कार्बन सबऑक्साइड

कार्बन सबऑक्साइड, या ट्राइकार्बन डाइऑक्साइड, रासायनिक सूत्र C3O2 के एक साथ ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक यौगिक है,जिसका संरचनात्मक सूत्र O\dC\dC\dC\dO हैं। इसके चार संचयी द्वि-आबन्ध इसे संगृहीत करते हैं। यह रैखिक ऑक्सोकार्बन  की श्रृंखला O\dC_{n}\dO के स्थायी सदस्यों में से एक है, जिसमें कार्बन डाईऑक्साइड  (CO2) और पेंटाकार्बन डाइऑक्साइड (C5O2)भी सम्मिलित  है।यद्यपि अगर सावधानी से शुद्ध किया जाए तो यह कमरे के तापमान पर बिना विघटित हुए अंधेरे में विद्यमान हो सकता है, यह कुछ परिस्थितियों में बहुलित हो जाएगा।

इस पदार्थ की खोज 1873 में सर बेंजामिन ब्रॉडी द्वारा कार्बन मोनोआक्साइड को विद्युत प्रवाहित करके की गई थी। उन्होंने दावा किया कि उत्पाद सूत्रों के साथ ऑक्सीकार्बन की श्रृंखला C_{x+1}O_{x} का भाग था, अर्थात् C2O, C3O2, C4O3, C5O4, ..., और अंतिम दो की पहचान करने के लिए ,यद्यपि  केवल C3O2 ही ज्ञात है। 1891 में  मार्सेलिन बर्थेलोट  ने देखा कि लगभग 550 डिग्री सेल्सियस पर शुद्ध कार्बन मोनोऑक्साइड को गर्म करने से कार्बन डाइऑक्साइड की अल्प मात्रा बनती है लेकिन कार्बन कि उपस्थिति का कोई पता  चलता है, और यह माना जाता है कि इसके उसके स्थान पर एक कार्बन युक्त ऑक्साइड बनाया गया था, जिसे उन्होंने सब-ऑक्साइड नाम दिया। उन्होंने मान लिया कि यह वही उत्पाद है जो विद्युत निर्वहन द्वारा प्राप्त किया गया था और जिसका सूत्र C2O प्रस्तावित किया गया था। ओटो डायल्स ने बाद में कहा कि इनके अधिक कार्बनिक नाम डाइकार्बोनिलमीथेन और डाइऑक्सैलीन भी सही थे।

यह सामान्यतः कमरे के तापमान पर एक अत्यंत हानिकारक गंध के साथ एक तैलीय द्रव या गैस के रूप में वर्णित है।

संश्लेषण
यह फॉस्फोरस पेन्टॉक्साइड( P4O10 ) और  मैलिक एसिड या इसके  एस्टर के शुष्क मिश्रण को गर्म करके संश्लेषित किया जाता है । इसलिए इसे मैलोनिक एनहाइड्राइड का एनहाइड्राइड और मैलिक एसिड का दूसरा एनहाइड्राइड भी माना जा सकता है, । रेयर्सन द्वारा 1930 की समीक्षा में कार्बन सबऑक्साइड के संश्लेषण और प्रतिक्रियाओं के कई अन्य तरीके खोजे जा सकते हैं।

बहुलकीकरण
कार्बन सबऑक्साइड स्वतः एक लाल, पीले या काले ठोस में बहुलित हो जाता है। संरचना को 2-पिरोन (α-पाइरोन)की संरचना के समान पॉली (α-पायरोनिक) माना जाता है। बहुलको  में एकलक की संख्या चर है (देखें ऑक्सोकार्बन#पॉलीमेरिक कार्बन ऑक्साइड)। 1969 में, यह अनुमान लगाया गया था कि मंगल ग्रह की सतह का रंग इस यौगिक के कारण हुआ था; यह वाइकिंग कार्यक्रम द्वारा अस्वीकृत किया गया था (इसके बजाय लाल रंग लौह ऑक्साइड के कारण होता है)।

उपयोग
कार्बन सबऑक्साइड का उपयोग मैलोनेट बनाने में किया जाता है; और फ़र्स की डाई एफ़िनिटी में सुधार करने के लिए सहायक के रूप में।

जैविक भूमिका
कार्बन सबऑक्साइड, C3O2, किसी भी जैव रासायनिक प्रक्रिया में अल्प मात्रा में उत्पादित किया जा सकता है जो सामान्य रूप से कार्बन मोनोऑक्साइड CO का उत्पादन करता है, उदाहरण के लिए हीम ऑक्सीजनेज़ -1 द्वारा हीम ऑक्सीकरण के दौरान। यह मैलोनिक अम्ल से भी बन सकता है। यह दिखाया गया है कि एक जीव में कार्बन सबऑक्साइड सामान्य सूत्र (C3O2)n के साथ मैक्रोसाइक्लिक पॉलीकार्बन संरचनाओं(अधिकतर (C3O2)6 और (C3O2)8 ) में तेजी से बहुलित  हो सकता है, और यह कि वे मैक्रोसाइक्लिक यौगिक Na+ /K+-ATP-ase और Ca-निर्भर ATP--ase, के प्रबल अवरोधक हैं , और  डायजोक्सिन जैसे शारीरिक गुण और नैट्रियूरेटिक और उच्चरक्तचापरोधी क्रियाएं हैं। उन मैक्रोसाइक्लिक कार्बन सबऑक्साइड पॉलीमर यौगिकों को अंतर्जात डिगॉक्सिन नियामक जैसे Na+/K+-ATP-ases और Ca-निर्भर ATP-ases,और अंतर्जात नैट्रियूरेटिक्स और उच्चरक्तचापरोधी माना जाता है।  इसके अलावा, कुछ लेखक यह भी सोचते हैं कि कार्बन सबऑक्साइड के वे मैक्रोसाइक्लिक यौगिक संभवतः मुक्त मूलक  के गठन और ऑक्सीकृत तनाव को कम कर सकते हैं और अंतर्जात कैंसर विरोधी सुरक्षात्मक तंत्र में भूमिका निभा सकते हैं, उदाहरण के लिए रेटिना में।

संरचना और संबंध
1970 के दशक से कार्बन सबऑक्साइड की संरचना प्रयोगों और गणनाओं का विषय रही है। केंद्रीय मुद्दा यह है कि क्या अणु रैखिक है या झुका हुआ है ( या). अध्ययन सामान्यतः सहमत हैं कि अणु झुकने के लिए बहुत उथले अवरोध के साथ अत्यधिक गैर-कठोर है। एक अध्ययन के अनुसार, आणविक ज्यामिति को न्यूनतम θC2 ~ 160° के  20 सेमी-1 के उलटे अवरोध(0.057 किलो कैलोरी/मोल),साथ एक डबल-वेल क्षमता द्वारा वर्णित किया गया है, और 140° ≤θC2 ≤180° के लिए .80 सेमी−1 (0.23 किलो कैलोरी/मोल) का कुल ऊर्जा परिवर्तन है।. झुकने के लिए छोटा ऊर्जावान अवरोध कंपन शून्य-बिंदु ऊर्जा के परिमाण के समान क्रम के आसपास है। इसलिए, अणु को क्वासिलिनियर के रूप में सबसे अच्छा वर्णित किया गया है। जबकि अवरक्त और इलेक्ट्रॉन विवर्तन अध्ययनों ने संकेत दिया है कि C3O2 गैस अवस्था में एक झुकी हुई संरचना है, यौगिक को एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी द्वारा ठोस अवस्था में कम से कम एक औसत रैखिक ज्यामिति रखने के लिए पाया गया था, हालांकि ठोस अवस्था में भी। ऑक्सीजन परमाणुओं और C 2 के थर्मल दीर्घवृत् के  तेजी से झुकने (न्यूनतम θC2 ~ 170°), की व्याख्या की गई है ।

औपचारिक आवेशों के न्यूनीकरण पर आधारित कार्बन सबऑक्साइड का एक हेटेरोक्यूम्यलीन अनुनाद रूप अणु की गैर-कठोरता और रैखिकता से विचलन को आसानी से स्पष्ट नहीं करता है। कार्बन सबऑक्साइड की क्वैसिलिनियर संरचना के लिए, फ्रेंकिंग ने प्रस्ताव दिया है कि कार्बन सबऑक्साइड को कार्बन (0) के समन्वय परिसर के रूप में माना जाए जिसमें दो कार्बोनिल लिगेंड और दो अकेले जोड़े हों: <रसायन प्रदर्शन = इनलाइन> ओसी:->\overset{। .}{\underset{..}{C}}<-:CO. हालांकि, मूल संबंध में योगदान C3O2 और इसी तरह की प्रजातियों की दूसरों के द्वारा रासायनिक रूप से अकारण आलोचना की गई है।

बाहरी संबंध

 * WebElements page on compound's properties