चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स

From alpha
Jump to navigation Jump to search

पाइरीन और 1,3,5-ट्रिनिट्रोबेंजीन के बीच चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स के एक स्टैक के एक हिस्से की संरचना।[1]

रसायन विज्ञान में, एक चार्ज-ट्रांसफर (सीटी) कॉम्प्लेक्स या इलेक्ट्रॉन-डोनर-स्वीकर्ता कॉम्प्लेक्स दो या दो से अधिक अणु ओं या आयनों की एक प्रकार की सुपरमॉलेक्यूलर असेंबली का वर्णन करता है। असेंबली में दो अणु होते हैं जो इलेक्ट्रोस्टाटिक्स बलों के माध्यम से स्वयं को आकर्षित करते हैं, यानी, एक में कम से कम आंशिक नकारात्मक चार्ज होता है और पार्टनर के पास आंशिक सकारात्मक चार्ज होता है, जिसे क्रमशः इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता और इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में संदर्भित किया जाता है। कुछ मामलों में, चार्ज ट्रांसफर की डिग्री पूरी हो जाती है, जैसे कि सीटी कॉम्प्लेक्स को नमक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। अन्य मामलों में, चार्ज-ट्रांसफर एसोसिएशन कमजोर है, और ध्रुवीय सॉल्वैंट्स द्वारा बातचीत को आसानी से बाधित किया जा सकता है।

उदाहरण

इलेक्ट्रॉन दाता-स्वीकर्ता परिसर

कई कार्बनिक यौगिक चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स बनाते हैं, जिन्हें अक्सर इलेक्ट्रॉन-दाता-स्वीकर्ता कॉम्प्लेक्स (ईडीए कॉम्प्लेक्स) के रूप में वर्णित किया जाता है। विशिष्ट स्वीकर्ता नाइट्रोबेंजीन या टेट्रासायनोएथिलीन हैं। इलेक्ट्रॉन दाताओं के साथ उनकी बातचीत की ताकत घटकों की आयनीकरण क्षमता से संबंधित है। टीसीएनई के लिए, बेंजीन डेरिवेटिव के साथ इसके परिसरों के लिए कॉम्प्लेक्सेस (एल/मोल) की स्थिरता स्थिरांक मिथाइल समूहों की संख्या से संबंधित है: बेंजीन (0.128), मेसिटिलीन|1,3,5-ट्राइमेथिलबेंजीन (1.11), ड्यूरेन|1,2 ,4,5-टेट्रामेथिलबेंजीन (3.4), और हेक्सामेथिलबेंजीन (16.8)।[2] 1,3,5-ट्रिनिट्रोबेंजीन और संबंधित पॉलीनाइट्रेट सुगंधित यौगिक, इलेक्ट्रॉन की कमी होने के कारण, कई एरेन के साथ चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स बनाते हैं। इस तरह के परिसर क्रिस्टलीकरण पर बनते हैं, लेकिन अक्सर घटकों के समाधान में अलग हो जाते हैं। विशेष रूप से, ये सीटी लवण वैकल्पिक दाता और स्वीकर्ता (नाइट्रो सुगंधित) अणुओं, यानी ए-बी-ए-बी के ढेर में क्रिस्टलीकृत होते हैं।[3]


डायहलोजन/इंटरहैलोजन सीटी कॉम्प्लेक्स

डायहलोजन्स एक्स2 (X = Cl, Br, I) और इंटरहैलोजन XY (X = I; Y = Cl, Br) लुईस एसिड प्रजातियां हैं जो दाता प्रजातियों के साथ प्रतिक्रिया करने पर विभिन्न प्रकार के उत्पाद बनाने में सक्षम हैं। इन प्रजातियों में (ऑक्सीकरण या प्रोटोनेटेड उत्पादों सहित), CT व्यसनों D·XY की बड़े पैमाने पर जांच की गई है। सीटी इंटरैक्शन की मात्रा निर्धारित की गई है और यह दाता और स्वीकर्ता गुणों को मानकीकृत करने के लिए कई योजनाओं का आधार है, जैसे कि गुटमैन, चाइल्ड्स द्वारा तैयार की गई।[4] गुटमैन-बेकेट विधि, और ईसीडब्ल्यू मॉडल ।[5] कई कार्बनिक प्रजातियों में चाकोजेन या पीनिकोजेन दाता परमाणु होते हैं जो सीटी लवण बनाते हैं। परिणामी व्यसनों की प्रकृति की जांच समाधान और ठोस अवस्था दोनों में की जा सकती है।

समाधान में, यूवी-विज़ अवशोषण स्पेक्ट्रम में चार्ज-ट्रांसफर बैंड की तीव्रता इस एसोसिएशन प्रतिक्रिया की डिग्री (संतुलन स्थिरांक) पर दृढ़ता से निर्भर है। समाधान में दाता और स्वीकर्ता घटकों की एकाग्रता के एक समारोह के रूप में अवशोषण बैंड की तीव्रता को मापकर समाधान में इन परिसरों के लिए संतुलन स्थिरांक निर्धारित करने के लिए तरीके विकसित किए गए हैं। बेनेसी-हिल्डेब्रांड विधि , जिसका नाम इसके डेवलपर्स के लिए रखा गया था, को पहली बार सुगंधित हाइड्रोकार्बन में आयोडीन के घोल के लिए वर्णित किया गया था।[6] ठोस अवस्था में एक मूल्यवान पैरामीटर एक्स-एक्स या एक्स-वाई बॉन्ड लंबाई का बढ़ाव है, जो * LUMO की एंटीबॉडी प्रकृति के परिणामस्वरूप होता है।[7] बढ़ाव का मूल्यांकन संरचनात्मक निर्धारण (XRD) के माध्यम से किया जा सकता है[8] और एफटी-रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी।[9] एक प्रसिद्ध उदाहरण स्टार्च के साथ संयुक्त होने पर आयोडीन द्वारा गठित जटिल है, जो एक तीव्र बैंगनी चार्ज ट्रांसफर बैंड प्रदर्शित करता है। नकली मुद्रा के लिए रफ स्क्रीन के रूप में इसका व्यापक उपयोग होता है। अधिकांश कागजों के विपरीत, अमेरिकी मुद्रा में उपयोग किया जाने वाला कागज आकार नहीं है#स्टार्च के साथ कागज बनाना। इस प्रकार, आयोडीन के घोल को लगाने पर इस बैंगनी रंग का बनना नकली होने का संकेत देता है।

टीटीएफ-टीसीएनक्यू: विद्युत संचालन परिसरों के लिए प्रोटोटाइप

अलग किए गए स्टैकिंग को उजागर करते हुए, हेक्सामेथिलीन टेट्राथियाफुलवेन/टीसीएनक्यू चार्ज ट्रांसफर नमक के क्रिस्टल संरचना के हिस्से के किनारे का दृश्य।[10]
हेक्सामेथिलीन टेट्राथियाफुलवेन/टीसीएनक्यू चार्ज ट्रांसफर नमक के क्रिस्टल संरचना के हिस्से का एंड-ऑन व्यू। TTF विमानों के बीच की दूरी 3.55 है।

1954 में, आयोडीन या ब्रोमिन के साथ पेरीलीन से प्राप्त आवेश-स्थानांतरण लवणों की प्रतिरोधकता कम से कम 8 ओम · सेमी बताई गई।[3]1973 में, यह पता चला कि टीसीएनक्यू (टीसीएनक्यू) और टेट्राथियाफुलवालेन (टीटीएफ) के संयोजन को एक मजबूत चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए दिखाया गया था, जिसे अब टीटीएफ-टीसीएनक्यू कहा जाता है।[11] ठोस लगभग धात्विक विद्युत चालकता दिखाता है और यह पहली बार खोजा गया विशुद्ध रूप से कार्बनिक कंडक्टर (सामग्री) था। TTF-TCNQ क्रिस्टल में, TTF और TCNQ अणुओं को अलग-अलग समानांतर-संरेखित स्टैक में स्वतंत्र रूप से व्यवस्थित किया जाता है, और एक इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण दाता (TTF) से स्वीकर्ता (TCNQ) स्टैक में होता है। इसलिएइलेक्ट्रॉन छेद और इलेक्ट्रॉन छिद्रों को स्टैक में अलग और केंद्रित किया जाता है और क्रमशः टीसीएनक्यू और टीटीएफ कॉलम के साथ एक-आयामी दिशा में आगे बढ़ सकते हैं, जब स्टैक दिशा में एक क्रिस्टल के सिरों पर एक विद्युत क्षमता लागू होती है।

अतिचालकता टेट्रामेथिल-टेट्रासेलेनाफुलवालेन-हेक्साफ्लोरोफॉस्फेट (टीएमटीएसएफ) द्वारा प्रदर्शित की जाती है2पीएफ6), जो परिवेशी परिस्थितियों में एक अर्धचालक है, कम तापमान (महत्वपूर्ण तापमान) और उच्च दबाव : 0.9 केल्विन और 12 kbar (इकाई) पर अतिचालकता दिखाता है। इन परिसरों में महत्वपूर्ण वर्तमान घनत्व बहुत कम हैं।

यांत्रिक निहितार्थ

इलेक्ट्रोफाइल पर हमला करने वाले न्यूक्लियोफाइल से जुड़ी कई प्रतिक्रियाओं का मूल्यांकन एक प्रारंभिक चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स के परिप्रेक्ष्य से उपयोगी रूप से किया जा सकता है। उदाहरणों में इलेक्ट्रोफिलिक सुगंधित प्रतिस्थापन , केटोन्स के लिए ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक ों के अलावा, और धातु-अल्काइल बांडों के ब्रोमिनोलिसिस शामिल हैं।[12]


यह भी देखें

ऐतिहासिक स्रोत

  • वाई. ओकामोटो और डब्ल्यू. ब्रेनर ऑर्गेनिक सेमीकंडक्टर्स, रीनहोल्ड (1964)
  • H. Akamatsu; H. Inokuchi; Y. Matsunaga (1954). "Electrical Conductivity of the Perylene–Bromine Complex". Nature. 173 (4395): 168–169. Bibcode:1954Natur.173..168A. doi:10.1038/173168a0. S2CID 4275335.


संदर्भ

  1. ↑ Rather, Sumair A.; Saraswatula, Viswanadha G.; Sharada, Durgam; Saha, Binoy K. (2019). "Influence of molecular width on the thermal expansion in solids". New Journal of Chemistry. 43 (44): 17146–17150. doi:10.1039/C9NJ04888J. S2CID 208752583.
  2. ↑ Foster, R. (1980). "Electron Donor-Acceptor Complexes". The Journal of Physical Chemistry. 84 (17): 2135–2141. doi:10.1021/j100454a006.
  3. ↑ 3.0 3.1 Goetz, Katelyn P.; Vermeulen, Derek; Payne, Margaret E.; Kloc, Christian; McNeil, Laurie E.; Jurchescu, Oana D. (2014). "Charge-Transfer Complexes: New Perspectives on an Old Class of Compounds". J. Mater. Chem. C. 2 (17): 3065–3076. doi:10.1039/C3TC32062F.
  4. ↑ Childs, R.F; Mulholland, D.L; Nixon, A. (1982). "Lewis acid adducts of α,β-unsaturated carbonyl and nitrile compounds. A nuclear magnetic resonance study". Can. J. Chem. 60 (6): 801–808. doi:10.1139/v82-117.
  5. ↑ Vogel G. C.;Drago, R. S. (1996). "The ECW Model". Journal of Chemical Education. 73 (8): 701–707. Bibcode:1996JChEd..73..701V. doi:10.1021/ed073p701.{{cite journal}}: CS1 maint: uses authors parameter (link)
  6. ↑ H. Benesi, J. Hildebrand, A Spectrophotometric Investigation of the Interaction of Iodine with Aromatic Hydrocarbons, J. Am. Chem. Soc. 71(8), 2703-07 (1949) doi:10.1021/ja01176a030.
  7. ↑ Aragoni, M. Carla; Arca, Massimiliano; Demartin, Francesco; Devillanova, Francesco A.; Garau, Alessandra; Isaia, Francesco; Lippolis, Vito; Verani, Gaetano (16 June 2005). "DFT calculations, structural and spectroscopic studies on the products formed between IBr and N,N′-dimethylbenzoimidazole-2(3H)-thione and -2(3H)-selone". Dalton Transactions (13): 2252–2258. doi:10.1039/B503883A. ISSN 1477-9234. PMID 15962045.
  8. ↑ Barnes, Nicholas A.; Godfrey, Stephen M.; Hughes, Jill; Khan, Rana Z.; Mushtaq, Imrana; Ollerenshaw, Ruth T. A.; Pritchard, Robin G.; Sarwar, Shamsa (30 January 2013). "The reactions of para-halo diaryl diselenides with halogens. A structural investigation of the CT compound (p-FC6H4)2Se2I2, and the first reported "RSeI3" compound, (p-ClC6H4)SeI·I2, which contains a covalent Se–I bond". Dalton Transactions. 42 (8): 2735–2744. doi:10.1039/C2DT31921G. ISSN 1477-9234. PMID 23229685.
  9. ↑ Arca, Massimiliano; Aragoni, M. Carla; Devillanova, Francesco A.; Garau, Alessandra; Isaia, Francesco; Lippolis, Vito; Mancini, Annalisa; Verani, Gaetano (28 December 2006). "Reactions Between Chalcogen Donors and Dihalogens/Interalogens: Typology of Products and Their Characterization by FT-Raman Spectroscopy". Bioinorganic Chemistry and Applications. 2006: 58937. doi:10.1155/BCA/2006/58937. PMC 1800915. PMID 17497008.
  10. ↑ D. Chasseau; G. Comberton; J. Gaultier; C. Hauw (1978). "Réexamen de la structure du complexe hexaméthylène-tétrathiafulvalène-tétracyanoquinodiméthane". Acta Crystallographica Section B. 34 (2): 689. doi:10.1107/S0567740878003830.
  11. ↑ P. W. Anderson; P. A. Lee; M. Saitoh (1973). "Remarks on giant conductivity in TTF-TCNQ". Solid State Communications. 13 (5): 595–598. Bibcode:1973SSCom..13..595A. doi:10.1016/S0038-1098(73)80020-1.
  12. ↑ Kochi, Jay K. (1988). "Electron Transfer and Charge Transfer: Twin Themes in Unifying the Mechanisms of Organic and Organometallic Reactions". Angewandte Chemie International Edition in English. 27 (10): 1227–1266. doi:10.1002/anie.198812273.


==

Retrieved from "https://alpha.indicwiki.in/index.php?title=चार्ज-ट्रांसफर_कॉम्प्लेक्स&oldid=50367"