मेथिलीन (यौगिक)

मेथिलीन (व्यवस्थित रूप से नामित मेथिलिडीन और डायहाइड्रिडोकार्बन; जिसे कार्बाइन भी कहा जाता है) रासायनिक सूत्र  के साथ एक कार्बनिक यौगिक है  (यह भी लिखा ) यह एक रंगहीन गैस है जो मध्य-अवरक्त श्रेणी में प्रतिदीप्त होती है, और केवल तनुकरण में, या एक व्यसन के रूप में बनी रहती है।

मेथिलीन सबसे सरल कार्बाइन  है।  यह आमतौर पर केवल  क्रायोजेनिक्स  में या  रासायनिक प्रतिक्रिया ओं में अल्पकालिक मध्यवर्ती के रूप में पाया जाता है।

नामकरण
तुच्छ नाम कार्बाइन  पसंदीदा IUPAC नाम  है। व्यवस्थित नाम मेथिलिडीन और डायहाइड्रिडोकार्बन, वैध  आईयूपीएसी  नाम, क्रमशः प्रतिस्थापन और योगात्मक नामकरण के अनुसार बनाए गए हैं।

मेथिलिडीन को दो हाइड्रोजन परमाणुओं को हटाकर मीथेन  के रूप में देखा जाता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह नाम मेथिलीन की कट्टरता पर कोई ध्यान नहीं देता है। हालांकि एक ऐसे संदर्भ में जहां रेडिकलिटी पर विचार किया जाता है, इसे नॉन-रेडिकल  उत्साहित राज्य  का नाम भी दिया जा सकता है, जबकि दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ रेडिकल  निम्नतम अवस्था  को मेथेनेडिएल नाम दिया गया है।

मेथिलीन का उपयोग प्रतिस्थापन समूहों मेथेनेडिएल के लिए तुच्छ नाम के रूप में भी किया जाता है, और मेथिलिडीन

मेथिलीन की इलेक्ट्रॉन बंधुता 0.65 eV है।

खोज और तैयारी
यौगिक डायज़ोमिथेन  के साथ  फ्लैश फोटोलिसिस  की तकनीक का उपयोग करना, गेरहार्ड हर्ज़बर्ग और जैक शूस्मिथ पहले थे मिथाइलीन अणु का उत्पादन और स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से विशेषता। अपने काम में उन्होंने प्राप्त किया लगभग 141.5 एनएम पर गैस चरण मेथिलीन का पराबैंगनी  स्पेक्ट्रम। उनका स्पेक्ट्रम का विश्लेषण उन्हें इस निष्कर्ष पर ले जाता है कि जमीनी इलेक्ट्रॉनिक राज्य एक था इलेक्ट्रॉनिक ट्रिपलेट राज्य और संतुलन संरचना या तो रैखिक थी, या फिर उसके पास थी लगभग 140 ° का एक बड़ा बंधन कोण। यह पता चला है कि बाद वाला सही है। फ्रोजन गैस मैट्रिक्स अलगाव  प्रयोगों में  अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी  द्वारा 1960 के आसपास मेथिलीन की प्रतिक्रियाओं का भी अध्ययन किया गया था। मेथिलीन, केटीन ( एथेनोन ) जैसे मिथाइलिडीन या मिथेनडियल समूह के साथ यौगिकों के अपघटन द्वारा उपयुक्त परिस्थितियों में मेथिलीन तैयार किया जा सकता है।=CO), डायज़ोमिथेन (रैखिक .) =), डायज़िरिन  (चक्रीय [--N=N-]) और  डायोडोमिथेन  (I-)-मैं)। अपघटन को  photolysis,  प्रकाश संवेदीकरण  अभिकर्मकों (जैसे  benzophenone ), या थर्मल अपघटन द्वारा प्रभावित किया जा सकता है।

मेथिलीन अणु (CH .)2) का पहली बार उल्लेख डोनाल्ड डक  ने 1944 में एक कॉमिक में किया था।

कट्टरता
मेथिलीन के कई इलेक्ट्रॉनिक राज्य एक-दूसरे के अपेक्षाकृत करीब हैं, जिससे कट्टरपंथी रसायन विज्ञान की अलग-अलग डिग्री बढ़ जाती है। जमीनी अवस्था दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों (X̃ .) के साथ एक ट्रिपल रेडिकल है3बी1), और पहली उत्तेजित अवस्था एक एकल गैर-कट्टरपंथी (ã .) है1आ1) सिंगलेट नॉन-रेडिकल के साथ जमीनी अवस्था से केवल 38 kJ ऊपर, मिथाइलीन का एक नमूना कमरे के तापमान पर भी इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं के मिश्रण के रूप में मौजूद होता है, जिससे जटिल प्रतिक्रियाएं होती हैं। उदाहरण के लिए, गैर-कट्टरपंथी प्रजातियों के साथ ट्रिपल रेडिकल की प्रतिक्रियाओं में आम तौर पर अमूर्तता शामिल होती है, जबकि सिंगलेट नॉन-रेडिकल की प्रतिक्रियाओं में न केवल अमूर्तता शामिल होती है, बल्कि सम्मिलन या जोड़ भी शामिल होता है।
 * 2•(X̃3बी1) + → • + [HO]•
 * (एक1आ1) + →  +  या

सिंगलेट स्टेट भी ट्रिपल की तुलना में अधिक स्टीरियोआइसोमर  है।

अघुलनशील मेथिलीन विभिन्न उत्तेजित ओलिगोमर्स बनाने के लिए स्वचालित रूप से ऑटोपोलीमराइज करेगा, जिनमें से सबसे सरल, एल्केन   ईथीलीन  का उत्तेजित रूप है। उत्तेजित कुलीन वर्ग, जमीनी अवस्था में क्षय होने के बजाय विघटित हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, एथिलीन का उत्तेजित रूप एसिटिलीन और परमाणु हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है। :2  →  → एचसीसीएच + 2 एच

अघुलनशील, उत्तेजित मेथिलीन स्थिर जमीनी अवस्था वाले ओलिगोमर्स का निर्माण करेगा।
 * 2 →

संरचना
मेथिलीन की जमीनी अवस्था में 10.396 इलेक्ट्रॉनवोल्ट  की  आयनीकरण ऊर्जा  होती है। इसमें 133.84 डिग्री (कोण) के एच-सी-एच कोण के साथ एक तुला विन्यास है।°, और इस प्रकार  अनुचुंबकीय  है। (इस कोण की सही भविष्यवाणी ab initio क्वांटम रसायन विधियों की प्रारंभिक सफलता थी। हालांकि एक रैखिक विन्यास में रूपांतरण के लिए केवल 5.5  किलोकैलोरी /मोल (इकाई) की आवश्यकता होती है।

एकल अवस्था में त्रिक अवस्था की तुलना में थोड़ी अधिक ऊर्जा (लगभग 9 kcal/mol) होती है, और इसका H-C-H कोण छोटा है, लगभग 102°। एक अक्रिय गैस के साथ तनु मिश्रण में, दोनों राज्य एक दूसरे में तब तक परिवर्तित हो जाएंगे जब तक कि एक संतुलन तक नहीं पहुंच जाता।

कार्बनिक रसायन
तटस्थ मेथिलीन परिसरों कार्बन केंद्र के समन्वय बंधन के पीआई चरित्र के आधार पर विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। एक कमजोर योगदान, जैसे कि डायज़ोमेथेन में, मुख्य रूप से प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं उत्पन्न होती हैं, जबकि एक मजबूत योगदान, जैसे कि एथेनोन में, मुख्य रूप से अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं उत्पन्न होती हैं। एक मानक आधार के साथ उपचार पर, कमजोर योगदान वाले परिसरों को धातु मेथॉक्साइड में परिवर्तित किया जाता है। मजबूत एसिड (जैसे, फ्लोरोसल्फ्यूरिक एसिड ) के साथ, उन्हें देने के लिए प्रोटॉन किया जा सकता है. इन परिसरों के ऑक्सीकरण से फॉर्मलाडेहाइड मिलता है, और कमी से मीथेन उत्पन्न होता है।

मुक्त मेथिलीन एक कार्बाइन की विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरता है#प्रतिक्रियाशीलता। जोड़ प्रतिक्रिया एं बहुत तेज और एक्ज़ोथिर्मिक हैं। जब मेथिलीन अणु अपनी जमीनी अवस्था में होता है, तो अयुग्मित वैलेंस इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र स्पिन (भौतिकी)  के साथ अलग परमाणु कक्षाओं में होते हैं, एक विन्यास जिसे ट्रिपल अवस्था के रूप में जाना जाता है।

मेथिलीन एक मोनोवैलेंट आयन मिथेनिडाइल  उत्पन्न करने वाला इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकता है, जिसे  ट्राइमेथाइलमोनियम  के रूप में प्राप्त किया जा सकता है (4)  फिनाइल सोडियम  की प्रतिक्रिया से  नमक (रसायन विज्ञान)    ट्राइमेथाइलमोनियम ब्रोमाइड  के साथ (4). आयन में तुला ज्यामिति है, जिसका H-C-H कोण लगभग 103° है।

अकार्बनिक यौगिकों के साथ अभिक्रियाएं
कॉपर मेथिलीन जैसे  समन्वय यौगिक ों में मेथिलीन भी एक सामान्य  लिगैंड  है. मेथिलीन एक टर्मिनल लिगैंड के रूप में बंध सकता है, जिसे मिथाइलिडीन कहा जाता है, या एक ब्रिजिंग लिगैंड के रूप में, जिसे मेथेनेडिएल कहा जाता है।

यह भी देखें

 * मिथाइलिडीन रेडिकल
 * मेथिलिडीन रेडिकल
 * परमाणु कार्बन
 * अल्कीन
 * मेथिलीन समूह