Titanium compounds
+ 4 ઓક્સિડેશન સ્થિતિ ટાઇટેનિયમ રસાયણશાસ્ત્ર પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે, પરંતુ + 3 ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં સંયોજનો પણ અસંખ્ય છે. સામાન્ય રીતે, ટાઇટેનિયમ તેના સંકુલમાં ઓક્ટાહેડ્રલ સંકલન ભૂમિતિ અપનાવે છે, પરંતુ ટેટ્રાહેડ્રલ TiCl4 એક નોંધપાત્ર અપવાદ છે. તેની ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન સ્થિતિને કારણે, ટાઇટેનિયમ (IV) સંયોજનો ઉચ્ચ પ્રમાણમાં સહસંયોજક બંધન દર્શાવે છે. ઓક્સાઇડ, સલ્ફાઇડ અને એલ્કોક્સાઇડ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઓક્સાઇડ એ ટી. ઓ. 2 છે, જે ત્રણ મહત્વપૂર્ણ બહુરૂપી સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે; એનાટેઝ, બ્રુકાઇટ અને રુટાઇલ. ત્રણેય સફેદ ડાયમેગ્નેટિક ઘન પદાર્થો છે, જો કે ખનિજ નમૂનાઓ શ્યામ દેખાઈ શકે છે (રુટાઇલ જુઓ). તેઓ પોલિમરીક માળખાં અપનાવે છે જેમાં ટીઆઈ છ ઓક્સાઇડ લિગાન્ડ્સથી ઘેરાયેલું હોય છે જે અન્ય ટીઆઈ કેન્દ્રો સાથે જોડાય છે. ટાઇટેનેટ શબ્દ સામાન્ય રીતે ટાઇટેનિયમ (IV) સંયોજનોનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે બેરિયમ ટાઇટેનેટ (બાટીઓ3) દ્વારા રજૂ થાય છે. પેરોવસ્કાઇટ માળખા સાથે, આ સામગ્રી પીઝોઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે અને તેનો ઉપયોગ ધ્વનિ અને વીજળીના આંતરપરિવર્તનમાં ટ્રાન્સડ્યુસર તરીકે થાય છે. ઘણા ખનિજો ટાઇટાનેટ્સ છે, જેમ કે ઇલ્મેનાઇટ (ફેટીઓ 3). તારા નીલમ અને માણિક્ય ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડની અશુદ્ધિઓની હાજરીથી તેમના તારામંડળ (તારા બનાવતી ચમક) મેળવે છે. ટાઇટેનિયમના વિવિધ ઘટાડેલા ઓક્સાઇડ (સબઓક્સાઇડ) જાણીતા છે, મુખ્યત્વે વાતાવરણીય પ્લાઝ્મા છંટકાવ દ્વારા મેળવેલા ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડના ઘટાડેલા સ્ટોઇકિયોમેટ્રીઝ. ટીઆઈ3ઓ5, જેને ટીઆઈ (IV)-ટીઆઈ (III) પ્રજાતિ તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે, તે જાંબલી સેમિકન્ડક્ટર છે જે ઊંચા તાપમાને હાઇડ્રોજન સાથે ટીઆઈઓ2ના ઘટાડા દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, અને જ્યારે સપાટીઓને ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ સાથે વરાળ-કોટેડ કરવાની જરૂર હોય ત્યારે ઔદ્યોગિક રીતે તેનો ઉપયોગ થાય છેઃ તે શુદ્ધ ટીઆઈઓ તરીકે બાષ્પીભવન કરે છે, જ્યારે ટીઆઈઓ2 ઓક્સાઇડના મિશ્રણ તરીકે બાષ્પીભવન કરે છે અને ચલ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે કોટિંગ્સ જમા કરે છે. કોરન્ડમ માળખા સાથે Ti2O3 અને રોક સોલ્ટ માળખા સાથે TiO પણ જાણીતું છે, જો કે ઘણીવાર નોનસ્ટોઇકોમેટ્રિક હોય છે. ટાઇટેનિયમ (IV) ના આલ્કોહોલ સાથે ટી. આઈ. સી. એલ. 4 ની પ્રક્રિયા કરીને તૈયાર કરવામાં આવેલા એલ્કોક્સાઇડ એ રંગહીન સંયોજનો છે જે પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા પર ડાયોક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત થાય છે. તેઓ સોલ-જેલ પ્રક્રિયા દ્વારા ઘન ટી. આઈ. ઓ. 2 જમા કરવા માટે ઔદ્યોગિક રીતે ઉપયોગી છે. ટાઇટેનિયમ આઇસોપ્રોપોક્સાઇડનો ઉપયોગ શાર્પલેસ ઇપોક્સિડેશન દ્વારા કાયરલ કાર્બનિક સંયોજનોના સંશ્લેષણમાં થાય છે. ટાઇટેનિયમ વિવિધ પ્રકારના સલ્ફાઇડ બનાવે છે, પરંતુ માત્ર ટી. આઈ. એસ. 2 એ નોંધપાત્ર રસ આકર્ષિત કર્યો છે. તે સ્તરવાળી રચના અપનાવે છે અને તેનો ઉપયોગ લિથિયમ બેટરીના વિકાસમાં કેથોડ તરીકે થતો હતો. કારણ કે ટીઆઈ (IV) એ "હાર્ડ કેટાયન" છે, ટાઇટેનિયમના સલ્ફાઇડ અસ્થિર હોય છે અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડના પ્રકાશન સાથે ઓક્સાઇડમાં હાઇડ્રોલાઇઝ થવાનું વલણ ધરાવે છે. નાઇટ્રાઇડ્સ અને કાર્બાઇડ્સ ટાઇટેનિયમ નાઇટ્રાઇડ (ટી. આઈ. એન.) એક પ્રત્યાવર્તનશીલ ઘન છે જે અત્યંત કઠિનતા, થર્મલ/વિદ્યુત વાહકતા અને ઉચ્ચ ગલનબિંદુ દર્શાવે છે. ટીઆઈએન નીલમણિ અને કાર્બોરન્ડમ (મોહ સ્કેલ પર 9.0) ની સમકક્ષ કઠિનતા ધરાવે છે, અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર કોટ કટીંગ ટૂલ્સ માટે થાય છે, જેમ કે ડ્રિલ બિટ્સ. તેનો ઉપયોગ સોનાના રંગની સુશોભન પૂર્ણાહુતિ તરીકે અને સેમિકન્ડક્ટર બનાવટમાં અવરોધ સ્તર તરીકે પણ થાય છે. ટાઇટેનિયમ કાર્બાઇડ (ટી. આઈ. સી.), જે ખૂબ જ સખત પણ હોય છે, તે કાપવાના સાધનો અને કોટિંગમાં જોવા મળે છે. હેલાઈડ્સ ટાઇટેનિયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડ (ટાઇટેનિયમ (IV) ક્લોરાઇડ, TiCl4) એક રંગહીન અસ્થિર પ્રવાહી છે (વ્યાપારી નમૂનાઓ પીળા રંગના હોય છે), જે હવામાં, સફેદ વાદળોના અદભૂત ઉત્સર્જન સાથે હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે. ક્રોલ પ્રક્રિયા દ્વારા, ટીઆઈસીએલ 4 નો ઉપયોગ ટાઇટેનિયમ અયસ્કને ટાઇટેનિયમ ધાતુમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે થાય છે. ટાઇટેનિયમ ટેટ્રાક્લોરાઇડનો ઉપયોગ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ બનાવવા માટે પણ થાય છે, દા. ત., સફેદ રંગમાં ઉપયોગ માટે. તેનો કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં લેવિસ એસિડ તરીકે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે મુકૈયામા એલ્ડોલ ઘનીકરણમાં. વેન આર્કેલ-ડી બોઅર પ્રક્રિયામાં, ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતા ટાઇટેનિયમ ધાતુના ઉત્પાદનમાં ટાઇટેનિયમ ટેટ્રાયોડાઇડ (ટી. આઈ. 4) ઉત્પન્ન થાય છે. ટાઇટેનિયમ (III) અને ટાઇટેનિયમ (II) પણ સ્થિર ક્લોરાઇડ બનાવે છે. એક નોંધપાત્ર ઉદાહરણ ટાઇટેનિયમ (III) ક્લોરાઇડ (TiCl3) છે, જેનો ઉપયોગ પોલિઓલિફિનના ઉત્પાદન માટે ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે (જુઓ ઝીગલર-નાટ્ટા ઉત્પ્રેરક) અને કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્રમાં ઘટાડનાર એજન્ટ. ઓર્ગેનોમેટાલિક સંકુલ પોલિમરાઇઝેશન ઉત્પ્રેરક તરીકે ટાઇટેનિયમ સંયોજનોની મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાને કારણે, ટી. આઈ.-સી. બંધ ધરાવતા સંયોજનોનો સઘન અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. સૌથી સામાન્ય ઓર્ગેનોટાઇટેનિયમ સંકુલ ટાઇટેનોસીન ડાયક્લોરાઇડ ((C5H5) 2TiCl2) છે. સંબંધિત સંયોજનોમાં ટેબબેના રીએજન્ટ અને પેટાસિસ રીએજન્ટનો સમાવેશ થાય છે. ટાઇટેનિયમ કાર્બોનિલ સંકુલ બનાવે છે, દા. ત. (C5H5) 2Ti (CO) 2. એન્ટીકેન્સર ઉપચાર અભ્યાસો પ્લેટિનમ-આધારિત કિમોચિકિત્સાની સફળતાને પગલે, ટાઇટેનિયમ (IV) સંકુલ કેન્સરની સારવાર માટે પરીક્ષણ કરાયેલા પ્રથમ બિન-પ્લેટિનમ સંયોજનોમાં સામેલ હતા. ટાઇટેનિયમ સંયોજનોનો ફાયદો તેમની ઉચ્ચ અસરકારકતા અને વિવોમાં ઓછી ઝેરી અસરમાં રહેલો છે. જૈવિક વાતાવરણમાં, હાઇડ્રોલિસિસ સલામત અને નિષ્ક્રિય ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ તરફ દોરી જાય છે. આ ફાયદાઓ હોવા છતાં પ્રથમ ઉમેદવાર સંયોજનો ઝેરી ગુણોત્તર અને રચનાની ગૂંચવણો માટે અપૂરતી અસરકારકતાને કારણે ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સમાં નિષ્ફળ ગયા. વધુ વિકાસ સંભવિત અસરકારક, પસંદગીયુક્ત અને સ્થિર ટાઇટેનિયમ આધારિત દવાઓના નિર્માણમાં પરિણમ્યો. આ પણ જુઓ ક્રોમિયમ સંયોજનો ટાઇટેનિયમ એલોય ગ્રુપ 4 તત્વ સંદર્ભો કાર્યોએ તત્વ દ્વારા ટાઇટેનિયમ ટાઇટેનિયમ સંયોજનોને ટાંક્યા