ऑर्गेनोटिन केमिस्ट्री

ऑर्गनोटिन यौगिक या स्टैनन हाइड्रोकार्बन प्रतिस्थापन के साथ टिन पर आधारित रासायनिक यौगिक हैं। ऑर्गनोटिन रसायन विज्ञान कार्बधात्विक रसायन विज्ञान के व्यापक क्षेत्र का हिस्सा है। 1849 में एडवर्ड फ्रैंकलैंड द्वारा खोजा गया पहला ऑर्गनोटिन यौगिक डाइथाइलटिन डाइआयोडाइड ((CH3CH2)2SnI2) था। 1900 के दशक के क्षेत्र में तेजी से वृद्धि हुई, विशेष रूप से ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों की खोज के बाद जो Sn–C बंध 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 प्रायः उनके ऑक्सीकरण अवस्थाओं के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। टिन (IV) यौगिक अधिक सामान्य और उपयोगी होते हैं।

टिन (IV) के कार्बनिक व्युत्पन्न
टेट्राऑर्गनो व्युत्पन्न सदैव चतुष्फलकीय होते हैं। SnRR'R  R ' प्रकार के यौगिकों को अलग-अलग प्रतिबिंब रूपी समावयवों में हल किया गया है।

ऑर्गेनोटिन हैलाइड
ऑर्गनोटिन क्लोराइड्स का सूत्र R_{4−n}SnCl_{n} होता है, जो n से 3 तक के मानों के लिए होता है। ब्रोमाइड्, आयोडाइड् और फ्लोराइड् भी ज्ञात हैं लेकिन ये कम महत्वपूर्ण हैं। इन यौगिकों को कई R समूहों के लिए जाना जाता है। ये सदैव चतुष्फलकीय होते हैं। ट्राइ और डाइ हैलाइड अच्छे लुईस क्षार जैसे पिरिडीन के साथ योगोत्पाद बनाते हैं। फ्लोराइड्स इस तरह से योगोत्पाद करते हैं कि डाइमिथाइलटिन डाइफ्लोराइड फलक-जैसे बहुलक बनाते हैं। डाइ और ट्राइ ऑर्गेनोटिन हैलाइड्स, उदाहरण- ट्राइब्युटाइलटिन क्लोराइड, हाइड्रोजन साइनाइड के निकट आने वाली विषाक्तता प्रदर्शित करता है।

ऑर्गेनोटिन हाइड्राइड्स
ऑर्गनोटिन हाइड्राइड्स का सूत्र R4−nSnHn होता है जो n से 4 तक के मानों के लिए होता है। इस श्रृंखला का मूल सदस्य, स्टैनन (SnH4) एक अस्थिर रंगहीन गैस है। स्थायित्व कार्बनिक पदार्थों की संख्या के साथ सहसंबद्ध है। ट्राइब्युटाइलटिन हाइड्राइड का उपयोग कुछ कार्बनिक अभिक्रियाओं में हाइड्राइड मूलक के स्रोत के रूप में किया जाता है।

ऑर्गनोटिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड
ऑर्गनोटिन हैलाइड्स के जल अपघटन से ऑर्गनोटिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड सामान्य उत्पाद बनते हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम से संबंधित व्युत्पन्न के विपरीत टिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड सामान्यतः डाइऑर्गेनो और मोनोऑर्गानो व्युत्पन्न के लिए पेंटा और हेक्सा समन्वित टिन केंद्रों के साथ संरचनाओं का अधिग्रहण करते हैं। Sn-O-Sn समूह को स्टैनोक्सेन कहा जाता है। संरचनात्मक रूप से ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड्स के सबसे सरल त्रिकोणीय व्युत्पन्न हैं। व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण ट्राईऑर्गेनोटिन हाइड्रॉक्साइड एसारिसाइड साइहेक्सैटिन जिसे प्लिकट्रान भी कहा जाता है (C6H11)3SnOH है। इस तरह के ट्राईऑर्गेनोटिन हाइड्रॉक्साइड्स डाइस्टैनोक्सेंस के साथ संतुलन में मौजूद होते हैं।
 * 2 R3SnOH ⇌ R3SnOSnR3 + H2O

प्रत्येक Sn केंद्र पर केवल दो कार्बनिक प्रतिस्थापियों के साथ डाइऑर्गेनोटिन ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड डाइऑर्गेनो व्युत्पन्न की तुलना में संरचनात्मक रूप से अधिक जटिल होते हैं। साधारण जेमिनल डायोल्स (R2Sn(OH)2) और मोनोमेरिक स्टैननोन (R2Sn=O) अज्ञात हैं। डाइऑर्गेनोटिन ऑक्साइड (R2SnO) बहुलक होते हैं जब कार्बनिक पदार्थ चक्रीय ट्राइमर या Sn3O3 और Sn2O2 रिंगों के साथ R = CH(SiMe3)2   बहुत भारी होते हैं। डाइस्टैनोक्सेन  [R2SnX]2O2 के साथ डाइमर के रूप में उपलब्ध हैं जिसमें X समूह (जैसे, क्लोराइड, हाइड्रॉक्साइड, कार्बोक्सिलेट) सीमान्त या सेतुबंधक हो सकते हैं। मोनोऑर्गेनोटिन ट्राइहैलाइड्स के जल अपघटन में स्टैनैनोइक अम्ल RSnO2H उत्पन्न करने की क्षमता होती है। डाइऑरगोनोटिन ऑक्साइड्स/हाइड्रॉक्साइड्स के लिए मोनोऑर्गोनोटिन वर्ग निर्जलीकरण/जलीयकरण, एकत्रीकरण की घटना के कारण संरचनात्मक रूप से जटिल होते हैं। [(BuSn)12O14(OH)6]2+ के लिए ब्युटाइलटिन ट्राइक्लोराइड का जल-अपघटन एक उदाहरण है।

अतिसमन्वित (हाइपरकोर्डिनेटेड) स्टैननेस
कार्बन (IV) अनुरूपों के विपरीत परन्तु किंचित सिलिकॉन यौगिकों की तरह टिन(IV) को स्थायी चार के बजाय पांच और छह परमाणुओं के लिए भी समन्वित किया जा सकता है। इन अतिसमन्वित यौगिकों में प्रायः ऋण विद्युती प्रतिस्थापी होते हैं। अतिसमन्वित यौगिकों के कई उदाहरण ऑर्गनोटिन ऑक्साइड, संबंधित कार्बोक्सिलेट्स और स्यूडोहैलाइड ,व्यसनों के लिए ऑर्गेनोटिन हैलाइड उदाहरण-  Me2SnCl2 (बाइपिरीडीन,  व्युत्पन्न द्वारा प्रदान किए जाते हैं। ,

सभी कार्बनिक पेंटा और हेक्सा ऑर्गोनोस्टैनेट्स की विशेषता भी बताई गई है, जबकि बाद के वर्ष में एक छह-समन्वित टेट्राऑर्गोनोटिन यौगिक की सूचना मिली थी। कमरे के तापमान पर सभी स्थिर कार्बन पेंटाऑर्गोनोस्टैनेन की एक क्रिस्टल संरचना को इस संरचना के साथ लिथियम लवण के रूप में  उद्धृत किया गया था
 * [[Image:Pentaorganostannane.png|200px|पेंटाऑर्गनोस्टानाने]]
 * इस विकृत त्रिकोणीय द्विध्रुवीय संरचना में कार्बन से टिन बंध की लंबाई (2.26 Å शीर्षस्थ, 2.17 Å भूमध्य) नियमित C-Sn बंध (2.14 Å) से बड़ी होती है, जो इसकी अतिसमन्वित प्रकृति को दर्शाती है।

ट्राइऑर्गोनोटिन उद्धरण
ट्राईऑर्गेनोटिन हैलाइड्स की कुछ अभिक्रियाएं R3Sn+ मध्यवर्ती के लिए एक भूमिका को निहित करती हैं। ऐसे धनायन कार्बनीकरण के अनुरूप होते हैं जब कार्बनिक पदार्थ बड़े होते हैं, जैसे कि 2,4,6-ट्राइआइसोप्रोपाइलफेनिल तो उन्हें क्रिस्टलोग्राफिक रूप से वर्णित किया गया है।

टिन मूलक (टिन (III) के कार्बनिक व्युत्पन्न)
R3Sn सूत्र वाले टिन मूलक स्टेनिल मूलक कहलाते हैं। इन्हे कुछ परमाणु-स्थानांतरण अभिक्रियाओं में मध्यवर्ती के रूप में लागू किया जाता है। उदाहरण के लिए ट्राइब्युटाइलटिन हाइड्राइड (ट्राइ-n-ब्युटाइलस्टैनन) ट्राइब्युटिन मूलक की स्थिरता के कारण "हाइड्रोजन परमाणुओं" के एक उपयोगी स्रोत के रूप में कार्य करता है।

टिन (II) के कार्बनिक व्युत्पन्न
कुछ ऑर्गनोटिन (II) यौगिक दुर्लभ हैं। प्रयोगसिद्ध सूत्र SnR2 वाले यौगिक कुछ हद तक नाजुक होते हैं और रिंग या बहुलक के रूप में मौजूद होते हैं जब R भारी नहीं होता है। बहुलक, जिन्हें पॉलीस्टैनेन्स कहा जाता है, का सूत्र (SnR2)n होता है।
 * [[Image:Polystannane12.jpg|100px]]
 * सैद्धांतिक रूप से द्विसंयोजी टिन यौगिकों से एक औपचारिक द्विआबंध के साथ एल्कीन के बनने की उम्मीद की जा सकती है। वास्तव में, Sn2R4 सूत्र वाले यौगिक, जिन्हें डाइस्टैनेन कहा जाता है, कुछ कार्बनिक पदार्थों के लिए जाने जाते हैं। Sn केंद्र अत्यधिक पिरामिडनुमा होते हैं। SnR2 सूत्र के साथ मोनोमेरिक यौगिक कार्बेन के अनुरूप भी ज्ञात हैं। एक उदाहरण Sn(SiR3)2 है, जहां R बहुत भारी CH(SiMe3)2 (Me = मिथाइल) है। इस तरह की प्रजातियां क्रिस्टलीकरण करने पर डाइस्टेनिलीन के लिए उत्क्रमणीय रूप से मंद हो जाती हैं।
 * 2 R2Sn ⇌ (R2Sn)2

स्टैनेनेस, टिन-कार्बन द्विआबंध वाले यौगिक, स्टैनाबेंज़ीन के व्युत्पन्न का उदाहरण हैं। स्टैनोल्स, साइक्लोपेंटाडाइन के संरचनात्मक अनुरूप, थोड़ा C-Sn द्विआबंध लक्षण प्रदर्शित करते हैं।

टिन (I) के कार्बनिक व्युत्पन्न
Sn(I) के यौगिक दुर्लभ हैं और केवल स्थूल लिगेंड के साथ देखे जाते हैं।ढांचे के एक प्रमुख वर्ग को 2,6-डाइथाइलफेनिल-प्रतिस्थापित ट्राइस्टैनिलीन [Sn(C6H3-2,6-Et2)2]3 के तापीय अपघटन द्वारा अभिगमन किया जाता है, जो क्यूबेन-प्रकार का गुच्छा और एक प्रिज्मेन को वहन करता है। इन ढांचो में Sn(I) होता है और इसका सूत्र [Sn(C6H3-2,6-Et2)]n है जहाँ n = 8, 10  है। एक स्टैनीन में कार्बन से टिन त्रिआबंध होता है और दो टिन परमाणुओं (RSnSnR) के बीच एक त्रिआबंध होता है। डाइस्टैनीन केवल अत्यधिक भारी प्रतिस्थापियों के लिए उपलब्ध हैं। एल्काइन के विपरीत इन दूरियों का C-Sn-Sn-C अंतर्भाग अरैखिक होता है,यद्यपि वे समतलीय होते हैं। Sn-Sn दूरी 3.066(1) Å है, और Sn-Sn-C कोण 99.25(14)° हैं। इस तरह के यौगिकों को भारी एरिल्टिन (II) हैलाइड्स के अपचयन से तैयार किया जाता है।

तैयारी
ऑर्गेनोटिन यौगिकों को कई विधियों द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है। [14] उत्कृष्ट टिन हैलाइड्स के साथ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक की अभिक्रिया, उदाहरण के लिए टिन टेट्राक्लोराइड। टेट्राइथाइलटिन के संश्लेषण का एक उदाहरण दिया गया है।
 * 4 EtMgBr + SnCl4 → Et4Sn + 4 MgClBr

सममित टेट्राऑर्गोनोटिन यौगिक, विशेष रूप से टेट्राअल्काइल व्युत्पन्न, फिर पुनर्वितरण अभिक्रियाओं द्वारा विभिन्न मिश्रित क्लोराइड में परिवर्तित किए जा सकते हैं (ऑर्गेनोटिन यौगिकों की स्थिति में "कोचेशकोव कॉम्प्रोपोर्टेशन" के रूप में भी जाना जाता है)।
 * 3 R4Sn + SnCl4 → 4 R3SnCl
 * R4Sn + SnCl4 → 2 R2SnCl2
 * R4Sn + 3 SnCl4 → 4 RSnCl3

एक सम्बद्ध विधि में ऑर्गेनोएल्युमिनियम यौगिकों के साथ टिन हैलाइड्स का पुनर्वितरण सम्मिलित है।

मिश्रित ऑर्गेनो-हेलो टिन यौगिकों को मिश्रित कार्बनिक व्युत्पन्न में परिवर्तित किया जा सकता है, जैसा कि डाइब्युटाइलडाइविनाइलटिन के संश्लेषण द्वारा दिखाया गया है।
 * Bu2SnCl2 + 2 C2H3MgBr → Bu2Sn(C2H3)2 + 2 MgBrCl

ऑर्गेनोटिन हाइड्राइड्स मिश्रित अल्काइल क्लोराइड्स के अपचयन द्वारा उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, डाइबुटाइलटिन डाइक्लोराइड की लिथियम एल्युमीनियम हाइड्राइड के साथ अभिक्रिया कराने पर डाइबुटाइलटिन डाइहाइड्राइड मिलता है, जो एक रंगहीन आसुत तेल है।

टिन हैलाइड्स के साथ अल्काइल सोडियम यौगिकों के वर्ट्ज़-जैसे युग्मन से टेट्राऑर्गोनोटिन यौगिक उत्पन्न होते हैं।

हाइड्रोस्टेनिलिकरण में असंतृप्त प्रतिस्थापियों में टिन हाइड्राइड्स के धातु-उत्प्रेरित योग सम्मिलित हैं।

अभिक्रियाएं
ऊपर चर्चा की गई महत्वपूर्ण अभिक्रियाएं, प्रायः नाभिकरागी के साथ ऑर्गेनोटिन हैलाइड्स और स्यूडोहैलाइड्स पर ध्यान केंद्रित करती हैं। कार्बनिक संश्लेषण के क्षेत्र में स्टिल अभिक्रिया को महत्वपूर्ण माना जाता है। यह पैलेडियम द्वारा उत्प्रेरित sp2-संकरित कार्बनिक हैलाइड्स के साथ युग्मन अभिक्रिया पर बल देता है।

मूलरूप रसायन में ऑर्गेनोटिन यौगिकों का भी बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है उदाहरण के लिए मूलक चक्रीकरण, बार्टन-मैककॉम्बी विऑक्सीजनीकरण, बार्टन विकार्बोक्सिलकरण,और ऑर्गेनोस्टैनन योग  (एक एल्डिहाइड और इमाइन के लिए एक एलिल, एलेनिल, या प्रोपरगिलस्टैनन का नाभिकरागी संकलन) आदि।

अनुप्रयोग
पॉलीविनाइल क्लोराइड में व्यावसायिक रूप से स्थिरक के रूप में एक ऑर्गोनोटिन यौगिक का उपयोग किया जाता है। इस क्षमता में ये एलिलिक क्लोराइड समूहों को हटाकर और हाइड्रोजन क्लोराइड को अवशोषित करके क्षरण को दबाते हैं। यह अनुप्रयोग प्रत्येक वर्ष लगभग 20,000 टन टिन की खपत करता है। ऑर्गनोटिन यौगिकों का मुख्य वर्ग डाइऑर्गेनोटिन डाइथिओलेट्स है जिसका सूत्र R2Sn(SR')2 है। Sn-S बंध अभिक्रियाशील घटक है। डाइऑर्गेनोटिन कार्बोक्सिलेट्स  सिलिकॉन के वल्कनीकरण और ट्रांसएस्टरीफिकेशन के लिए उदाहरण के लिए डाइब्युटाइलटिन डाइलॉरेट, पॉलीयुरेथेन के निर्माण के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है।

रासायनिक वाष्प जमाव द्वारा कांच की बोतलों पर टिन डाइऑक्साइड परतों के उत्पादन में n-ब्यूटाइलटीन ट्राइक्लोराइड का उपयोग किया जाता है।

जैविक अनुप्रयोग
"ट्रिब्यूटाइलटिन्स" का उपयोग औद्योगिक जैवनाशियों के रूप में उदाहरण- कपड़ा और कागज, लकड़ी की लुगदी और पेपर मिल प्रणाली, ब्रुअरीज और औद्योगिक शीतलन प्रणाली में कवकरोधी अभिकर्मको के रूप में के रूप में किया जाता है। ट्राइफिनाइलटिन व्युत्पन्न का उपयोग कवकरोधी पेंट और कृषि कवकनाशी के सक्रिय घटकों के रूप में किया जाता है। अन्य ट्राइऑर्गेनोटिन्स का उपयोग सूक्ष्मकीटनाशी और कुटकीनाशक के रूप में किया जाता है। ट्राइब्यूटाइलटीन ऑक्साइड का उपयोग व्यापक रूप से लकड़ी परिरक्षक के रूप में किया जाता है।

समुद्री जहाजों की दक्षता में सुधार करने के लिए ट्राइब्यूटाइलटीन यौगिकों को एक बार व्यापक रूप से समुद्री जैव अवरोध अभिकर्मको के रूप में उपयोग किया जाता था। इन यौगिकों की विषाक्तता (1 नैनोग्राम प्रति लीटर की सांद्रता पर समुद्री जीवन पर जैविक प्रभावों का वर्णन करती हैं) के कारण अंतर्राष्ट्रीय समुद्री संगठन द्वारा विश्वव्यापी प्रतिबंध लगा दिया गया। दूषण रोधी यौगिकों के रूप में ऑर्गेनोटिन यौगिकों को डाइक्लोरोओक्टाइलिसोथियाज़ोलिनोन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

विषाक्तता
ट्राइब्यूटाइलटीन और ट्राइफिनाइलटिन व्युत्पन्न यौगिकों की विषाक्तता हाइड्रोजन साइनाइड की तुलना में तुलनीय है। इसके अतिरिक्त ट्राइ-n-एल्काइलटिन पादप विषालु होते हैं और इसलिए इन्हे कृषि में उपयोग नहीं किया जा सकता है। कार्बनिक समूहों के आधार पर ये शक्तिशाली जीवाणुनाशक और कवकनाशी हो सकते हैं। इनकी उच्च जैव क्रिया को दर्शाते हुए "ट्राइब्यूटाइलटीन" का उपयोग समुद्री दूषण रोधी पेंट में किया जाता था।

ट्राईऑर्गेनोटिन यौगिकों के विपरीत, मोनोऑर्गेनो, डाइऑर्गनो और टेट्राऑर्गनोटिन यौगिक कम खतरनाक होते हैं।

फिर भी डीबीटी (DBT) प्रतिरक्षी हो सकता है।

यह भी देखें

 * ऑर्गनोस्टैनन संकलन।
 * ट्राइब्यूटाइलटीन एज़ाइड।
 * कार्बास्टैनाट्रान्स।

बाहरी संबंध

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