ऑर्गेनोस्टानेन जोड़
 * ट्रिब्यूटिल्टिन एज़ाइड
 * स्टैनाट्राने

बाहरी संबंध

 * National Pollutant Inventory Fact Sheet for organotins
 * Industry information site
 * Organotin chemistry in synthesis