कार्बन सबऑक्साइड

कार्बन सबऑक्साइड, या ट्राइकार्बन डाइऑक्साइड, एक कार्बनिक यौगिक है, रासायनिक सूत्र के साथ ऑक्सीजन युक्त रासायनिक यौगिक C3O2 और संरचनात्मक सूत्र O\dC\dC\dC\dO. इसके चार संचयी द्वि-आबन्ध इसे संगृहीत करते हैं। यह रैखिक ऑक्सोकार्बन की श्रृंखला के स्थायी सदस्यों में से एक है O\dC_{n}\dO, जिसमें कार्बन डाईऑक्साइड  (CO2) और पेंटाकार्बन डाइऑक्साइड (C5O2)भी सम्मिलित  है।  हालांकि अगर सावधानी से शुद्ध किया जाए तो यह कमरे के तापमान पर बिना विघटित हुए अंधेरे में विद्यमान  हो सकता है, यह कुछ शर्तों के तहत बहुलित  हो जाएगा।

इस पदार्थ की खोज 1873 में सर बेंजामिन ब्रॉडी, ,द्वारा कार्बन मोनोआक्साइड को विद्युत प्रवाहित करके की गई थी। उन्होंने दावा किया कि उत्पाद, सूत्रों के साथ ऑक्सीकार्बन की श्रृंखला का भाग था C_{x+1}O_{x}, अर्थात् C2O, C3O2, C4O3, C5O4, ..., और अंतिम दो की पहचान करने के लिए; हालाँकि, केवल C3O2 ज्ञात है। 1891 में  मार्सेलिन बर्थेलोट  ने देखा कि लगभग 550 डिग्री सेल्सियस पर शुद्ध कार्बन मोनोऑक्साइड को गर्म करने से कार्बन डाइऑक्साइड की थोड़ी मात्रा बनती है लेकिन कार्बन कि उपस्थिति  का कोई पता नहीं होता है, और यह माना जाता है कि इसके बजाय एक कार्बन युक्त ऑक्साइड बनाया गया था, जिसे उन्होंने सब-ऑक्साइड नाम दिया। उन्होंने मान लिया कि यह वही उत्पाद है जो विद्युत निर्वहन द्वारा प्राप्त किया गया था और जिसका सूत्र प्रस्तावित किया गया  था C2O. ओटो डायल्स ने बाद में कहा कि अधिक कार्बनिक नाम डाइकार्बोनिलमीथेन और डाइऑक्सैलीन भी सही थे।

यह सामान्यतः कमरे के तापमान पर एक अत्यंत हानिकारक गंध के साथ एक तैलीय तरल या गैस के रूप में वर्णित है।

संश्लेषण
यह फॉस्फोरस पेन्टॉक्साइड( P4O10 ) और  मैलिक एसिड या इसके  एस्टर के शुष्क मिश्रण को गर्म करके संश्लेषित किया जाता है । इसलिए, इसे मैलोनिक एनहाइड्राइड का एनहाइड्राइड और मैलिक एसिड का दूसरा एनहाइड्राइड भी माना जा सकता है, । रेयर्सन द्वारा 1930 की समीक्षा में कार्बन सबऑक्साइड के संश्लेषण और प्रतिक्रियाओं के कई अन्य तरीके खोजे जा सकते हैं।

बहुलकीकरण
कार्बन सबऑक्साइड स्वतः एक लाल, पीले या काले ठोस में बहुलित हो जाता है। संरचना को 2-पिरोन (α-पाइरोन)की संरचना के समान पॉली (α-पायरोनिक) माना जाता है। बहुलको  में एकलक की संख्या चर है (देखें ऑक्सोकार्बन#पॉलीमेरिक कार्बन ऑक्साइड)। 1969 में, यह अनुमान लगाया गया था कि मंगल ग्रह की सतह का रंग इस यौगिक के कारण हुआ था; यह वाइकिंग कार्यक्रम द्वारा अस्वीकृत किया गया था (इसके बजाय लाल रंग लौह ऑक्साइड के कारण होता है)।

उपयोग
कार्बन सबऑक्साइड का उपयोग मैलोनेट बनाने में किया जाता है; और फ़र्स की डाई एफ़िनिटी में सुधार करने के लिए सहायक के रूप में।

जैविक भूमिका
कार्बन सबऑक्साइड, C3O2, किसी भी जैव रासायनिक प्रक्रिया में अल्प मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है जो सामान्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड,CO का उत्पादन करता है, उदाहरण के लिए, हीम ऑक्सीजनेज़ -1 द्वारा हीम ऑक्सीकरण के दौरान। यह मैलोनिक एसिड से भी बन सकता है। यह दिखाया गया है कि एक जीव में कार्बन सबऑक्साइड सामान्य सूत्र के साथ मैक्रोसाइक्लिक पॉलीकार्बन संरचनाओं(C3O2)n  में तेजी से बहुलित  हो सकता है (अधिकतर (C3O2)6 और (C3O2)8), और यह कि वे मैक्रोसाइक्लिक यौगिक प्रबल अवरोधक हैंNa+ /K+-ATP-ase और Ca-निर्भर ATP-ase, और  डायजोक्सिन जैसे शारीरिक गुण और नैट्रियूरेटिक और उच्चरक्तचापरोधी क्रियाएं हैं। उन मैक्रोसाइक्लिक कार्बन सबऑक्साइड पॉलीमर यौगिकों को अंतर्जात डिगॉक्सिन-जैसे नियामक माना जाता हैNa+/K+-ATP-ases और Ca-निर्भर ATP-ases, और अंतर्जात नैट्रियूरेटिक्स और एंटीहाइपरटेन्सिव।   इसके अलावा, कुछ लेखक यह भी सोचते हैं कि कार्बन सबऑक्साइड के वे मैक्रोसाइक्लिक यौगिक संभवतः मुक्त मूलक  के गठन और ऑक्सीडेटिव तनाव को कम कर सकते हैं और अंतर्जात कैंसर विरोधी सुरक्षात्मक तंत्र में भूमिका निभा सकते हैं, उदाहरण के लिए रेटिना में।

संरचना और संबंध
1970 के दशक से कार्बन सबऑक्साइड की संरचना प्रयोगों और गणनाओं का विषय रही है। केंद्रीय मुद्दा यह है कि क्या अणु रैखिक है या झुका हुआ है (यानी, क्या ). अध्ययन सामान्यतः सहमत हैं कि अणु अत्यधिक गैर-कठोर है, झुकने के लिए बहुत उथले अवरोध के साथ। एक अध्ययन के अनुसार, आणविक ज्यामिति को न्यूनतम θ के साथ एक डबल-वेल क्षमता द्वारा वर्णित किया गया है θC2 ~ 160°, 20 सेमी-1 का उल्टा अवरोध(0.057 किलो कैलोरी/मोल), और 80 सेमी−1 का कुल ऊर्जा परिवर्तन(0.23 किलो कैलोरी/मोल) 140° ≤θC2 ≤180°. झुकने के लिए छोटा ऊर्जावान अवरोध कंपन शून्य-बिंदु ऊर्जा के परिमाण के समान क्रम के आसपास है। इसलिए, अणु को क्वासिलिनियर के रूप में सबसे अच्छा वर्णित किया गया है। जबकि अवरक्त और इलेक्ट्रॉन विवर्तन अध्ययनों ने संकेत दिया है कि C3O2 गैस चरण में एक मुड़ी हुई संरचना है, यौगिक को एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी द्वारा ठोस चरण में कम से कम एक औसत रैखिक ज्यामिति रखने के लिए पाया गया था, हालांकि ऑक्सीजन परमाणुओं और  C 2 के थर्मल दीर्घवृत्  तेजी से झुकने के अनुरूप होने के लिए व्याख्या की गई है (न्यूनतम θC 2 ~ 170°), ठोस अवस्था में भी।

औपचारिक आवेशों के न्यूनीकरण पर आधारित कार्बन सबऑक्साइड का एक हेटेरोक्यूम्यलीन अनुनाद रूप अणु की गैर-कठोरता और रैखिकता से विचलन को आसानी से स्पष्ट नहीं करता है। कार्बन सबऑक्साइड की क्वैसिलिनियर संरचना के लिए, फ्रेंकिंग ने प्रस्ताव दिया है कि कार्बन सबऑक्साइड को कार्बन (0) के समन्वय परिसर के रूप में माना जाए जिसमें दो कार्बोनिल लिगेंड और दो अकेले जोड़े हों: <रसायन प्रदर्शन = इनलाइन> ओसी:->\overset{। .}{\underset{..}{C}}<-:CO. हालांकि, मूल संबंध में योगदान C3O2 और इसी तरह की प्रजातियों की दूसरों के द्वारा रासायनिक रूप से अकारण आलोचना की गई है।

बाहरी संबंध

 * WebElements page on compound's properties