Transition metal carbonate and bicarbonate complexes
સંક્રમણ ધાતુ કાર્બોનેટ અને બાયકાર્બોનેટ સંકુલ એ કાર્બોનેટ (CO32-) અને બાયકાર્બોનેટ (HCO3-) ધરાવતા સંકલન સંયોજનો છે. કોમ્પ્લેક્સની ઇન્વેન્ટરી મોટી છે, જે કાર્બોનેટ લિગાન્ડ ધાતુના આયનોને વિવિધ બંધન સ્થિતિઓમાં બાંધી શકે છે તે હકીકત દ્વારા વિસ્તૃત છે. બંધન સ્થિતિઓ કાર્બોનેટ કાર્બોનેટ એક સ્યુડોહાલાઇડ લિગાન્ડ છે. સંતૃપ્ત પાઇ-સિસ્ટમ સાથે, તેમાં કોઈ પાઇ-સ્વીકારનાર ગુણધર્મો નથી. બહુવિધ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વો સાથે, તે મજબૂત રીતે મૂળભૂત નથી. બાદમાં કાર્બોનિક એસિડના પી. કે. એ. સાથે સુસંગત છેઃ પી. કે. 1 = 6.77 અને પી. કે. 2 = 9.93. એક ધાતુના આયન સાથે, કાર્બોનેટ ઓળખ વગરના (κ1-) અને ઓળખ વગરના (κ2-) બંને પ્રકારોમાં બંધાયેલું જોવા મળે છે. સહસંયોજક બંધ વર્ગીકરણ પદ્ધતિમાં, κ1-કાર્બોનેટ એ એક એક્સ લિગાન્ડ છે અને κ2-કાર્બોનેટ એ એક એક્સ2 લિગાન્ડ છે. બે ધાતુઓ સાથે, બંધન સ્થિતિઓની સંખ્યા વધે છે કારણ કે કાર્બોનેટ ઘણીવાર બ્રિજિંગ લિગાન્ડ તરીકે કામ કરે છે. તે [આરયુ2 (સીઓ3) 4સીએલ2] 5-ની જેમ ધાતુ-ધાતુના બંધને વિસ્તૃત કરી શકે છે, જ્યાં તે ફરીથી (એક્સ) 2 લિગાન્ડ તરીકે કાર્ય કરે છે. વધુ સામાન્ય રીતે ત્રણેય ઓક્સિજન કેન્દ્રો જોડાય છે, જેમ કે નીચે દર્શાવેલ છે. આવા કિસ્સાઓમાં, કાર્બોનેટ એ LX લિગાન્ડ છે, જે દરેક ધાતુને 3e-પ્રદાન કરે છે. {(VO) 6 (μ-OH) 9 (CO3) 4} 5-સહિત એક્સ-રે સ્ફટિકશાસ્ત્ર દ્વારા વધુ જટિલ રૂપાંકનો દર્શાવવામાં આવ્યા છે. બાયકાર્બોનેટ બાયકાર્બોનેટની બંધન પદ્ધતિઓ કાર્બોનેટની તુલનામાં વધુ મર્યાદિત છે, કારણ કે તે અંશતઃ ઓછી મૂળભૂત છે અને અંશતઃ કારણ કે પ્રોટોન ધાતુ-બંધન સ્થળ પર કબજો કરે છે. લાક્ષણિક બાયકાર્બોનેટને અજ્ઞાત એક્સ લિગાન્ડ તરીકે બાંધવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે. જોકે, આવા સંકુલ પર માળખાકીય અભ્યાસો દુર્લભ છે. સંશ્લેષણ કાર્બોનેટો સંકુલ ક્ષારયુક્ત ધાતુ કાર્બોનેટ ક્ષારનો અગ્રદૂત તરીકે ઉપયોગ કરીને ક્ષારયુક્ત મેટાથેસિસ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, બાયકાર્બોનેટ મધ્યવર્તીઓ સંકળાયેલા છે કારણ કે કાર્બોનેટ તટસ્થ pH નજીક નોંધપાત્ર સાંદ્રતામાં અસ્તિત્વમાં નથી. ધાતુ કાર્બોનેટો સંકુલના અન્ય મુખ્ય માર્ગમાં ધાતુના ઓક્સાઇડનો ઉમેરો સામેલ છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓ પાણી દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થઈ શકે છે કારણ કે ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડનું કાર્બોનેશન ખાસ કરીને સારી રીતે સ્થાપિત છે. આઇસોટોપ લેબલિંગ અભ્યાસો દર્શાવે છે કે આ પ્રતિક્રિયાઓ એમ-ઓએચ બોન્ડ (એલ = સામાન્ય લિગાન્ડ) ના વિખંડન વિના આગળ વધી શકે છે (અને કદાચ સામાન્ય રીતે આગળ વધી શકે છે): ઘણા વિશિષ્ટ માર્ગો દર્શાવવામાં આવ્યા છે. ઉદાહરણ તરીકે, ટર્શરી ફોસ્ફાઇન્સ દ્વારા પેરોક્સીકાર્બોનેટનું ડીઓક્સીજેનેશનઃ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ લો-વેલેન્સ ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા પર અપ્રમાણસરતાથી પસાર થાય છે. પ્રતિક્રિયાઓ બાયકાર્બોનેટ/કાર્બોનેટો સંકુલની સૌથી મૂળભૂત પ્રતિક્રિયાશીલતા તેમનું આંતરપરિવર્તન છે. આ એસિડ-બેઝ પ્રતિક્રિયાની મુખ્યત્વે એક પરમાણુ સંકુલ માટે તપાસ કરવામાં આવી છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓ કાર્બોનેટ ખનિજો સાથે એસિડની પરિચિત પ્રતિક્રિયાની પરમાણુ આવૃત્તિઓ છે. કાર્બોનેટો સંકુલોનું પ્રોટોનેશન અનુરૂપ બાયકાર્બોનેટ આપે છે. બાયકાર્બોનેટ સંકુલનું માળખું સૂચવે છે કે પ્રોટોનેશન સંકલિત ઓક્સિજન પર થાય છે. આ પ્રક્રિયા માઇક્રોસ્કોપિક રિવર્સ અથવા મેટલ હાઇડ્રોક્સાઇડના કાર્બોનેશનનું પ્રથમ પગલું છે. બાયકાર્બોનેટ લિગાન્ડ્સના પ્રોટોનેશનના પરિણામે કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું નુકસાન થાય છે અને ધાતુના હાઇડ્રોક્સાઇડની રચના થાય છે. ઉદાહરણો ખાસ કરીને સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલ સંકુલ અને તેના ઇથિલીનેડિયામાઇન એનાલોગ કાર્બોનેટોબિસ (ઇથિલીનેડિયામાઇન) કોબાલ્ટ (III) છે. તેમની રચના અને રીએજન્ટ્સ તરીકેના ઉપયોગોની વ્યાપક તપાસ કરવામાં આવી છે. થોડા હોમોલેપ્ટિક કાર્બોનેટો સંકુલની લાક્ષણિકતા દર્શાવવામાં આવી છે. એક છે [Zr (CO3) 4] 4-, જેમાં 8-કોર્ડિનેટ Zr (IV) છે. ટ્રીસ (કાર્બોનેટો) કોબાલ્ટ (III) ([Co (CO) 3] 3-) એ અન્ય સંભવિત ઉદાહરણ છે. ઉપયોગ ધાતુ કાર્બોનેટો અને બાયકાર્બોનેટ સંકુલનું કોઈ સીધું વ્યાવસાયિક મહત્વ નથી. જ્યારે તેઓ હવાના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે તેઓ લો વેલેન્ટ કોમ્પ્લેક્સના સંભવિત ભાગ્યને સમજાવે છે. તેઓ ઉપયોગી રસાયણો અને ઇંધણોમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડના ઘટાડાને ધ્યાનમાં રાખીને યોજનાઓમાં હાનિકારક ઉત્પાદનોને પણ સમજાવે છે. જૈવિક ક્ષેત્રમાં, ઝિંક બાયકાર્બોનેટ સંકુલ કાર્બનિક એનહાઇડ્રેઝની ક્રિયામાં કેન્દ્રિય મધ્યસ્થી છે. સંદર્ભ સંકલન સંકુલ અકાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર કાર્બોનેટ