ऑर्गनोसोडियम केमिस्ट्री

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ऑर्गनोसोडियम रसायन कार्बन से सोडियम रासायनिक बंध युक्त ऑर्गोमेटेलिक यौगिक का रसायन है।[1][2] रसायन विज्ञान में ऑर्गोसोडियम यौगिकों का अनुप्रयोग ऑर्गेनोलिथियम यौगिकों से प्रतिस्पर्धा के कारण सीमित है, जो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और अधिक अनुकूल प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं।

व्यावसायिक महत्व का प्रमुख ऑर्गोसोडियम यौगिक सोडियम साइक्लोपेंटैडेनाइड है। सोडियम टेट्राफेनिलबोरेट को एक ऑर्गोसोडियम यौगिक के रूप में भी वर्गीकृत किया जा सकता है क्योंकि ठोस अवस्था में सोडियम एरिल समूहों से बंधा होता है।

समूह 1 में ऑर्गेनोमेटल बॉन्ड कार्बनियन उच्च रासायनिक ध्रुवीयता के साथ न्यूक्लियोफिलिसिटी के साथ होते हैं। यह ध्रुवता कार्बन 2.55, लिथियम 0.98, सोडियम 0.93, पोटैशियम 0.82, रूबिडीयाम 0.82, सीज़ियम 0.79 की असमान वैद्युतीय ऋणात्मकता से उत्पन्न होती है। अनुनाद स्थिरीकरण द्वारा ऑर्गोसोडियम यौगिकों की कार्बोनिक प्रकृति को कम किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, Ph3 सीएनए। अत्यधिक ध्रुवीकृत Na-C बंध का एक परिणाम यह है कि साधारण ऑर्गोसोडियम यौगिक अधिकांशतः पॉलिमर के रूप में उपलब्ध होते हैं जो विलायक में जटिल रूप से घुलनशील होते हैं।

संश्लेषण

ट्रांसमेटेलेशन क्रम

इस प्रक्रम में अल्काइलसोडियम यौगिक को डाईएथिलमरकरी यौगिक से ट्रांसमेटेलेशन द्वारा प्राप्त किया गया था। उदाहरण के लिए, शोरिगिन प्रतिक्रिया में डाईएथिलमरकरी :[3][4][5]

(C2H5)2Hg + 2Na → 2C2H5Na + Hg

हेक्सेन में लिथियम एल्कऑक्साइड की उच्च घुलनशीलता एक उपयोगी संश्लेषणात्मक मार्ग का आधार है:[6]:

LiCH2SiMe3 + NaO–t–Bu → LiOt–Bu + NaCH2SiMe3


अवक्षेपण मार्ग

कुछ अम्लीय कार्बनिक यौगिकों के लिए, संबंधित ऑर्गोसोडियम यौगिक अवक्षेपण द्वारा उत्पन्न होते हैं। सोडियम साइक्लोपेंटैडाइनाइड इस प्रकार सोडियम धातु और साइक्लोपेंटैडीन के उपचार से तैयार किया जाता है:[7] :

2 Na+ 2 C5H6 → 2 Na+ C5H5− + H2

सोडियम एसिटाइलाइड सामान्य रूप से बनते हैं। धातु के स्थान पर प्रायः प्रबल सोडियम क्षार का प्रयोग किया जाता है। सोडियम मिथाइलसल्फिनाइलमेथिलाइड सोडियम हाइड्राइड के साथ डाइमिथाइल सल्फ़ोक्साइड का उपचार करके तैयार किया जाता है:[8]

CH3SOCH3 + NaH → CH3SOCH−2Na+ + H2


धातु-हलोजन विनिमय

सोडियम-हैलोजन स्थानांतरण द्वारा ट्राइटिल सोडियम तैयार किया जा सकता है:[9]

Ph3CCl + 2 Na → Ph3C− Na+ + NaCl

इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण

सोडियम एक-इलेक्ट्रॉन कमी के माध्यम से पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन के साथ भी प्रतिक्रिया करता है। नेफ़थलीन के घोल के साथ, यह गहरे रंग का मूलक सोडियम नेफ़थलीन बनाता है, जिसका उपयोग घुलनशील कम करने वाले कारक के रूप में किया जाता है:

C10H8 + Na → Na+[C10H8]−•

संरचनात्मक अध्ययनों से पता चलता है कि सोडियम नेफ़थलीन का कोई Na-C बंध नहीं है, सोडियम सदैव ईथर या अमाइन लिगैंड द्वारा समन्वित होता है।[10] संबंधित एन्थ्रेसीन के साथ-साथ लिथियम डेरिवेटिव अच्छी तरह से ज्ञात हैं।

संरचनाएं

की संरचना (सी6H5)3सीएनए (THF)3 (ट्रिटाइल सोडियम), thf लिगेंड्स की ऑक्सीजन को छोड़कर सभी को छोड़कर। चयनित दूरियाँ: rNa-C(central)=256 अपराह्न, आरNa-C(ipso) = 298 अपराह्न (तीन का औसत)।[11]

एल्काइल और एरिल डेरिवेटिव जैसे साधारण ऑर्गोसोडियम यौगिक सामान्यतः अघुलनशील बहुलक होते हैं। अपने बड़े त्रिज्या के कारण, Na ऑर्गेनोलिथियम यौगिकों में लिथियम की तुलना में उच्च समन्वय संख्या पसंद करता है। मिथाइल सोडियम परस्पर जुड़े हुए एक बहुलक संरचना [NaCH3]4 समूह को अपनाता है,[12] जब कार्बनिक पदार्थ भारी होते हैं और विशेष रूप से टीएमई डीए जैसे चेलेटिंग लिगैंड की उपस्थिति में, डेरिवेटिव अधिक घुलनशील होते हैं। उदाहरण के लिए, [NaCH2SiMe3]TMEDA हेक्सेन में घुलनशील है। क्रिस्टल को वैकल्पिक Na(TMEDA)+ की श्रृंखलाओं से युक्त दिखाया गया है और CH2SiMe−3 2.523(9) से लेकर 2.643(9) तक Na-C दूरी वाले समूह है।[6]

फेनिलसोडियम -पीएमडीटीए जोड़ की संरचना, स्पष्टता के लिए छोड़े गए हाइड्रोजन परमाणु।[13]

प्रतिक्रियाएं

ऑर्गनोसोडियम यौगिकों को पारंपरिक रूप से मजबूत आधार के रूप में उपयोग किया जाता है,[9]हालांकि इस अनुप्रयोग को अन्य अभिकर्मक जैसे कि सोडियम बीआईएस (ट्राइमिथाइलसिलिल) एमाइड द्वारा दबा दिया गया है।

उच्च क्षार धातुएं कुछ निष्क्रिय हाइड्रोकार्बन को भी धातुकृत करने के लिए जानी जाती हैं और स्व-धातु के लिए जानी जाती हैं:

2 NaC2H5 → C2H4Na2 + C2H6

वैंकलिन प्रतिक्रिया में(1858)[14][15] कार्बोक्सिलेट्स देने के लिए ऑर्गोसोडियम यौगिक कार्बन डाइआक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

C2H5Na + CO2 → C2H5CO2Na

ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक एक समान प्रतिक्रिया से गुजरते हैं।

कुछ ऑर्गोसोडियम यौगिक बीटा-उन्मूलन द्वारा अवक्रमित होते हैं:

NaC2H5 → NaH + C2H4


औद्योगिक अनुप्रयोग

यद्यपि ऑर्गोसोडियम रसायन विज्ञान को कुछ औद्योगिक महत्व के रूप में वर्णित किया गया है, यह एक बार टेट्राएथिलेड उत्पादन के लिए केंद्रीय था।[16] एक समान वर्टज़ युग्मन-जैसी प्रतिक्रिया ट्राइफेनिलफॉस्फीन के औद्योगिक क्रम का आधार है:

3 PhCl + PCl3 + 6 Na → PPh3 + 6 NaCl

ब्यूटाडीन और स्टाइरीन का पोलीमराइजेशन सोडियम धातु द्वारा उत्प्रेरित होता है।[3]


भारी क्षार धातुओं के कार्बनिक व्युत्पन्न

ऑर्गनोपोटेशियम, ऑर्गेनोरूबिडियम और ऑर्गेनोकेशियम ऑर्गेनोसोडियम यौगिकों और सीमित उपयोगिता की तुलना में कम सामान्य हैं। इन यौगिकों को पोटेशियम, रूबिडियम और सीज़ियम एल्कोक्साइड के साथ अल्काइल लिथियम यौगिकों के उपचार द्वारा तैयार किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से वे ऑर्गेनोमेकरी यौगिक से उत्पन्न होते हैं, हालांकि यह विधि दिनांकित है। ठोस मिथाइल डेरिवेटिव बहुलक संरचनाओं को अपनाते हैं। निकल आर्सेनाइड संरचना संस्मरणशील का कार्य करती है, MCH3 ((M = K, Rb, Cs) में प्रत्येक मिथाइल समूह से बंधे छह क्षार धातु केंद्र हैं। जैसा कि अपेक्षित था, मिथाइल समूह पिरामिडनुमा हैं।[12] एक उल्लेखनीय अभिकर्मक जो एक भारी क्षार धातु एल्किल पर आधारित है, श्लॉसर का आधार है, जो n-ब्यूटिलिथियम और पोटेशियम टर्ट-ब्यूटोक्साइड का मिश्रण है। यह अभिकर्मक टालूईन के साथ लाल-नारंगी यौगिक बेंजाइल पोटेशियम(KCH2C6H5) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।

क्षार धातुओं द्वारा उत्प्रेरित ब्यूटेन, सीआईएस-बट-2-ईन और ट्रांस-बट-2-ईन के संतुलन द्वारा भारी क्षार धातु-कार्बनिक मध्यवर्ती के गठन के साक्ष्य प्रदान किए जाते हैं। लिथियम और सोडियम के साथ आइसोमराइज़ेशन तेज है, लेकिन उच्च क्षार धातुओं के साथ धीमा है। उच्च क्षार धातुएं भी स्टेरिक बाधा संकुलित रचना का पक्ष लेती हैं।[17] ऑर्गोपोटेशियम यौगिकों के कई क्रिस्टल संरचनाओं की सूचना मिली है, जिससे यह स्थापित होता है कि वे सोडियम यौगिकों की तरह बहुलक हैं।[6]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Synthesis of Organometallic Compounds: A Practical Guide Sanshiro Komiya Ed. 1997
  2. ↑ C. Elschenbroich, A. Salzer Organometallics : A Concise Introduction (2nd Ed) (1992) from Wiley-VCH: Weinheim. ISBN 3-527-28165-7
  3. ↑ 3.0 3.1 Dietmar Seyferth "Alkyl and Aryl Derivatives of the Alkali Metals: Strong Bases and Reactive Nucleophiles. 2. Wilhelm Schlenk's Organoalkali-Metal Chemistry. The Metal Displacement and the Transmetalation Reactions. Metalation of Weakly Acidic Hydrocarbons. Superbases" Organometallics 2009, volume 28, pp 2–33. doi:10.1021/om801047n
  4. ↑ P. Schorigin, "Beiträge zur Kenntnis der Kondensationen, welche durch Natrium bewirkt werden" Chem. Berichte 1907, vol. 40, 3111. doi:10.1002/cber.19070400371
  5. ↑ P. Schorigin, "Synthesen mittels Natrium und Halogenalkylen" Ber. 41, 2711. doi:10.1002/cber.190804102208. P. Schorigin, "Über die Natriumalkyl-Verbindungen und über die mit ihrer Hilfe ausgeführten Synthesen" Berichte, 1908, vol. 41, 2717. doi:10.1002/cber.190804102209. P. Schorigin, "Synthesen mittels Natrium und Halogenalkylen" Chem. Berichte, 1908, volume 41, 2711. doi:10.1002/cber.190804102208. P. Schorigin, "Neue Synthese aromatischer Carbonsäuren aus den Kohlenwasserstoffen" Chem. Berichte 1908, vol. 41, 2723. doi:10.1002/cber.190804102210.
  6. ↑ 6.0 6.1 6.2 William Clegg, Ben Conway, Alan R. Kennedy, Jan Klett, Robert E. Mulvey, Luca Russo "Synthesis and Structures of [(Trimethylsilyl)methyl]sodium and -potassium with Bi- and Tridentate N-Donor Ligands" Eur. J. Inorg. Chem. 2011, pp. 721–726. doi:10.1002/ejic.201000983
  7. ↑ Tarun K. Panda, Michael T. Gamer, and Peter W. Roesky "An Improved Synthesis of Sodium and Potassium Cyclopentadienide" Organometallics 2003, 22, 877-878. doi:10.1021/om0207865
  8. ↑ Iwai, I.; Ide, J. (1988). "2,3-Diphenyl-1,3-Butadiene". Organic Syntheses.; Collective Volume, vol. 6, p. 531
  9. ↑ 9.0 9.1 W. B. Renfrow Jr & C. R. Hauser (1939). "Triphenylmethylsodium". Organic Syntheses. 19: 83. doi:10.15227/orgsyn.019.0083.
  10. ↑ Bock, Hans; Arad, Claudia; Näther, Christian; Havlas, Zdenek (1995). "सॉल्वेंट-सेपरेटेड नेफ़थलीन और एन्थ्रेसीन रेडिकल आयनों की संरचनाएं". J. Chem. Soc., Chem. Commun. (23): 2393–2394. doi:10.1039/C39950002393.
  11. ↑ Vrána, Jan; Jambor, Roman; Růžička, Aleš; Dostál, Libor (2018). "[RNPNR]- आयनों और [P(Nt-Bu)3]3− Trianion के अलगाव की ओर ले जाने वाली नई सिंथेटिक रणनीतियाँ". Dalton Transactions. 47 (25): 8434–8441. doi:10.1039/C8DT02141D. PMID 29897357.
  12. ↑ 12.0 12.1 E. Weiss, "Structures of Organo Alkali Metal Complexes and Related Compounds" Angewandte Chemie International Edition in English, 1993, volume 32, pages 1501–1523. doi:10.1002/anie.199315013
  13. ↑ Schümann, Uwe; Behrens, Ulrich; Weiss, Erwin (April 1989). "बीआईएस का संश्लेषण और संरचना [μ-फेनिल (पेंटामेथिलडाइथिलीनट्रिमाइन) सोडियम], एक फेनिलसोडियम सॉल्वेट". Angewandte Chemie. 101 (4): 481–482. doi:10.1002/ange.19891010420.
  14. ↑ J. A. Wanklyn, Ann. 107, 125 (1858)
  15. ↑ The Merck index of chemicals and drugs: an encyclopedia for chemists, Paul G. Stecher
  16. ↑ Rolf Ackermann, Ludwig Lange "Sodium Compounds, Organic" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005 Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a24_341
  17. ↑ Manfred Schlosser (1988). "कार्बनिक संश्लेषण के लिए सुपरबेस". Pure Appl. Chem. 60 (11): 1627–1634. doi:10.1351/pac198860111627.
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