प्लूटोसीन

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प्लूटोसीन
Molecular structure of plutonocene
Names
IUPAC name
Bis(η8-cyclooctatetraenyl)plutonium(IV)
Other names
Plutonium cyclooctatetraenide
Pu(COT)2
Identifiers
3D model (JSmol)
  • InChI=1S/2C8H8.Pu/c2*1-2-4-6-8-7-5-3-1;/h2*1-8H;/b2*2-1-,3-1-,4-2-,5-3-,6-4-,7-5-,8-6-,8-7-;
    Key: DFMONSHXBOWXGP-OGVMWVNQSA-N
  • [Pu].C1=CC=CC=CC=C1.C1=CC=CC=CC=C1
Properties
C16H16Pu
Molar mass 452 g·mol−1
Appearance cherry red crystals
insoluble, does not react with water
Solubility in chlorocarbons sparingly soluble (ca. 0.5 g/L)
Hazards
Occupational safety and health (OHS/OSH):
Main hazards
 radiation hazard, pyrophoric, toxic
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).

प्लूटोनोसीन, Pu(C8H8)2, एक ऑर्गनोप्लूटोनियम यौगिक है जो प्लूटोनियम परमाणु से बना होता है तथा जो दो साइक्लोएक्टेटेट्राएनाइड (COT2-) रिंगों के बीच सैंडविच होता है। यह एक गहरा लाल, बहुत वायु-संवेदनशील ठोस है जो टॉलूईन और क्लोरोकार्बन में अल्प विलेय है।[1][2] प्लूटोसीन +4 ऑक्सीकरण अवस्था में ऐक्टिनाइड तत्वों को सम्मिलित करने वाले मेटालोसिन के एक्टिनोसीन वर्ग का सदस्य है।

यूरेनोसीन जैसे अन्य एक्टिनोसीन की तुलना में, यौगिक द्वारा उत्पन्न असाधारण विकिरण खतरे के कारण 1980 के दशक से प्लूटोनोसीन का अध्ययन पर्याप्त मात्रा में किया गया है।[3][4] इसके साथ ही, यह अधिकतर अणु में बंधन से संबंधित सैद्धांतिक अध्ययन का विषय रहा है।[4][5]


संरचना और आबन्धन

यौगिक को एकल क्रिस्टल XRD द्वारा संरचनात्मक रूप से चित्रित किया गया है।[3][4] साइक्लोओक्टेट्राएनाइड के रिंग अन्तर्ग्रहण किए जाते हैं, और 1.41 Å लंबाई के 8 समतुल्य C-C बंधों के साथ एक समतलीय संरूपण ग्रहण करते हैं; अणु में प्लूटोनियम परमाणु की अधिकृत वाली स्थिति में विपरीत केंद्र होता है।[3][4] Pu–COT दूरी (रिंग केन्द्रक के लिए) 1.90 Å है और विभिन्न Pu–C दूरी 2.63–2.64 Å श्रेणी में है।[3]

आणविक संरचनाओं में समानता के बावजूद, प्लूटोसीन क्रिस्टल अन्य एक्टिनोसीन के लिए आइसोमोर्फस नहीं होते 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।[3]

विभिन्न अभिकलनात्मक रसायन विज्ञान 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 सहसंयोजी स्थिति के अस्तित्व का समर्थन करती है।[2][4][5]


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:[1][2]

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

यह पद्धति 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।[4] टेट्राएथाइलमोनियम एक के स्थान पर सीज़ियम या पिरिडीनियम हेक्साक्लोरोप्लुटोनेट (IV) लवण का उपयोग करते समय अभिक्रिया भी काम नहीं करती है।[1]

एक और नए संश्लेषण में AgI के साथ हरे [K(crypt)][PuIII(C8H8)2] नमक का 1 ई-ऑक्सीकरण सम्मिलित है:[3]

[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 की कमी (रीडक्शन) से प्राप्त किया जा सकता है।[3] PuIII हैलाइड्स PuCl3 और PuI3 का उपयोग प्लूटोनियम प्रारंभ (स्टार्ट) करने वाले पदार्थ के रूप में भी किया गया है।[3][4]


अन्य गुण

उत्पाद रासायनिक रूप से यूरेनोसिन और नेप्टुनोसीन के समरूप हैं, और वे वास्तव में समान रासायनिक अभिक्रियाशीलता प्रदर्शित करते हैं। तीनों यौगिक जल के प्रति उदासीन हैं या जलीय क्षार को तनु करते हैं, लेकिन हवा के प्रति संवेदनशील होते हैं और ऑक्साइड बनाने के लिए तीव्रता से अभिक्रिया करते हैं।[1][2][3] 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।[1][2]


संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Karraker, David G.; Stone, John Austin; Jones, Erwin Rudolph; Edelstein, Norman (1970-08-01). "Bis(cyclooctatetraenyl)neptunium(IV) और Bis(cyclooctatetraenyl)प्लूटोनियम(IV)". Journal of the American Chemical Society. 92 (16): 4841–4845. doi:10.1021/ja00719a014. ISSN 0002-7863.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). तत्वों का रसायन (2nd ed.). Boston, Mass.: Butterworth-Heinemann. pp. 1278–1280. ISBN 978-0-08-037941-8.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Windorff, Cory J.; Sperling, Joseph M.; Albrecht-Schönzart, Thomas E.; Bai, Zhuanling; Evans, William J.; Gaiser, Alyssa N.; Gaunt, Andrew J.; Goodwin, Conrad A. P.; Hobart, David E.; Huffman, Zachary K.; Huh, Daniel N. (2020-09-21). "एक छोटे पैमाने पर प्लूटोनियम रिडॉक्स रिएक्शन सिस्टम तीन क्रिस्टलोग्राफिक रूप से-विशेषता वाले ऑर्गोप्लूटोनियम कॉम्प्लेक्स का उत्पादन करता है". Inorganic Chemistry. 59 (18): 13301–13314. doi:10.1021/acs.inorgchem.0c01671. ISSN 0020-1669. OSTI 1680020. PMID 32910649. S2CID 221623763.
  4. ↑ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Apostolidis, Christos; Walter, Olaf; Vogt, Jochen; Liebing, Phil; Maron, Laurent; Edelmann, Frank T. (2017). "संरचनात्मक रूप से अभिलक्षणित ऑर्गेनोमेटैलिक प्लूटोनियम (IV) परिसर". Angewandte Chemie International Edition. 56 (18): 5066–5070. doi:10.1002/anie.201701858. ISSN 1521-3773. PMC 5485009. PMID 28371148.
  5. ↑ 5.0 5.1 Kerridge, Andrew (2013-11-06). "Oxidation state and covalency in f-element metallocenes (M = Ce, Th, Pu): a combined CASSCF and topological study". Dalton Transactions. 42 (46): 16428–16436. doi:10.1039/C3DT52279B. ISSN 1477-9234. PMID 24072035.
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