Cyclopentadienyliron dicarbonyl dimer
સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલીરોન ડાઇકાર્બોનિલ ડાયમર એ સૂત્ર [(η5-C5H5) Fe (CO) 2] 2 સાથેનું ઓર્ગેનોમેટાલિક સંયોજન છે, જેને ઘણીવાર સંક્ષિપ્તમાં Cp2Fe2 (CO) 4, [CpFe (CO) 2] 2 અથવા તો Fp2 તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જેનું બોલચાલની ભાષામાં નામ "ફીપ ડાયમર" છે. તે ઘેરા લાલ-જાંબલી સ્ફટિકીય ઘન છે, જે ક્લોરોફોર્મ અને પાયરિડીન જેવા મધ્યમ ધ્રુવીય કાર્બનિક દ્રાવકોમાં સહેલાઈથી દ્રાવ્ય છે, પરંતુ કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ અને કાર્બન ડાયસલ્ફાઇડમાં ઓછું દ્રાવ્ય છે. Cp2Fe2 (CO) 4 પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે પરંતુ પાણી તરફ સ્થિર છે. Cp2Fe2 (CO) 4 હવામાં સંગ્રહ કરવા માટે વ્યાજબી રીતે સ્થિર છે અને અન્ય Fp (CpFe (CO) 2) વ્યુત્પન્ન (નીચે વર્ણવેલ) મેળવવા માટે અનુકૂળ પ્રારંભિક સામગ્રી તરીકે કામ કરે છે. દ્રાવણમાં, Cp2Fe2 (CO) 4 ને ડાયમેરિક અર્ધ-સેન્ડવિચ સંકુલ ગણી શકાય. તે ત્રણ આઇસોમેરિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છેઃ સિસ, ટ્રાન્સ અને એક નિરંકુશ, ખુલ્લું સ્વરૂપ. આ આઇસોમેરિક સ્વરૂપો લિગાન્ડ્સની સ્થિતિ દ્વારા અલગ પડે છે. સિસ અને ટ્રાન્સ આઇસોમર્સ C5H5 (Cp) લિગાન્ડ્સની સંબંધિત સ્થિતિમાં અલગ પડે છે. સિસ અને ટ્રાન્સ આઇસોમર્સ રચના [(η5-C5H5) Fe (CO) (μ-CO)] 2 ધરાવે છે, એટલે કે, બે CO લિગાન્ડ્સ અંતિમ છે જ્યારે અન્ય બે CO લિગાન્ડ્સ આયર્ન અણુઓ વચ્ચે સેતુ છે. સિસ અને ટ્રાન્સ આઇસોમર્સ ખુલ્લા આઇસોમર દ્વારા આંતરપરિવર્તન કરે છે, જેમાં આયર્ન પરમાણુઓ વચ્ચે કોઈ બ્રિજિંગ લિગાન્ડ્સ નથી. તેના બદલે, તેને (η5-C5H5) (ઓસી) 2Fe − Fe (CO) 2 (η5-C5H5) તરીકે ઘડવામાં આવે છે-ધાતુઓ લોખંડ-લોખંડના બંધન દ્વારા એકસાથે રાખવામાં આવે છે. સંતુલનમાં, સિસ અને ટ્રાન્સ આઇસોમર્સ પ્રબળ હોય છે. વધુમાં, ટર્મિનલ અને બ્રિજિંગ કાર્બોનીલ્સ વિનિમયમાંથી પસાર થવા માટે જાણીતા છેઃ ટ્રાન્સ આઇસોમર ખુલ્લા આઇસોમર દ્વારા બ્રિજિંગ-ટર્મિનલ CO લિગાન્ડ વિનિમયમાંથી પસાર થઈ શકે છે, અથવા ખુલ્લા સ્વરૂપમાંથી પસાર થયા વિના ટ્વિસ્ટિંગ ગતિ દ્વારા. તેનાથી વિપરીત, સિસ આઇસોમરના બ્રિજિંગ અને ટર્મિનલ CO લિગાન્ડ્સ માત્ર ખુલ્લા આઇસોમર દ્વારા જ વિનિમય કરી શકે છે. દ્રાવણમાં, સિસ, ટ્રાન્સ અને ખુલ્લા આઇસોમર્સ ઓરડાના તાપમાને ઝડપથી એકબીજા સાથે પરિવર્તિત થાય છે, જે પરમાણુ માળખાને પ્રવાહી બનાવે છે. સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલીરોન ડાઇકાર્બોનિલ ડાયમર માટેની ફ્લક્સનલ પ્રક્રિયા એન. એમ. આર. ટાઇમ સ્કેલ કરતાં વધુ ઝડપી છે, જેથી 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર 1 એચ એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રમમાં માત્ર સરેરાશ, એક જ સી. પી. સંકેત જોવા મળે છે. તેવી જ રીતે, 13C એન. એમ. આર. સ્પેક્ટ્રમ −10°સી. થી ઉપર એક તીક્ષ્ણ સી. ઓ. સંકેત દર્શાવે છે, જ્યારે સી. પી. સંકેત 60°સી. થી ઉપર એક શિખર સુધી તીક્ષ્ણ થાય છે. એન. એમ. આર. અભ્યાસો સૂચવે છે કે ઓરડાના તાપમાને સિસ આઇસોમર ટ્રાન્સ આઇસોમર કરતાં સહેજ વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં હોય છે, જ્યારે ખુલ્લા સ્વરૂપની માત્રા ઓછી હોય છે. ફ્લક્સનલ પ્રક્રિયા IR સ્પેક્ટ્રમમાં સરેરાશ પેદા કરવા માટે પૂરતી ઝડપી નથી. આમ, દરેક આઇસોમર માટે ત્રણ શોષણ જોવા મળે છે. બ્રિજિંગ CO લિગાન્ડ્સ લગભગ 1780 સે. મી.-1 પર દેખાય છે જ્યારે અંતિમ CO લિગાન્ડ્સ લગભગ 1980 સે. મી.-1 પર જોવા મળે છે. Cp2Fe2 (CO) 4 ના આ આઇસોમર્સની સરેરાશ રચના બેન્ઝિનમાં 3.1 ડીની દ્વિધ્રુવીય ક્ષણમાં પરિણમે છે. સિસ અને ટ્રાન્સ આઇસોમર્સ બંનેની સોલિડ-સ્ટેટ મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચરનું એક્સ-રે અને ન્યુટ્રોન વિવર્તન દ્વારા વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. ફે-ફે વિભાજન અને ફે-સી બંધની લંબાઈ ફે2સી2 રોમ્બોઇડ્સમાં સમાન હોય છે, ટ્રાન્સ આઇસોમરમાં બરાબર સમતલીય ફે2સી2 ચાર સભ્યોની વીંટી વિરુદ્ધ સિસમાં 164°ના ખૂણા સાથે ફોલ્ડેડ રોમ્બોઇડ, અને ટ્રાન્સ આઇસોમરની સીપી રિંગમાં નોંધપાત્ર વિકૃતિઓ વિવિધ સીપી ઓર્બિટલ વસ્તીને પ્રતિબિંબિત કરે છે. જૂની પાઠ્યપુસ્તકો લોહના બે અણુઓ એકબીજા સાથે બંધાયેલા હોવાનું દર્શાવે છે, તેમ છતાં સૈદ્ધાંતિક વિશ્લેષણ સીધા ફે-ફે બંધની ગેરહાજરી સૂચવે છે. આ દ્રષ્ટિકોણ ગણતરીઓ અને એક્સ-રે સ્ફટિકીય માહિતી સાથે સુસંગત છે જે આયર્ન પરમાણુઓ વચ્ચે નોંધપાત્ર ઇલેક્ટ્રોન ઘનતાનો અભાવ સૂચવે છે. જો કે, લેબિંગર મુખ્યત્વે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક ડેટા પર આધારિત અસંમત દૃષ્ટિકોણ રજૂ કરે છે, એવી દલીલ કરે છે કે ઇલેક્ટ્રોનની ઘનતા એ રાસાયણિક બંધની હાજરીનો શ્રેષ્ઠ સંકેત નથી. વધુમાં, 18-ઇલેક્ટ્રોન નિયમને સંતોષવા માટે લોહ કેન્દ્રો માટે ફે-ફે બોન્ડ વિના, બ્રિજિંગ કાર્બોનીલ્સને ઔપચારિક રીતે માઇક્રોન-એક્સ 2 લિગાન્ડ અને માઇક્રોન-એલ લિગાન્ડ તરીકે ગણવા જોઈએ. આ ઔપચારિકતા કાર્બોનિલ જૂથોના રાસાયણિક અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક વર્તનના સંદર્ભમાં ભ્રામક અસરો આપવા માટે દલીલ કરવામાં આવે છે. સંશ્લેષણ Cp2Fe2 (CO) 4 સૌપ્રથમ 1955 માં હાર્વર્ડ ખાતે જ્યોફ્રી વિલ્કિન્સન દ્વારા આજે ઉપયોગમાં લેવાતી સમાન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતુંઃ આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલ અને ડાયસાઇક્લોપેન્ટાડાઈનની પ્રતિક્રિયા. 2Fe (CO) 5 + C10H12 → (η5-C5H5) 2Fe2 (CO) 4 + 6 CO + H2 આ તૈયારીમાં, સાયક્લોપેન્ટાડાઈન આપવા માટે ડાઇસાઇક્લોપેન્ટાડાઈન તિરાડો પડે છે, જે COના નુકસાન સાથે Fe (CO) 5 સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ત્યારબાદ, ફોટોકેમિકલ અને થર્મલ માર્ગો માટેના માર્ગો સૂક્ષ્મ રીતે અલગ પડે છે પરંતુ બંનેમાં હાઇડ્રાઇડ મધ્યવર્તીની રચના થાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ શિક્ષણ પ્રયોગશાળામાં થાય છે. પ્રતિક્રિયાઓનું કોઈ મોટું વ્યાપારી મૂલ્ય ન હોવા છતાં, એફ. પી. 2 ઓર્ગેનોમેટાલિક રસાયણશાસ્ત્રમાં કામ કરે છે કારણ કે તે સસ્તું હોય છે અને એફ. પી. એક્સ. વ્યુત્પન્ન કઠોર હોય છે (એક્સ = હેલાઇડ, ઓર્ગેનાઇલ). "Fp−" (FpNa અને FpK) [CpFe (CO) 2] 2 (ઔપચારિક રીતે આયર્ન (I) કોમ્પ્લેક્સ) નું રિડક્ટિવ ક્લેવેજ ઔપચારિક રીતે સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલીરોન ડાયકાર્બોનિલ આયન, [CpFe (CO) 2]-અથવા Fp− (ઔપચારિક રીતે આયર્ન (0)) માંથી મેળવેલા આલ્કલી મેટલ ડેરિવેટિવ્ઝ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચુસ્ત આયન જોડી તરીકે અસ્તિત્વમાં હોવાનું માનવામાં આવે છે. એક લાક્ષણિક રિડક્ટન્ટ સોડિયમ મેટલ અથવા સોડિયમ મિશ્રણ છે; એન. એ. કે. એલોય, પોટેશિયમ ગ્રેફાઇટ (કે. સી. 8), અને આલ્કલી મેટલ ટ્રાયલકિલબોરોહાઇડ્રાઇડ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. [CpFe (CO) 2] Na એ વ્યાપકપણે અભ્યાસ કરાયેલ રીએજન્ટ છે કારણ કે તે યોગ્ય ઇલેક્ટ્રોફાઇલ સાથે સારવાર દ્વારા સહેલાઈથી આલ્કિલેટેડ, એસિલેટેડ અથવા ધાતુયુક્ત હોય છે. તે એક ઉત્તમ એસ. એન. 2 ન્યુક્લિયોફાઇલ છે, જે થિયોફેનોલેટ કરતાં એકથી બે ક્રમમાં વધુ ન્યુક્લિયોફિલિક છે, પીએચ. એસ.-જ્યારે પ્રાથમિક અને ગૌણ આલ્કાઈલ બ્રોમાઇડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. [CpFe (CO) 2] 2 + 2 Na → 2 CpFe (CO) 2Na [CpFe (CO) 2] 2 + 2 KBH (C2H5) 3 → 2 CpFe (CO) 2K + H2 + 2B (C2H5) 3 આલ્કાઈલ હેલાઇડ (RX, X = Br, I) સાથે NaFp ની સારવારથી FeR (η5-C5H5) (CO) 2 CpFe (CO) 2K + CH3I → CpFe (CO) 2CH3 + KI Fp2 ને આલ્કલી ધાતુઓ સાથે પણ વિભાજીત કરી શકાય છે અને એફ. પી. એક્સ. (એક્સ = સી. એલ., બી. આર., આઈ) હેલોજન ઓક્સિડેટીવ રીતે [સી. પી. એફ. ઈ. (સી. ઓ.) 2] 2 ને વિભાજીત કરીને ફે (II) પ્રજાતિઓ એફ. પી. એક્સ. (એક્સ = સી. એલ., બી. આર., આઈ) આપે છેઃ [સી. પી. એફ. ઈ. (સી. ઓ.) 2] 2 + એક્સ 2 → 2 સી. પી. એફ. ઈ. (સી. ઓ.) 2 એક્સ. એક ઉદાહરણ છે સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલીરોન ડાયકાર્બોનિલ આયોડાઇડ. એફ. પી. (η2-આલ્કીન) +, એફ. પી. (η2-આલ્કાઇન) + અને અન્ય "એફ. પી. +" એલ્યુમિનિયમ બ્રોમાઇડ અથવા સિલ્વર ટેટ્રાફ્લોરોબોરેટ જેવા હેલાઇડ આયન સ્વીકારનારાઓની હાજરીમાં, એફ. પી. એક્સ. સંયોજનો (એક્સ = હેલાઇડ) એફ. પી. + સંકુલને પોસાય તે માટે એલ્કીન્સ, એલ્કીન્સ અથવા ન્યુટ્રલ લેબિલ લિગાન્ડ્સ (જેમ કે ઈથર્સ અને નાઇટ્રાઇલ્સ) સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. અન્ય અભિગમમાં, [એફ. પી. (આઇસોબ્યુટીન)] + ના ક્ષાર એ. એફ. પી. ની મેથેલિલ ક્લોરાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયા અને ત્યારબાદ પ્રોટોનોલિસિસ દ્વારા સહેલાઈથી મેળવવામાં આવે છે. આ સંકુલ અન્ય કેશનિક એફ. પી.-એલ્કીન અને એફ. પી.-એલ્કાઇન સંકુલ માટે અનુકૂળ અને સામાન્ય પુરોગામી છે. વિનિમય પ્રક્રિયાને વાયુયુક્ત અને વિશાળ આઇસોબ્યુટીનના નુકસાન દ્વારા સરળ બનાવવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, ઓછા અવેજીવાળા એલ્કીન્સ વધુ મજબૂત રીતે જોડાય છે અને વધુ અવરોધિત એલ્કીન લિગાન્ડ્સને સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે. એલ્કીન અને એલ્કાઇન સંકુલ કેશનિક ઈથર અથવા એક્વા સંકુલને ગરમ કરીને પણ તૈયાર કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, એલ્કીન અથવા એલ્કાઇન સાથે. કોમ્પ્લેક્સને −78 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર CH2Cl2માં HBF4·Et2O સાથે FpMeની સારવાર દ્વારા પણ તૈયાર કરી શકાય છે, ત્યારબાદ L. એલ્કીન-Fp કોમ્પ્લેક્સનો ઉમેરો કરીને પણ Fp એનાયનમાંથી પરોક્ષ રીતે તૈયાર કરી શકાય છે. આમ, ટ્રાઇફિનાઇલમિથાઇલ હેક્સાફ્લોરોફોસ્ફેટનો ઉપયોગ કરીને એફ. પી.-આલ્કાઈલ સંયોજનોમાંથી હાઇડ્રાઇડ એબ્સ્ટ્રેક્શન [એફ. પી. (α-આલ્કીન)] + સંકુલ પ્રદાન કરે છે. એફ. પી. એન. એ. + આર. સી. એચ. 2. સી. એચ. 2. આઈ. → એફ. પી. સી. એચ. 2. સી. એચ. 2. આર. + એન. એ. આઈ. એફ. પી. સી. એચ. 2. સી. એચ. 2. આર. + પી. એચ. 3. સી. પી. એફ. 6. + પી. એચ. 3. સી. એચ. ઇપોક્સાઇડ સાથે એન. એ. એફ. પી. ની પ્રતિક્રિયા પછી એસિડ-પ્રમોટેડ નિર્જલીકરણ પણ એલ્કીન સંકુલને પ્રદાન કરે છે. એફ. પી. (એલ્કીન) + બ્રોમિનેશન, હાઇડ્રોજનકરણ અને એસિટોક્સિમર્ક્યુરેશનના સંદર્ભમાં સ્થિર હોય છે, પરંતુ એસિટોનમાં સોડિયમ આયોડાઇડ સાથે અથવા એસિટોનિટ્રાઇલ સાથે ગરમ કરીને એલ્કીન સરળતાથી મુક્ત થાય છે. આ કેટાયનમાં આલ્કીન લિગાન્ડ ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ દ્વારા હુમલા તરફ સક્રિય થાય છે, જે સંખ્યાબંધ કાર્બન-કાર્બન બોન્ડ બનાવતી પ્રતિક્રિયાઓનો માર્ગ ખોલે છે. ન્યુક્લિયોફિલિક ઉમેરાઓ સામાન્ય રીતે વધુ અવેજી કાર્બન પર થાય છે. આ રેજીયોકેમિસ્ટ્રી આ સ્થિતિ પર વધુ હકારાત્મક ચાર્જ ઘનતાને આભારી છે. રેગિયોકોન્ટ્રોલ ઘણીવાર સામાન્ય હોય છે. ન્યુક્લિયોફાઇલનો ઉમેરો સંપૂર્ણપણે સ્ટીરિયોસેલેક્ટિવ છે, જે એફ. પી. જૂથ સામે થાય છે. એનાલોગસ એફ. પી. (એલ્કાઇન) + સંકુલ પણ વિવિધ કાર્બન, નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન ન્યુક્લિયોફાઇલ્સ દ્વારા ન્યુક્લિયોફિલિક એડિશન પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે. એફ. પી. (એલ્કીન) + અને એફ. પી. (એલ્કાઇન) + π-કોમ્પ્લેક્સ પણ અનુક્રમે એલિલિક અને પ્રોપાર્જિલિક સ્થાનો પર એકદમ એસિડિક હોય છે, અને તટસ્થ એફ. પી.-એલિલ અને એફ. પી.-એલેનાઇલ σ-કોમ્પ્લેક્સ (ઇક્યુએન 1) આપવા માટે ઇટી3એન જેવા એમાઇન બેઝ સાથે માત્રાત્મક રીતે ડિપ્રોટોનેટ કરી શકાય છે. (1) + Et3N → FpCH2CH = CHCH3 + (2) FpCH2CH = CHCH3 + → Fp-alyll અને Fp-alenyl અનુક્રમે એલિલિક અને પ્રોપાર્જિલિક કાર્યાત્મક ઉત્પાદનો પેદા કરવા માટે કેટેનિક ઇલેક્ટ્રોફાઇલ્સ E (જેમ કે Me3O +, કાર્બોકેશન, ઓક્સોકાર્બેનિયમ આયન) સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. સંબંધિત સંકુલ [Cp * Fe (CO) 2 (thf)] + [BF4]-ઉપર વર્ણવેલ ડિપ્રોટોનેશન અને ઇલેક્ટ્રોફિલિક કાર્યાત્મક પ્રક્રિયાઓને જોડીને પ્રોપાર્જિલિક અને એલિલિક C−H કાર્યાત્મકતાને ઉત્પ્રેરિત કરે છે. એફ. પી. + ના η2-એલેનાઇલ સંકુલ અને અવેજી સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલીરોન ડાયકાર્બોનિલ કેટાયનની પણ લાક્ષણિકતા દર્શાવવામાં આવી છે, જેમાં એક્સ-રે સ્ફટિકીય વિશ્લેષણ કેન્દ્રીય એલિનિક કાર્બન (બંધ કોણ <150°) પર નોંધપાત્ર વળાંક દર્શાવે છે. એફપી-આધારિત સાયક્લોપ્રોપેનેશન રીએજન્ટ્સ એફપી-આધારિત રીએજન્ટ્સ સાયક્લોપ્રોપેનેશન માટે વિકસાવવામાં આવ્યા છે. મુખ્ય રીએજન્ટ એફ. પી. એન. એ. માંથી થિયોઇથર અને મિથાઈલ આયોડાઇડ સાથે તૈયાર કરવામાં આવે છે, અને લાક્ષણિક સિમોન્સ-સ્મિથ ઇન્ટરમીડિએટ્સ અને ડાયઝોઆલ્કેનથી વિપરીત સારી શેલ્ફ-લાઇફ ધરાવે છે. FpNa + ClCH2SCH3 → FpCH2SCH3 + NaCl FpCH2SCH3 + CH3I + NaBF4 → FpCH2S (CH3) 2] BF4 + NaI નો ઉપયોગ [FpCH2S (CH3) 2] BF4 ને વિશેષ શરતોની જરૂર નથી. + (Ph) 2C = CH2 → 1,1-ડિફેનિલસાયક્લોપ્રોપેન +. આયર્ન (III) ક્લોરાઇડ કોઈપણ આડપેદાશનો નાશ કરવા માટે ઉમેરવામાં આવે છે. એફ. પી. સી. એચ. 2. ઓ. એમ. ઈ. ની જેમ, જે પ્રોટોનેશન પર આયર્ન કાર્બાઇનમાં રૂપાંતરિત થાય છે, તેનો ઉપયોગ સાયક્લોપ્રોપેનેશન રીએજન્ટ્સ તરીકે પણ થાય છે. ફોટોકેમિકલ પ્રતિક્રિયા Fp2 ફોટોકેમિસ્ટ્રી દર્શાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 350 એનએમ પર યુવી ઇરેડિયેશન પર, તે benzylnicotinamide|1-બેન્ઝિલ-1,4-ડાયહાઇડ્રોનિકોટિનમાઇડ ડાયમર દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે, જેને (BNA) 2 તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. સંદર્ભો કાર્બોનિલ સંયોજનો કાર્બોનિલ સંકુલ સાયક્લોપેન્ટાડાયનીલ સંકુલ ડાયમર્સ (રસાયણશાસ્ત્ર) અર્ધ સેન્ડવિચ સંયોજનો