प्लूटोसीन

प्लूटोनोसीन, Pu(C8H8)2, एक ऑर्गनोप्लूटोनियम यौगिक है जो प्लूटोनियम परमाणु से बना होता है जो दो साइक्लोएक्टेटेट्राएनाइड (COT2-) रिंगों के बीच सैंडविच होता है। यह एक गहरा लाल, बहुत वायु-सुग्राही ठोस है जो टॉलूईन और क्लोरोकार्बन में अल्प विलेय है।  प्लूटोसीन +4 ऑक्सीकरण अवस्था में ऐक्टिनाइड तत्वों को सम्मिलित करने वाले मेटालोसिन के एक्टिनोसीन वर्ग का अवयव है।

यूरेनोसीन जैसे अन्य एक्टिनोसीन की तुलना में, यौगिक द्वारा उत्पन्न उल्लेखनीय विकिरण खतरे के कारण 1980 के दशक से प्लूटोनोसीन का अध्ययन कुछ हद तक किया गया है। इसके बजाय, यह अधिकतर अणु में बंधन से संबंधित सैद्धांतिक अध्ययन का विषय रहा है।

संरचना और आबन्धन
यौगिक को एकल क्रिस्टल XRD द्वारा संरचनात्मक रूप से चित्रित किया गया है। साइक्लोओक्टेट्राएनाइड के रिंग ग्रहण किए जाते हैं और 1.41 Å लंबाई के 8 तुल्य C-C बंधों के साथ एक समतल संरूपण ग्रहण करते हैं; अणु में प्लूटोनियम परमाणु की प्रवृत्त वाली स्थिति में व्युत्क्रमण केंद्र होता है। Pu–COT दूरी (रिंग केन्द्रक के लिए) 1.90 Å है और विशिष्ट Pu–C दूरी 2.63–2.64 Å श्रेणी में है।

आणविक संरचनाओं में समानता के बावजूद, प्लूटोसीन क्रिस्टल अन्य एक्टिनोसीन के लिए आइसोमोर्फस नहीं होता हैं, क्योंकि प्लूटोसीन मोनोक्लिनिक I2/m स्पैस समूह में क्रिस्टलीकृत होता है जबकि थोरोसीन, प्रोटैक्टिनोसीन, यूरेनोसिन और नेप्टुनोसीन सभी मोनोक्लिनिक P21/n के रूप में क्रिस्टलीकृत होते हैं।

विभिन्न अभिकलनात्मक रसायन विधियों का उपयोग करने वाली सैद्धांतिक गणना लिगैंड (संलग्नी)-आधारित π कक्षकों के साथ Pu 6d और 5f परमाणु कक्षकों की परस्पर क्रिया से प्लूटोनोसीन में एक उच्च सहसंयोजक बंध स्थिति के अस्तित्व का समर्थन करता है।

संश्लेषण
प्लूटोनोसीन को पहली बार 1970 में टेट्राइथाइलमोनियम हेक्साक्लोरोप्लूटोनेट (IV) ([N(C2H5)4]2PuCl6) की अभिक्रिया के रूप में कमरे के तापमान पर THF में डिपोटेशियम साइक्लोएक्टेटेट्राएनाइड (K2(C8H8)) के साथ संश्लेषित किया गया था:


 * (NEt4)2PuCl6 + 2 K2(C8H8) → Pu(C8H8)2 + 2 NEt4Cl + 4 KCl

यह दृष्टिकोण अन्य एक्टिनोसीन के संश्लेषण की तुलना में भिन्न है जिसमें आमतौर पर K2(C8H8) के साथ ऐक्टिनाइड टेट्राक्लोराइड AnCl4 की अभिक्रिया सम्मिलित होती है; प्लूटोनियम की स्थिति में यह संभव नहीं है, क्योंकि कोई स्थिर प्लूटोनियम (IV) क्लोराइड वर्ग ज्ञात नहीं है। टेट्राएथाइलमोनियम एक के स्थान पर सीज़ियम या पिरिडीनियम हेक्साक्लोरोप्लुटोनेट (IV) लवण का उपयोग करते समय अभिक्रिया भी काम नहीं करती है।

एक और हाल ही के संश्लेषण में AgI के साथ हरे [K(crypt)][PuIII(C8H8)2] नमक का 1 ई-ऑक्सीकरण सम्मिलित है:


 * [PuIII(C8H8)2]− + AgI → Pu(C8H8)2 + Ag0 + I−

[PuIII(C8H8)2]− ऋणायन K2(C8H8) और अन्य ऑर्गेनोप्लूटोनियम (III) काम्प्लेक्स से लिगेंड प्रतिस्थापन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसे अंततः THF में HBr के साथ अधिक सामान्य PuO2 के अपचयन (रीडक्शन) से प्राप्त किया जा सकता है। PuIII हैलाइड्स PuCl3 और PuI3 का उपयोग प्लूटोनियम प्रारंभ करने वाली सामग्री के रूप में भी किया गया है।

अन्य गुण
उत्पाद रासायनिक रूप से यूरेनोसिन और नेप्टुनोसीन के अनुरूप है, और वे व्यावहारिक रूप से समान रासायनिक अभिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं। तीनों यौगिक जल के प्रति उदासीन हैं या जलीय क्षार को तनु करते हैं, लेकिन हवा के प्रति सुग्राही होते हैं और ऑक्साइड बनाने के लिए शीघ्र अभिक्रिया करते हैं।  वे बेंजीन, टॉलूईन, कार्बन टेट्राक्लोराइड या क्लोरोफार्म जैसे ऐरोमैटिक या क्लोरीनयुक्त विलायकों में केवल कम घुलनशील (लगभग 10−3 M की संतृप्ति सांद्रता के साथ) हैं।