ऑर्गेनिकेल रसायन विज्ञान

कार्बनिक रसायन कार्बधात्विक रसायन की एक शाखा है जो निकेल - कार्बन बंध वाले कार्बनिक यौगिकों से संबंधित है। वे उत्प्रेरक के रूप में, कार्बनिक रसायन और रासायनिक वाष्प जमाव में मूलभूत अंग के रूप मे उपयोग किए जाते हैं। कार्बनिक अभिक्रियाओं में कार्बनिक यौगिक अल्पकालिक मध्यवर्ती भी होते हैं। पहला कार्बनिक यौगिक निकल टेट्राकार्बोनिल Ni(CO)4 था, जिसकी सूचना  1890 में दी गई थी और निकल शुद्धिकरण के लिए मोंड प्रक्रिया में लागू किया गया था। कार्बोनाइलीकरण, हाइड्रोसायनीकरण  और शेल उच्च ओलेफिन प्रक्रिया सहित कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में कार्बनिक सम्मिश्र प्रमुख हैं।

यौगिकों की कक्षाएं

 * Ni(cod)2.png

एल्काइल और एरिल सम्मिश्र
एक प्रचलित अभिकर्मक Ni(CH3)2 (टेट्रामेथिलएथिलीनडायमाइन) है।

कई ऐल्किल और ऐरिल सम्मिश्र को सूत्र NiR(X)L2 से जाना जाता है। [(dppf)Ni(cinnamyl)Cl)], ट्रांस -(PCy2Ph)2Ni(o-tolyl)Cl]], (dppf)Ni(o-tolyl)Cl]], (TMEDA)Ni(o-tolyl)Cl और (TMEDA) NiMe2 उदाहरणों में सम्मिलित हैं।

NiR2 प्रकार के निकेल यौगिक भी केवल 12 संयोजक इलेक्ट्रॉनों के साथ सम्मिलित हैं। हालांकि समाधान में विलायक हमेशा इलेक्ट्रॉन गणना को बढ़ाने वाले धातु परमाणु को परस्पर क्रिया करते हैं। 2 VE यौगिक di (मेसीटिलीन) निकल (allyl)2Ni2Br2 और संबंधित ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक से तैयार किया गया है।
 * (allyl)2Ni2Br2 + 4 C6H2Me3MgBr → 2 (allyl)MgBr + 2 MgBr2 + 2 (C6H2Me3)2Ni

एल्केन सम्मिश्र
निकेल के एक एल्कीन से समन्वित की सम्मिश्र सम्मिलित हैं। इस विषय के व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एल्केनिज़ का बहुलकरण या स्वल्पलकन सम्मिलित है, जैसा कि शेल उच्च ओलेफिन प्रक्रिया में होता है। इन यौगिकों में निकेल औपचारिक रूप से शून्य संयोजी Ni0 है और संबंध को डेवर-चैट-डंकनसन मॉडल के साथ वर्णित किया गया है। एक सामान्य प्रतिनिधि Bis (साइक्लोऑक्टाडीन) निकल (0) (Ni(COD)2) है, जिसमें दो साइक्लोएक्टाडीन लिगैंड होते हैं। यह एक  18VE यौगिक है जिसमें 10 इलेक्ट्रॉन निकेल द्वारा प्रदान किए जाते हैं और 4x2 इलेक्ट्रॉन दोहरे बंध द्वारा अधिक होते हैं। यह ठोस, जो 60 डिग्री सेल्सियस पर पिघलता है, एक  उत्प्रेरक के रूप में और कई अन्य निकल यौगिकों के पूर्ववर्ती के रूप में उपयोग किया जाता है।

एलिल सम्मिश्र
निकेल कई सरल एलिल बनाता है। एलिल हैलाइड्स Ni(CO)4 के साथ प्रतिक्रिया करके pi-allyl सम्मिश्र,(allyl)2Ni2Cl2 बनाते हैं। ये यौगिक बदले में एलिल न्यूक्लियोफाइल के स्रोत हैं। (allyl)2Ni2Br2 और (allyl)Ni(C5H5) में, निकेल को ऑक्सीकरण संख्या +2 को निर्दिष्ट किया गया है और इलेक्ट्रॉन की संख्या क्रमशः 16 और 18 है। Bis (एलिल) निकल  एलिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड और निकल क्लोराइड से तैयार किया जाता है।

साइक्लोपेंटैडिएनिल सम्मिश्र

 * NickeloceneStructure.pngनिकेलोसीन NiCp2 +2 Ni ऑक्सीकरण अवस्था और 20 संयोजक इलेक्ट्रॉनों के साथ निकल का मुख्य  मेटालोसीन है। इसे इलेक्ट्रॉन द्वारा ऑक्सीकृत किया जा सकता है। संबंधित पैलाडोसीन और प्लैटिनोसीन अज्ञात हैं। निकलोसीन से, कई व्युत्पन्न उत्पन्न होते हैं, उदाहरण के लिए CpNiLCl, CpNiNO, और Cp2Ni2(CO)3।

कार्बीन सम्मिश्र
निकेल कार्बाइन सम्मिश्र बनाता है, जिसमें औपचारिक रूप से C=Ni दोहरे बंध होते हैं।
 * NiCarbenes.png

एल्कीन/एल्केनी ओलिगोमेराइजेशन
निकेल यौगिक अल्केनेस और अल्कीनेस के स्वल्पलकन को उत्प्रेरित करते हैं। इस गुण ने 1950 के दशक में जिगलर-नाटा उत्प्रेरक के अनुसंधान और विकास को मान्यता दी। स्वचलित से उत्पन्न निकेल अशुद्धियों द्वारा दिखाई गई उस खोज ने, जिसने एक सीमावर्ती अल्केने के लिए समाप्ति प्रतिक्रिया के पक्ष में प्रसार प्रतिक्रिया(आफबाउ) को समाप्त कर दिया:  एथिलीन का बहुलकरण अचानक 1-ब्यूटेन  पर रुक गया। इस तथाकथित निकेल प्रभाव ने इस प्रतिक्रिया में सक्षम अन्य उत्प्रेरक की खोज को प्रेरित किया, जिसके परिणामस्वरूप नए उत्प्रेरकों की खोज हुई, जो तकनीकी रूप से आधुनिक ज़िगलर-नट्टा उत्प्रेरकों की तरह उच्च मोलर द्रव्यमान बहुलक का उत्पादन करते थे।

अल्काइन स्वल्पलकन का एक व्यावहारिक कार्यान्वयन रेपे संश्लेषण है, उदाहरण के लिए साइट्लोओक्टेट्राइन के संश्लेषण में:


 * Reppe Synthesis COT.svg
 * यह एक औपचारिक [2+2+2+2] साइकोलोडिशन है। एथिलीन के साथ बुटाडीने  का ओलिगोमेराइज़ेशन एक समय में एक औद्योगिक प्रक्रिया थी।
 * एल्काइन ट्रिमराइजेशन में औपचारिक [2+2+2] साइक्लोएडिशन भी होते हैं। इस अतिरिक्त ट्रिमराइजेशन में आम तौर पर बेनज़ाइन सम्मिलित हो सकता है।।  बेंजीन एक  ट्राइफलेट से जुड़े एक बेंजीन यौगिक  और ऑर्थो-पोजीशन में  ट्राइमेथिलसिलिल प्रतिस्थापन से उत्पन्न होता है और ब्रोमाइड/ जिंक उत्प्रेरक प्रणाली के साथ 1,7-ऑक्टाडाइन जैसे डाई-ईन के साथ प्रतिक्रिया करता है। (NiBr2 bis(diphenylphosphino) ethane / Zn) इसी नेफ़थलीन व्युत्पन्न को संश्लेषित करने के लिए है।



उत्प्रेरक चक्र में प्राथमिक जस्ता निकेल (ii) को निकेल (0) में कम करने का कार्य करता है, जिसके बाद दो एल्काइन बंध को समन्वित किया जा सकता है। एक साइकोमेटलेशन चरण निकलसाइक्लोपीडिया के मध्यवर्ती और फिर बेंजीन के समन्वय के बाद आता है जो निकेलसाइक्लोहेप्टट्रियन यौगिक के लिए  C-H सम्मिलन प्रतिक्रिया देता है। लघुकारक निष्कासन टेट्राहाइड्रोएंथ्रेसीन यौगिक को मुक्त करता है।

इस प्रकार की प्रतिक्रिया में कार्बनिक यौगिकों का निर्माण स्पष्ट नहीं होता है, लेकिन सावधानीपूर्वक डिजाइन किए गए प्रयोग में ऐसे दो मध्यस्थ मात्रात्मक रूप से बनते हैं:


 * Nickeldihydroazepine.png
 * एक अध्ययन में यह उल्लेख किया गया है कि यह प्रतिक्रिया केवल एसिटिलीन के साथ ही काम करती है या कम क्षेत्र चयनात्मकता  के कारण सरल एल्काइन के साथ काम करती है। एक अंतिम एल्केनी से 7 आइसोमर्स संभवतः प्रतिस्थापन या दोहरे बंधन की स्थिति में भिन्न होते हैं। इस समस्या को दूर करने के लिए एक रणनीति में कुछ विशिष्ट लोगों को नियुक्त किया गया है:
 * ReppeApplication.svg
 * चयनित प्रतिक्रिया की स्थिति प्रतिस्पर्धात्मक [2+2+2] साइक्लोडडिशन उत्पाद से संबंधित प्रतिस्थापित क्षेत्र में बनने वाली मात्रा को भी कम करती है।

युग्मन प्रतिक्रियाएँ
निकेल यौगिक एलिल और एरिल हैलाइड्स के बीच युग्मन प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं। उत्प्रेरक मात्राओं में निकल से जुड़ी अन्य युग्मन प्रतिक्रियाओं में कुमादा युग्मन और नेबिशी युग्मन सम्मिलित हैं।


 * Organonickelcouplings.png

Ni कार्बोनिकरण
Ni एल्कीन और एल्काइन में कार्बन मोनोआक्साइड  के संयोजन को उत्प्रेरित करता है। एक समय में  एक्रिलिक एसिड के औद्योगिक उत्पादन में एसिटिलीन, कार्बन मोनोऑक्साइड और पानी को 40-55 एटीएम और 160-200 डिग्री सेल्सियस पर निकेल (II) ब्रोमाइड और तांबे हलाइड के साथ मिलाया जाता था।


 * NickelCatalyzedCarbonylation.png

यह भी देखें

 * निकेल (IV) ऑर्गेनोमेटेलिक सम्मिश्र
 * निकेल (द्वितीय) पूर्व उत्प्रेरक