ऑर्गेनोएक्टिनाइड केमिस्ट्री

ऑर्गनोएक्टिनाइड रसायन विज्ञान, ऑर्गेनो एक्टिनाइड यौगिकों के गुणों, संरचना और प्रतिक्रियाशीलता की खोज करने वाला विज्ञान है, जो कि एक्टिनाइड  रासायनिक बंध के लिए कार्बन युक्त  ऑर्गोमेटेलिक यौगिक  हैं।

अधिकांश ऑर्गोमेटेलिक यौगिकों की तरह, ऑर्गेनोएक्टिनाइड्स वायु के प्रति संवेदनशील होते हैं और इन्हें हवा मुक्त तकनीक  का उपयोग करके नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

σ-बंधन के साथ ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक
सबसे आम ऑर्गेनोएक्टिनाइड परिसर में साइक्लोपेंटैडिएनिल  जैसे लाइगैंडों  के साथ π बन्ध शामिल हैं, लेकिन σ बन्ध के साथ कुछ अपवाद हैं। अर्थात् थोरियम और यूरेनियम रसायन विज्ञान में, क्योंकि ये इस समूह के सबसे आसानी से संभाले जाने वाले तत्व हैं।

ऐल्किल और ऐरिल यौगिक
यूरेनियम एल्काइल को संश्लेषित करने का प्रयास पहली बार हेनरी गिलमैन  द्वारा मैनहट्टन परियोजना के दौरान किया गया था, जो मुख्य समूह कार्बधात्विक की अस्थिरता से प्रेरित था। हालाँकि उन्होंने देखा कि ये यौगिक अत्यधिक अस्थिर होते हैं।

मार्क्स और सेयाम ने ऑर्गेनोलिथियम अभिकर्मक  का उपयोग करके उन्हें UCl$4$(यूरेनियम टेट्राक्लोराइड) से संश्लेषित करने का प्रयास किया | लेकिन ये जल्दी से विघटित हो गए।

1989 में, एक समूह ने अंततः ट्राइमेथिलसिलिल U[CH(SiMe3)2]3 समूहों के साथ एक  होमोलेप्टिक   समन्वय परिसर  को संश्लेषित किया:. तब से, [Li(TMEDA)]2[UMe6] जैसे उच्च  समन्वय संख्या ओं के रूपों को भी संश्लेषित किया गया है।

दूसरी ओर, केवल एक होमोलेप्टिक थोरियम एल्किल ज्ञात है। समान यूरेनियम परिसर के समान प्रक्रिया का उपयोग करके 1984 में सात समन्वय हेप्टामेथिलथोरेट (IV) आयनों को संश्लेषित किया गया था।

थोरियम और यूरेनियम टेट्रामेथिल के परिसरों वाले मिश्रित फॉस्फीन लिगैंड  भी बनाए गए हैं, डीएमपीई का उपयोग करके संरचना को स्थिर करने वाले ऑर्गनोफॉस्फोरस लिगैंड के रूप में (एमाइड भी इस भूमिका को ग्रहण कर सकते हैं) किया जाता है।

धातुचक्र
यूरेनियम और थोरियम दोनों एक विविध रसायन विज्ञान के साथ धातुचक्र बनाते हैं। ये संकुल बहुत ही लचीला होते हैं इसलिए ट्राइमेथिलसिलिल समूह फिर से सुरक्षा के लिए उपस्थित होते हैं। ये यौगिक कमजोर एल्केलाइटिंग एजेंटों (LiCH3 तथा Mg(CH3)2 बहुत मजबूत हैं और सरल एल्काइल के निर्माण की ओर ले जाते हैं) ClAn[N(Si(CH3)2]3 (एक = Th, U) के साथ प्रतिक्रिया करके बनते हैं.

π-बंधन के साथ कार्बधात्विक यौगिक
ऑर्गेनोएक्टिनाइड्स के एक बड़े बहुमत में साइक्लोपेंटैडीन  (CP) या  साइक्लोएक्टेट्रेन  (COT) और उनके व्युत्पन्न संलग्नी के रूप में शामिल हैं। सामान्यतः η5- और h8-बन्ध में भाग लेते है अपने pi कक्षा के माध्यम से इलेक्ट्रॉन घनत्व दान करते है।

एक्टिनोसीन
एक्टिनाइड्स साइक्लोएक्टेटेट्राइन के साथ सैंडविच यौगिक बनाते हैं, इसी तरह संक्रमण धातुएं साइक्लोपेंटैडिएनिल संलग्नी के साथ कैसे प्रतिक्रिया करती हैं। एक्टिनाइड आयनों में परमाणु त्रिज्या होती है जो MCp2 बनाने के लिए बहुत बड़ी होती है इसलिए वे इसके अतिरिक्त C8H82- के साथ प्रतिक्रिया करना पसंद करती है।

इस प्रकार की रासायनिक प्रजातियों का पहला उदाहरण 1968 में एंड्रयू स्ट्रेटविज़र  द्वारा खोजा गया था, जिन्होंने 0 डिग्री सेल्सियस पर टेट्राहाइड्रोफुरान   UCl4 के साथ K(COT)2 प्रतिक्रिया करके यूरेनोसिन तैयार किया था।  । यौगिक अपने आप में एक  आतिशबाज़ी  हरा ठोस है जो अन्यथा काफी अप्रतिक्रियाशील है। अधिकांश टेट्रावैलेंट एक्टिनाइड्स एक्टिनोसीन बनाने के लिए समान रूप से प्रतिक्रिया करते हैं:

Bis (साइक्लोएक्टेटेट्राईन) प्रोटैक्टीनियम को पहली बार 1973 में प्रोटैक्टीनियम (V) ऑक्साइड को प्रोटैक्टीनियम (V) क्लोराइड में बदलकर एल्यूमीनियम पाउडर के साथ रेडोक्स  करके  पोटेशियम साइक्लोएक्टेट्रेनाइड  के साथ प्रतिक्रिया करने से पहले तैयार किया गया था।
 * Pa2O5 + SOCl2 ->[400C] PaCl5


 * 3PaCl5 + Al -> 3PaCl4 + AlCl3


 * PaCl4 + 2K2(COT) -> Pa(COT)2 + 4KCl

टेट्राक्लोराइड का उपयोग करके नेपच्यूनोसिन  और थोरोसिन समान रूप से बनाए गए थे। प्लूटोनोसिन यहाँ अपवाद है: क्योंकि कोई स्थिर प्लूटोनियम (IV) क्लोराइड ज्ञात नहीं है, (Hpy)2PuCl6 इस्तेमाल किया जाना था।

बाद के एक्टिनाइड्स भी COT के साथ यौगिक बनाते हैं लेकिन ये सामान्यतः  क्लासिक न्यूट्रल सैंडविच कंपाउंड नहीं मानते हैं। ट्रिवेलेंट एक्टिनाइड्स COT संलग्नी के साथ आयनिक यौगिक बनाते हैं, इसे  K2COT. के साथ एमेरिकियम ट्रायोडाइड की प्रतिक्रिया से उदाहरण दिया जा सकता है


 * AmL3 + K2(COT) -> KAm(COT)2

यह यौगिक समाधान में THF व्यसन के रूप में मौजूद है।

साइक्लोएक्टेटेटेरेन्स को प्रतिस्थापित यौगिक
कई प्रतिस्थापित यूरेनोसिन को संश्लेषित किया गया है। अनुसरण की जाने वाली कार्यप्रणाली सरल के U(COT)2 समान ही थी, लेकिन कुछ यौगिकों के गुण भिन्न पाए गए।

स्ट्रेटविज़र द्वारा टेट्राफेनिलसाइक्लोएक्टेट्रेन यौगिक को पूरी तरह से हवा में स्थिर पाया गया। यह उच्च स्थिरता संभवतः फिनाइल समूहों के बाधाकारी प्रभावों के कारण है, जो U4+ केंद्र को ऑक्सीजन  के हमले से रक्षा करते हैं।

ये सभी डेरिवेटिव बेंजीन जैसे कार्बनिक सॉल्वैंट्स में बहुत अधिक घुलनशील होते हैं, जिसमें वे हरे रंग के घोल बनाते हैं जो क्रिस्टलीय ठोस की तुलना में अधिक वायु संवेदनशील होते हैं। प्लूटोनियम 1,4-BIS(ट्राइमिथाइलसिलिल) साइक्लोएक्टेट्रेनाइल (1,4-COT ) और इसके 1,3 आइसोमर के साथ एक सैंडविच यौगिक भी बनाता है। यह यौगिक आयनिक ग्रीन Pu(III) यौगिक  Li(THF)4[Pu(1,4-COT’’)2] के ऑक्सीकरण द्वारा तैयार किया गया है। कोबाल्ट (II) क्लोराइड के साथ   Pu(1,4-COT)(1,3-COT) के निर्माण की ओर जाता है। THF विलयन के गहरे लाल रंग में बदलने से प्रतिक्रिया आसानी से देखी जा सकती है, जो Pu(IV) की विशेषता है। त्रिप्रतिस्थापित COT '  के समकक्ष नेपच्यूनियम भी सूचित किया गया है और थोरियम और यूरेनियम के साथ त्रि और द्वि-प्रतिस्थापित संलग्नी दोनों के परिसरों को अच्छी तरह से जाना जाता है। उन्हें निम्नलिखित प्रतिक्रिया योजनाओं के अनुसार संश्लेषित किया गया था:

ट्रिस(साइक्लोपेंटैडिएनिल)एक्टिनाइड परिसरों
अधिकांश त्रिसंयोजक ब्लॉक (आवर्त सारणी)  तत्व सूत्र M(Cp)3  के साथ साइक्लोपेंटैडीन के साथ यौगिक बनाते हैं. इन यौगिक को कलिफ़ोरनियम  तक पृथक किया गया है, गैस चरण में जिसमें  आइंस्टिनियम समकक्ष के साथ देखा गया है। AnCp. का संश्लेषण3 सामान्यतः ऊपर दिखाई गई प्रतिक्रिया योजना का अनुसरण करता है कुछ और अतिरिक्त कदमों के साथ जो कभी-कभी व्यावसायिक रूप से आपूर्ति किए गए ऑक्साइड से ट्राइक्लोराइड को संश्लेषित करने के लिए आवश्यक होते हैं। फिर भी, कुछ लेखकों द्वारा अन्य संश्लेषणों का भी उपयोग किया जाता है: बेरिलियम यौगिक  के बजाय क्षार धातु साइक्लोपेंटैडाइनाइड्स का उपयोग किया जा सकता है, और एक (IV) यौगिक  का उपयोग  रिडक्टिव एलिमिनेशन  रिएक्शन के माध्यम से भी किया जा सकता है। इन यौगिकों को साठ के दशक से जाना जाता है, हालांकि 2018 तक केवल नेप्च्यूनियम यौगिक को संरचनात्मक रूप से चित्रित किया गया था। कोविक्स और सहकर्मी प्लूटोनियम और यूरेनियम परिसरों का विश्लेषण करने में सक्षम थे, यह पाते हुए कि सभी तीन संरचनाएं समान थीं, जिसमें साइलोपेंटाडिएनाइड संलग्नी का एक विषम वितरण और ऑर्गेनोलैन्थेनाइड यौगिकों की तुलना में कार्बन-एक्टिनाइड बंधन के लिए एक उच्च सहसंयोजक चरित्र था।

टेट्राकिस (साइक्लोपेंटैडिएनिल) एक्टिनाइड यौगिक
टेट्रावैलेन्टेंट थोरियम, यूरेनियम और नेपच्यूनियम आसानी से MCp4 बनाते हैं एक विलायक के रूप में बेंजीन का उपयोग करके पोटेशियम साइक्लोपेंटैडाइनाइड से नमक मेटाथिसिस प्रतिक्रिया  प्रतिक्रिया द्वारा यौगिक।

यह भी देखें

 * ऑर्गेनाउरेनियम केमिस्ट्री
 * एक्टिनोसीन
 * यूरेनोसिन, यू(सी8H8)2
 * नेप्च्यूनोसिन, एनपी (सी8H8)2
 * प्लूटोनोसिन, पु (सी8H8)2
 * ए 1982 ऑर्गेनियम और ऑर्गेनोथोरियम केमिस्ट्री की समीक्षा

इस पृष्ठ में अनुपलब्ध आंतरिक कड़ियों की सूची

 * यूरेनियम
 * थोरियम
 * ऋणायन
 * परमाणु का आधा घेरा
 * प्रोटैक्टीनियम (वी) ऑक्साइड
 * प्रोटैक्टीनियम (वी) क्लोराइड
 * कोबाल्ट (द्वितीय) क्लोराइड