ऑक्सीडेटिव जोड़

ऑक्सीडेटिव जोड़ और रिडक्टिव एलिमिनेशन ऑर्गोनोमेटिक रसायन में प्रतिक्रियाओं के दो महत्वपूर्ण और संबंधित वर्ग हैं।  ऑक्सीडेटिव जोड़ एक ऐसी प्रक्रिया है जो धातु केंद्र के ऑक्सीकरण राज्य और समन्वय संख्या दोनों को बढ़ाती है। ऑक्सीडेटिव जोड़ अक्सर उत्प्रेरक चक्रों में एक कदम होता है, इसके विपरीत प्रतिक्रिया, रिडक्टिव एलिमिनेशन के संयोजन के साथ।

संक्रमण धातु रसायन में भूमिका
संक्रमण धातुओं के लिए, ऑक्सीडेटिव प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप डी में कमी आती हैn कम इलेक्ट्रॉन वाले कॉन्फ़िगरेशन के लिए, अक्सर 2e कम। उन धातुओं के लिए ऑक्सीडेटिव जोड़ का समर्थन किया जाता है जो (i) मूल और/या (ii) आसानी से ऑक्सीकृत होते हैं। अपेक्षाकृत कम ऑक्सीकरण अवस्था वाली धातुएँ अक्सर इन आवश्यकताओं में से एक को पूरा करती हैं, लेकिन उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाली धातुएँ भी ऑक्सीडेटिव योग से गुजरती हैं, जैसा कि क्लोरीन के साथ Pt (II) के ऑक्सीकरण द्वारा दिखाया गया है:


 * [पीटीसीएल4]2− + Cl2 → [पीटीसीएल6]2−

क्लासिकल ऑर्गोनोमेटिक केमिस्ट्री में, धातु की औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था और कॉम्प्लेक्स की इलेक्ट्रॉन संख्या दोनों में दो की वृद्धि होती है। एक-इलेक्ट्रॉन परिवर्तन भी संभव हैं और वास्तव में कुछ ऑक्सीडेटिव जोड़ प्रतिक्रियाएं 1e परिवर्तनों की श्रृंखला के माध्यम से आगे बढ़ती हैं। हालांकि ऑक्सीडेटिव जोड़ कई अलग-अलग सबस्ट्रेट्स में धातु के सम्मिलन के साथ हो सकते हैं, ऑक्सीडेटिव एडिशंस आमतौर पर एच-एच, एच-एक्स और सी-एक्स बॉन्ड के साथ देखे जाते हैं क्योंकि ये सबस्ट्रेट्स व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए सबसे अधिक प्रासंगिक हैं।

ऑक्सीडेटिव जोड़ के लिए आवश्यक है कि धातु परिसर में रिक्त समन्वय स्थल हो। इस कारण से, चार और पांच-समन्वित परिसरों के लिए ऑक्सीडेटिव जोड़ आम हैं।

रिडक्टिव एलिमिनेशन ऑक्सीडेटिव एडिशन का उल्टा है। नवगठित एक्स-वाई बंधन मजबूत होने पर रिडक्टिव एलिमिनेशन का समर्थन किया जाता है। रिडक्टिव एलिमिनेशन के लिए दो समूहों (X और Y) को धातु के समन्वय क्षेत्र पर पारस्परिक रूप से आसन्न होना चाहिए। रिडक्टिव एलिमिनेशन C-H और C-C बॉन्ड बनाने वाली कई प्रतिक्रियाओं का प्रमुख उत्पाद-विमोचन चरण है।

ऑक्सीडेटिव जोड़ के तंत्र
धातु केंद्र और सबस्ट्रेट्स पर निर्भर कई मार्गों के माध्यम से ऑक्सीडेटिव जोड़ आगे बढ़ते हैं।

संगठित मार्ग
हाइड्रोजन और हाइड्रोकार्बन जैसे गैर-ध्रुवीय सबस्ट्रेट्स के ऑक्सीडेटिव योग ठोस प्रतिक्रिया मार्गों के माध्यम से आगे बढ़ते दिखाई देते हैं। इस तरह के सबस्ट्रेट्स में पाई बांड की कमी होती है। ऑक्सीकृत परिसर बनाने के लिए। परिणामी ligands पारस्परिक रूप से सीआईएस होंगे, हालांकि बाद में आइसोमेराइजेशन हो सकता है।


 * Concerted OA.pngयह तंत्र होमोन्यूक्लियर अणु जैसे एच के अतिरिक्त पर लागू होता है2. कई सी-एच सक्रियण प्रतिक्रियाएं भी एम-(सी-एच) एगोस्टिक इंटरेक्शन के गठन के माध्यम से एक ठोस तंत्र का पालन करती हैं।

एक प्रतिनिधि उदाहरण वास्का के परिसर, ट्रांस-आईआरसीएल (सीओ) [पी (सी) के साथ हाइड्रोजन की प्रतिक्रिया है6H5)3]2. इस परिवर्तन में, इरिडियम अपनी औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था को +1 से +3 में बदल देता है। उत्पाद औपचारिक रूप से तीन आयनों से बंधा हुआ है: एक क्लोराइड और दो हाइड्राइड लिगेंड। जैसा कि नीचे दिखाया गया है, प्रारंभिक धातु परिसर में 16 वैलेंस इलेक्ट्रॉन और चार की समन्वय संख्या होती है जबकि उत्पाद छह-समन्वयित 18 इलेक्ट्रॉन परिसर होता है।

H-H σ*-ऑर्बिटल में H-H बांड को विभाजित करने के लिए इलेक्ट्रॉन बैक डोनेशन इस प्रतिक्रिया का पक्ष लेने के लिए इलेक्ट्रॉन-समृद्ध धातुओं का कारण बनता है। ठोस तंत्र एक सीआईएस डाइहाइड्राइड का उत्पादन करता है, जबकि अन्य ऑक्सीडेटिव जोड़ मार्गों की रूढ़िवादिता आमतौर पर सीआईएस व्यसनों का उत्पादन नहीं करती है।
 * Oxidation of Vaska's complex with dihydrogen.pngएच-एच σ*-ऑर्बिटल, यानी एक सिग्मा कॉम्प्लेक्स में इलेक्ट्रॉन बैक डोनेशन के कारण पिरामिडनुमा त्रिकोण डायहाइड्रोजेन इंटरमीडिएट का निर्माण एच-एच बॉन्ड के क्लीवेज के बाद होता है। यह प्रणाली रासायनिक संतुलन में भी है, धातु केंद्र की एक साथ कमी के साथ हाइड्रोजन गैस के उन्मूलन से रिवर्स प्रतिक्रिया आगे बढ़ रही है।

एसN2-टाइप
कुछ ऑक्सीडेटिव योग कार्बनिक रसायन विज्ञान में प्रसिद्ध बिमोलेक्युलर न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं के समान रूप से आगे बढ़ते हैं। सब्सट्रेट में कम विद्युतीय परमाणु पर धातु केंद्र द्वारा न्यूक्लियोफिलिक हमले से [एम-आर] बनाने के लिए आर-एक्स बांड की दरार होती है।+ प्रजातियां। इस कदम के बाद धनायन धातु केंद्र के लिए आयनों का तेजी से समन्वय होता है। उदाहरण के लिए, मिथाइल आयोडाइड के साथ स्क्वायर प्लानर कॉम्प्लेक्स की प्रतिक्रिया:


 * General SN2-type oxidative addition reaction.pngइस तंत्र को अक्सर ध्रुवीय और इलेक्ट्रोफिलिक सबस्ट्रेट्स, जैसे अल्काइल हलाइड्स और हलोजन के अतिरिक्त माना जाता है।

आयोनिक
ऑक्सीडेटिव जोड़ का आयनिक तंत्र एस के समान हैN2 प्रकार है जिसमें इसमें दो अलग-अलग लिगेंड अंशों का चरणवार जोड़ शामिल है। मुख्य अंतर यह है कि आयनिक तंत्र में सबस्ट्रेट्स शामिल होते हैं जो धातु केंद्र के साथ किसी भी बातचीत से पहले समाधान में अलग हो जाते हैं। आयनिक ऑक्सीडेटिव योग का एक उदाहरण हाइड्रोक्लोरिक एसिड का योग है।

रेडिकल
इसके अलावा एसN2-प्रकार की प्रतिक्रियाएँ, एल्काइल हलाइड्स और समान सबस्ट्रेट्स एक धातु केंद्र में एक कट्टरपंथी (रसायन विज्ञान) तंत्र के माध्यम से जोड़ सकते हैं, हालांकि कुछ विवरण विवादास्पद हैं। आम तौर पर एक कट्टरपंथी तंत्र द्वारा आगे बढ़ने के लिए स्वीकार की जाने वाली प्रतिक्रियाओं को जाना जाता है। एक उदाहरण लेडनोर और सहकर्मियों द्वारा प्रस्तावित किया गया था। दीक्षा
 * अज़ोबिसिसोब्यूट्रोनिट्राइल | [(सीएच3)2सी (सीएन) एन]2→ 2 (सीएच3)2(सीएन) सी• + एन2
 * (सीएच3)2(सीएन) सी• + PhBr → (सीएच3)2(सीएन) सीबीआर + पीएच.डी•

प्रचार
 * पीएच.डी• + [पं.(पीपीएच3)2] → [पं.(पीपीएच3)2पीएच]•
 * [पीटी (पीपीएच3)2पीएच]• + PhBr → [Pt(PPh3)2पीएचबीआर] + पीएच.डी•

अनुप्रयोग
सजातीय कटैलिसीस (यानी, समाधान में) दोनों में कई उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में ऑक्सीडेटिव जोड़ और रिडक्टिव एलिमिनेशन का आह्वान किया जाता है, जैसे कि मोनसेंटो प्रक्रिया और विल्किंसन के उत्प्रेरक का उपयोग करके एल्केन हाइड्रोजनीकरण। अक्सर यह सुझाव दिया जाता है कि विषम कटैलिसीस के तंत्र में ऑक्सीडेटिव जोड़ जैसी प्रतिक्रियाएं भी शामिल होती हैं, उदा। प्लैटिनम धातु द्वारा उत्प्रेरित हाइड्रोजनीकरण। धातु हालांकि बैंड संरचनाओं द्वारा विशेषता है, इसलिए ऑक्सीकरण राज्य अर्थपूर्ण नहीं हैं। एल्काइल समूह के न्यूक्लियोफिलिक जोड़ के लिए ऑक्सीडेटिव जोड़ की भी आवश्यकता होती है। सुजुकी युग्मन, नेगीशी युग्मन और सोनोगाशिरा कपलिंग जैसी कई क्रॉस-कपलिंग प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीडेटिव सम्मिलन भी एक महत्वपूर्ण कदम है।