Magnesium(I) dimer
ম্যাগনেসিয়াম (আই) ডাইমার হল একটি আণবিক যৌগ যা ম্যাগনেসিয়াম থেকে ম্যাগনেসিয়াম বন্ধন (এমজি-এমজি) ধারণ করে, যা ধাতুটিকে একটি আপাত + 1 জারণ অবস্থা দেয়। ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু সাধারণত ম্যাগনেসিয়ামের মতো + 2-জারণ অবস্থায় পাওয়া যায়। এম2 + কে রেডক্স-নিষ্ক্রিয় হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যার অর্থ + 2 অবস্থাটি তাৎপর্যপূর্ণ। যাইহোক, প্রধান গোষ্ঠী রসায়নের সাম্প্রতিক অগ্রগতিতে কম-ভ্যালেন্ট ম্যাগনেসিয়াম (আই) ডাইমার পাওয়া গেছে, যা এমজি (আই) হিসাবেও দেওয়া হয়েছে, প্রথম যৌগটি 2007 সালে রিপোর্ট করা হয়েছিল। এগুলিকে সাধারণত এল. এম. জি-এম. জি. এল হিসাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে, যেখানে এল একটি মনোয়ানিওনিক লিগ্যান্ড। উদাহরণস্বরূপ, β-ডাইকেটিমিনেট, সাধারণত ন্যাক্নাক হিসাবে উল্লেখ করা হয়, এই কমপ্লেক্সগুলির ক্ষেত্রে একটি দরকারী চিলেট। লিগ্যান্ডকে সুর করার মাধ্যমে, জটিল তাপগতিবিদ্যার পরিবর্তন ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, ন্যাক্নাকে বিকল্প যুক্ত করার ক্ষমতা স্টেরিক বাল্ক-এ অবদান রাখতে পারে, যা প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করতে পারে। তাদের আবিষ্কার যত বেড়েছে, ততই তাদের উপযোগিতাও বেড়েছে। এগুলি জৈব এবং অজৈব হ্রাস বিক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়। এটি টলুইন, স্টোইকিওমেট্রিক, সিলেক্টিভ এবং নিরাপদ হাইড্রোকার্বন দ্রাবকে দ্রবণীয়। দস্তা আবিষ্কারের ভূমিকা প্রথম দস্তা (আই) ডাইমার 2004 সালে পৃথক করা হয়েছিল, পরবর্তী বছরগুলিতে আরও সংশ্লেষিত করা হয়েছিল। ম্যাগনেসিয়াম এবং জিঙ্কের মধ্যে রাসায়নিক সাদৃশ্য গবেষকদের বিশ্বাস করতে পরিচালিত করে যে একটি এমজি (আই) ডাইমার তখন অর্জন করা যেতে পারে। এম. জি-এম. জি বন্ডেড ডাইমারের একটি গণনা করা স্থায়িত্বের সাথে, একটি সংশ্লেষণ পথের প্রয়োজন ছিল। প্রাথমিক গণনা এবং কৌশল কম জারণ অবস্থার এস-ব্লক যৌগগুলি স্বল্পস্থায়ী হতে পারে। ব্যবহারের জন্য বিভিন্ন কৌশল রয়েছে। যাইহোক, এই অণুগুলির উৎপাদন এবং সনাক্তকরণ হিমায়িত নিষ্ক্রিয় গ্যাস ম্যাট্রিক্স, নিম্ন চাপ, গ্যাস পর্যায়ে উচ্চ তাপমাত্রা বা এগুলির সংমিশ্রণের উপর নির্ভর করে। জটিল সম্পর্কে আরও তথ্য পেতে এটি তাত্ত্বিক অধ্যয়নের সাথে একত্রিত করা যেতে পারে। এমজি (আই) ডাইমার কীভাবে আচরণ করতে পারে সে সম্পর্কে স্পেকট্রোস্কোপিক অন্তর্দৃষ্টি অর্জনের জন্য ম্যাট্রিক্স বিচ্ছিন্নকরণ কৌশলগুলি পরিচালিত হয়েছিল। ম্যাগনেসিয়াম ডাইবরাইড, এম. জি. বি. 2-কে 700 সেলসিয়াস (ডিগ্রি সেলসিয়াস) তাপমাত্রায় 0.1 এম. বি. আর চাপে গরম করে এবং এইচ. সি. এল গ্যাস এর উপর দিয়ে প্রবাহিত করে ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড, এম. জি. সি. এল-এর মতো বেশ কয়েকটি পণ্য তৈরি হয়। এরপর প্রতিক্রিয়া থেকে এম. জি. সি. এল এবং পরবর্তী যৌগগুলির উৎপাদন নিয়ে আরও গবেষণা করা হয়। 10 কেলভিনে (কে), দ্রবণটি একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাসের সাথে মিলিত হয়েছিল, যা আইআর এবং রমন স্পেকট্রোস্কোপিক কৌশলগুলির মধ্য দিয়ে যাচ্ছিল, ঘনত্ব কার্যকরী তত্ত্বের (ডিএফটি) গণনার সাথে মিলিত হয়েছিল। এটি মনোমেরিক এবং ডাইমেরিক এম. জি. (আই) হ্যালাইড, এম. জি. সি. এল এবং সি. এল. এম. জি. এম. জি. সি. এল, একটি রৈখিক অণু দেখায়। যদিও এই গবেষণাগুলি এমজি-এমজি বন্ধনের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আরও অন্তর্দৃষ্টি অর্জনে কার্যকর ছিল, তবে এটি পরিবেষ্টনের পরিস্থিতিতে একটি স্থিতিশীল এমজি (আই) ডাইমার তৈরি করতে ব্যর্থ হয়েছিল। সংশ্লেষ পূর্ববর্তী Mg-Mg বন্ধনের স্থায়িত্ব মোকাবেলা করা প্রয়োজন। গবেষকরা স্টেরিক্যালি ডিমান্ডিং গুয়ানিডিনেটস এবং এমিডিনেটস নিয়ে তদন্ত শুরু করেন। নিম্ন-জারণ অবস্থা রসায়নে তাদের স্থিতিশীল করার ক্ষমতা আকর্ষণীয় ছিল কারণ এটি অন্যান্য নিম্ন-ভ্যালেন্ট প্রধান গ্রুপ কমপ্লেক্সগুলি অর্জনের অনুমতি দেয়। এই গবেষণাটি প্রথম স্থিতিশীল ডাইমার এমজি (আই) ডাইমার, [{(প্রিসো) এমজি} 2]-এর জন্যও অনুমতি দেয়। এরপর হেটেরোলেপটিক এমজি (II) আয়োডাইড প্রিকার্সার কমপ্লেক্সের পটাসিয়াম হ্রাস করা হয়। ডাইইথিল ইথারের মুক্ত এন. এইচ লিগ্যান্ড এবং মিথাইল ম্যাগনেসিয়াম আয়োডাইড থেকে লিগ্যান্ড গুয়ানিডিনাটো এবং β-ডাইকেটিমিনাটো এম. জি (II) আয়োডাইড ইথারেট কমপ্লেক্স প্রস্তুত করা যেতে পারে। অগ্রদূত সংশ্লেষণের সংশ্লেষণের একটি উদাহরণ নীচে দেখানো যেতে পারে। [{(tBuNacnac) Mg} 2]-এর জন্য একটি অতিরিক্ত অগ্রদূত সংশ্লেষণ দেখানো হয়েছে, যা নীচের বিভাগে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। এমজি (আই) ডাইমার প্রজাতি সোডিয়াম বা পটাসিয়ামের সাথে প্রজাতি এবং এর সম্পর্কিত পূর্বসূরীদের হ্রাস করে ডাইমেরিক ম্যাগনেসিয়াম (আই) যৌগ যেমন [{(প্রিসো) এমজি} 2] এবং β-ডাইকেটিমিনাটো প্রতিস্থাপিত সংস্করণ সহ অন্যান্য যৌগ দিয়েছে। এই যৌগগুলির একটি সাধারণ সূত্র হল [{(ArNacnac) Mg} 2]। যাইহোক, ন্যাক্নাকের প্রতিস্থাপনের আকার হ্রাস পাওয়ার সাথে সাথে ম্যাগনেসিয়াম (আই) ডাইমারকে পৃথক করার অসুবিধা বৃদ্ধি পায়। এটি ফেনল দ্বারা দেখানো যেতে পারে, যেখানে [(PhNacnac) 2Mg] দ্বারা প্রদত্ত শুধুমাত্র একটি Mg (II) ডাইমার প্রাপ্ত হয়েছিল। একটি বাল্কিয়ার অ্যানালগের জন্য যেমন [{(tBuNacnac) Mg} 2] একটি ভিন্ন সংশ্লেষণ রুট পরিচালিত হয়েছিল। ডিবুটাইল ম্যাগনেসিয়াম এবং আয়োডিন বেছে নেওয়া হয়েছিল যেহেতু মুক্ত β-ডাইকেটিমিন, tBuNacnacH-এর একটি ভিন্ন reactivity.This রয়েছে কারণ tBuNacnacH উপরে দেখানো গ্রিগনার্ড বিকারকটির সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায় না। পরিবর্তে, এটি ডাইবুটাইলম্যাগনেসিয়াম দিয়ে উত্তপ্ত করা যেতে পারে এবং ডিপ্রোটোনেটেড হয়ে যেতে পারে। প্রতিক্রিয়াশীলের জন্য, একটি বাল্কিয়ার, বা আরও স্টেরিক্যালি ডিমান্ডিং, এন-লিগ্যান্ড ব্যবহার করে স্থিতিশীল করা হয়েছিল। এই বিক্রিয়াটি টেট্রাহাইড্রোফুরানে (টি. এইচ. এফ) α-ডাইমাইন, এম. ডি. আই. পি. ডি. এ. বি এবং এম. জি (2) ক্লোরাইডের পটাসিয়াম হ্রাসের মাধ্যমে সঞ্চালিত হয়। এটি লক্ষ করা যেতে পারে যে এমইডিআইপিডিএবি-কে রাসায়নিক সূত্র দ্বারা [(ডিপএনসিএমই) 2] হিসাবে দেখানো যেতে পারে। দেখানো এমজি (আই) কমপ্লেক্সগুলি সবই তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল। কেউ কেউ 300 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে। এগুলি বর্ণহীন থেকে কমলা পর্যন্ত বিভিন্ন রঙের হয়। যেহেতু এই যৌগগুলি আরও তদন্ত করা হয়েছে, ডাইমারগুলি একাধিক β-ডাইকেটিমিনেট ডেরিভেটিভস, একটি গুয়ানিডিনেট, একটি ডাইমিনোফসফিনেট, একটি এনডিয়ামাইড এবং বেশ কয়েকটি ডাইমাইন-এনোলেট দ্বারা গতিশীলভাবে স্থিতিশীল হতে দেখা গেছে।,,, বন্ড বৈশিষ্ট্য এমজি (আই) ডাইমার সূত্র, এলএমজিএমজিএল, বন্ড সম্পর্কিত একাধিক তাত্ত্বিক তদন্তের মধ্য দিয়ে গেছে। উপরন্তু, এল, একটি মনোয়ানিয়নিক লিগ্যান্ড, হ্যালাইড, হাইড্রোজেন, ছোট অ্যালকাইল গ্রুপ, অ্যারিল গ্রুপ, সংশ্লিষ্ট ডেরিভেটিভস সহ সাইক্লোপেন্টাডাইনিল এবং চিলেটিং মনোয়ানিয়নিক নাইট্রোজেন লিগ্যান্ডও অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। Mg-Mg বন্ধিত অণুগুলি প্রাথমিক তদন্তের মধ্য দিয়ে যায়, বন্ধনের দৈর্ঘ্য 2.76-2.89 Å পাওয়া যায়। উপরন্তু, বন্ধন বিচ্ছিন্নতা শক্তি 45-48 kcal mol−1 এর মধ্যে পাওয়া যায়। বিশেষ করে, সি. এল. এম. জি. এম. জি. সি. এল-এর ক্ষেত্রে, এটি 47.1 কিলোক্যালরি মোল-1 পাওয়া গেছে। এস এবং পি-অরবিটাল ওভারল্যাপ একটি নিরপেক্ষ ম্যাগনেসিয়াম (আই) ডাইমারের জন্য এমজি-এমজি বন্ধন উল্লেখযোগ্যভাবে সিগমা-বন্ধন হিসাবে দেখানো হয়েছে। এটি দুটি ধাতুর এস-অরবিটাল ওভারল্যাপ থেকে উদ্ভূত হয়। যে বন্ধন মিথস্ক্রিয়া ঘটে তা সর্বোচ্চ অধিকৃত আণবিক কক্ষপথের (হোমো) সাথে সংযুক্ত হতে পারে, যা অণুটির সর্বোচ্চ শক্তি বন্ধন প্রদান করে। এটি উইবার্গ বন্ড সূচকের (ডাব্লুবিআই) মাধ্যমে প্রতিফলিত হতে পারে। সিগমা একক বন্ড 90 শতাংশ এস-অক্ষর সহ ডাব্লুবিআই-এর মান 0.9 দেয়। আরও তাত্ত্বিক তদন্তগুলি প্রমাণ করেছে যে এটি প্রতিটি জটিলতার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়। এম. জি-এম. জি-তে উল্লেখযোগ্য পি-অরবিটাল অবদান থাকতে পারে, চার্জ পরিবর্তনের সাথে সাথে কিছু কমপ্লেক্সে এটি 55 শতাংশ নির্ধারণ করা হয়। সর্বনিম্ন অব্যবহৃত আণবিক অরবিটাল (এল. ইউ. এম. ও) সম্পর্কেও অনুসন্ধান পাওয়া গেছে। উদাহরণস্বরূপ, প্রায় অবক্ষয়িত লুমো এবং লুমো + 1-এ 93 কিলোক্যালরি মোল-1-এর হোমো-লুমো ব্যবধান সহ-বন্ধন চরিত্রও আবিষ্কৃত হয়েছিল। সম্ভাব্য প্রয়োগ এমজি (আই) ডাইমার উপকারিতা হ্রাসকারী এজেন্টগুলির চাহিদাও বিবেচনা করা যেতে পারে কারণ কম জারণ অবস্থার রসায়নের দ্রুত বৃদ্ধি তাদের উপর নির্ভরশীল। সাধারণ যৌগগুলির মধ্যে রয়েছে পটাসিয়াম গ্রাফাইট (কে. সি. 8), সোডিয়াম নেফথালেনাইড এবং এর ক্ষারীয় ডেরিভেটিভস, বা লিথিয়ামের মতো মৌলিক আকারে এস-ব্লক ধাতু। যাইহোক, এই হ্রাসকারী এজেন্টগুলির ত্রুটি থাকতে পারে, বিশেষত কম জারণ অবস্থার অ্যাক্সেসের ক্ষেত্রে। উদাহরণস্বরূপ, এই জটিলতাগুলি নির্দিষ্ট কিছু দ্রবণে দ্রবণীয় নাও হতে পারে, নির্দিষ্ট নির্বাচনের অভাব থাকতে পারে, অথবা প্রাথমিক অগ্রদূতের অতিরিক্ত-হ্রাস প্রভাব থাকতে পারে। উপরন্তু, অন্যান্য পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া ঘটতে পারে। আরও গুরুত্বপূর্ণভাবে, ক্ষয় বিবেচনা করা যেতে পারে। বিশুদ্ধ ম্যাগনেসিয়াম একটি উদাহরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। আর্দ্রতা বাড়ার সাথে সাথে বিশুদ্ধ ম্যাগনেসিয়ামের ক্ষয়ের হার বৃদ্ধি পায়। 10 শতাংশ আর্দ্রতায় কোনও জারা নেই; 30 শতাংশে পৃষ্ঠের অক্সাইডের একটি ছোট স্তর রয়েছে, যার সামান্য জারা স্পষ্ট; 80 শতাংশে একটি নিরাকার পর্যায়ের আবরণ পৃষ্ঠের প্রায় 30 শতাংশ এবং উল্লেখযোগ্য জারা দেখায়। হ্রাসকারী এজেন্টগুলির অসুবিধাগুলি সম্পর্কিত এই জাতীয় উদাহরণগুলি নির্দিষ্ট রাসায়নিক সংশ্লেষের জন্য ডাইমারগুলিকে আরও আকর্ষণীয় করে তুলতে পারে। জটিল এমজি (আই) ডাইমারের জন্য এমজি (আই) বিকারক সম্ভাব্যতা হ্রাসকারী এজেন্ট হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে যা জৈব এবং জৈব ধাতব সংশ্লেষণে ব্যবহার করা যেতে পারে। তাপীয় স্থায়িত্ব, মাঝারি বায়ু ও জলের সংবেদনশীলতা এবং জৈব দ্রাবকগুলিতে দ্রবণীয়তার বিস্তৃত পরিসর ডাইমারকে রসায়নবিদদের কাছে আকর্ষণীয় করে তুলতে পারে। এর একটি উদাহরণ নিম্ন জারণ অবস্থা জার্মেনিয়াম (জিই) রসায়নের মাধ্যমে দেখানো যেতে পারে। এমজি (আই) ডাইমারের ব্যবহার জিই দ্বিবন্ধের দিকে পরিচালিত করে। এটাও লক্ষ্য করা যায় যে, পণ্যটির ফলন কম ছিল। উপরন্তু, লিগ্যান্ড, ডিপনাক্নাকের ইথারের প্রতিক্রিয়া দ্রাবকে দুর্বল দ্রবণীয়তা রয়েছে। এটি সহজে পৃথকীকরণেরও অনুমতি দেয়। উপরন্তু, জীবাশ্ম জ্বালানির বিকল্প হিসাবে হাইড্রোজেন সঞ্চয় উল্লেখযোগ্য গবেষণার দৃষ্টি আকর্ষণ করেছে। অ্যামোনিয়া বোরেন, এন. এইচ. 3বি. এইচ. 3, হাইড্রোজেন সঞ্চয় উপাদান সম্পর্কিত একটি উচ্চ এইচ-উপাদান, 19.6% এ রয়েছে। যাইহোক, যৌগের নিরাপত্তা, গতিবিদ্যা এবং ব্যবহারিক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কিত সমস্যা রয়েছে। বিকল্পভাবে, ম্যাগনেসিয়াম অ্যামাইডোবোরেনের প্রতি কিছুটা আগ্রহ সহ বিকল্প হিসাবে আরও এস-ব্লক অ্যামাইডোবোরেন নিয়ে গবেষণা করা হয়েছে। কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে অ্যামোনিয়া বোরেনের রিডাক্টিভ ডিহাইড্রোজেনেশন ব্যবহার করে এমজি (আই) ডাইমার ব্যবহার করা যেতে পারে। আর. এম. জি. এক্স দ্বারা প্রদত্ত গ্রিগনার্ড বিকারক সম্ভাব্য গ্রিগনার্ড বিকারক, যার মধ্যে আর একটি মনোয়ানিওনিক জৈব বিকল্প এবং এক্স একটি হ্যালাইড, কিছু ম্যাগনেসিয়াম (আই) মধ্যবর্তী, যেমন আর. এম. জি. এম. জি. এক্স-এর মধ্য দিয়ে অগ্রসর হয় বলে মনে করা হয়। এটি বিশ্বাস করা হয় যে গ্রিগনার্ড বিকারকগুলির সাথে ঘটে যাওয়া কিছু রূপান্তর একক ইলেক্ট্রন স্থানান্তরের মাধ্যমে এগিয়ে যেতে পারে। এটি আরএমজি থেকে সাবস্ট্রেটে অগ্রসর হয়। জৈব এক ইলেক্ট্রন হ্রাসগুলি এক্সএমজিএমজিএক্স-এর মতো একটি অভিন্ন ম্যাগনেসিয়াম যৌগের সাথে ভারসাম্যপূর্ণ বলে মনে করা হয়। সামারিয়াম (II) আয়োডাইড, এস. এম. আই. 2-এর মতো অন্যান্য হ্রাসকারী এজেন্টের তুলনায় এই বিকারকটির আরও নির্বাচনী হওয়ার সম্ভাবনা থাকতে পারে, যা এক ইলেকট্রন হ্রাসকারী হিসাবেও কাজ করে। কার্বন সক্রিয়করণ এমজি (আই) ডাইমারগুলি কার্বন মনোক্সাইড, সিও, সক্রিয়করণের জন্যও গবেষণা করা হয়েছে। এই কমপ্লেক্সগুলির সংশ্লেষণ সম্পর্কিত আরও গবেষণায় দেখা গেছে যে তাদের আচরণকে সিও2, সোসায়ানাইড এবং নাইট্রাইল হ্রাস সম্পর্কিত নিম্ন-ভ্যালেন্ট এফ-ব্লক যৌগের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। গণনামূলক গবেষণায় এফ-ব্লক ধাতব হাইড্রাইড কমপ্লেক্সগুলির সাথে সিও সক্রিয়করণের মধ্যে সমান্তরালতা দেখিয়ে এই ধারণাকে আরও জোরদার করা হয়েছে। গবেষকরা প্রথমে এমজি (আই) ডাইমার দিয়ে শুরু করেছিলেন। এই ডাইমারগুলি তখন ম্যাগনেসিয়াম (II) ডাইমার তৈরির আশায় হাইড্রোজেনেটেড করা হয়েছিল। উপরন্তু, একটি সিও বায়ুমণ্ডলে এমজি (আই) ডাইমারের হাইড্রোজেনেশন, ক্রস-কাপল্ড অ্যালকোক্সি পণ্যের দিকে পরিচালিত করে। এই বিক্রিয়াটি যে পদ্ধতিতে অগ্রসর হয়েছিল তা গণনামূলক গবেষণায় এফ-ব্লক ধাতব হাইড্রাইড কমপ্লেক্সগুলির সম্পর্কিত প্রতিক্রিয়াগুলির মতো এগিয়ে যাওয়ার জন্য দেখানো হয়েছিল। আরও সুনির্দিষ্টভাবে, গবেষকরা সিও2-এর প্রতি [{(ডিপনাক্নাক) এমজি} 2]-এর প্রতিক্রিয়াশীলতার একটি ঘনিষ্ঠ সাদৃশ্য আঁকেন। বিক্রিয়াটি সম্পন্ন হওয়ার পরে, ডাইমারটির সিও2-এর প্রতি অনুরূপ বিক্রিয়াশীলতা দেখানো হয়েছিল যা সামারিয়াম (II) বা ইউরেনিয়াম (III) কমপ্লেক্সেও দেখানো যেতে পারে। এই বিক্রিয়াটি এইচ2/সিও মিশ্রণের রূপান্তরের জন্য সম্ভাব্য ম্যাগনেসিয়াম (আই) ডাইমারগুলিও চিত্রিত করতে পারে। আরও প্রতিক্রিয়াশীল ডাইমার ব্যবহার করে, এটি অনুমান করা হয়েছিল যে সিও/এইচ 2 মিশ্রণের স্টোইকিওমেট্রিক বা অনুঘটক রূপান্তরের জন্য যোগ করা অক্সিজেনযুক্ত পণ্যগুলির মান ব্যবহার করে। পরিশেষে, নিম্ন-ভ্যালেন্ট এফ-ব্লক কমপ্লেক্সগুলির সাথে সাদৃশ্য আরও সাশ্রয়ী, অ-বিষাক্ত এবং অ-তেজস্ক্রিয় অনুশীলনের জন্ম দিতে পারে। তুলনামূলকভাবে, ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের প্যারাম্যাগনেটিক প্রকৃতির তুলনায় ডায়াম্যাগনেটিক ডাইমার বৈদ্যুতিন বৈশিষ্ট্যগুলিতেও পার্থক্য করতে পারে। তথ্যসূত্র অর্গানোম্যাগনেসিয়াম যৌগ ক্লাস্টার রসায়ন