Tetrahalodiboranes
टेट्राहेलोडाइबोरेन सूत्र बी2एक्स4 (एक्स = एफ, सीएल, बीआर, आई) के साथ डाइबोरॉन यौगिकों का एक वर्ग है। इन यौगिकों की खोज पहली बार 1920 के दशक में की गई थी, लेकिन 20 वीं शताब्दी के मध्य में कुछ रुचि के बाद, शोध में काफी हद तक अनदेखी की गई थी। अन्य डाइबोरॉन यौगिकों की तुलना में, टेट्राहेलोडाइबोरेन काफी अस्थिर हैं और ऐतिहासिक रूप से तैयार करना मुश्किल रहा है; इस प्रकार, सिंथेटिक रसायन विज्ञान में उनका उपयोग काफी हद तक अज्ञात है, और टेट्राहेलोडाइबोरेन पर शोध उनकी प्रतिक्रियाशीलता में मौलिक रुचि से उत्पन्न हुआ है। हाल ही में, सेमीकंडक्टर उपकरणों में उपयोग के लिए बी + के साथ सिलिकॉन के डोपिंग को बढ़ावा देने के लिए एक अभिकर्मक के रूप में टेट्राहेलोडिबोरेंस, विशेष रूप से डाइबोरॉन टेट्राफ्लोराइड में रुचि में पुनरुत्थान हुआ है। चूँकि टेट्राहेलोडिबोरेंस की लंबवत और समतल ज्यामितियाँ आम तौर पर ऊर्जा में बहुत करीब होती हैं, इन दोनों संरचनाओं के बीच ऊर्जावान अंतर इन अणुओं की ज्यामिति का सबसे अधिक जांच किया गया पहलू रहा है। जैसा कि यह पता चला है, अंतर यौगिक में हैलाइड की पहचान पर निर्भर करता है। बी2एफ4 ठोस और गैस अवस्था दोनों में एक समतलीय ज्यामिति (समरूपता) को अपनाता है। घूर्णन के लिए बाधा, हालांकि, छोटी है (केवल 0.42 किलोकैलरी/मो) l. B2Cl4, हालांकि, क्रिस्टलीकृत होने पर एक समतलीय ज्यामिति को अपनाता है लेकिन गैस चरण में लंबवत ज्यामिति (समरूपता) का समर्थन करता है। दो अनुरूपकों की सापेक्ष स्थिरता की गणना से संकेत मिलता है कि ज्यामिति ऊर्जा में ~ 2kcal/mol कम है; ठोस चरण में समतलीय ज्यामिति को पैकिंग प्रभावों के कारण माना जाता है। इस प्रवृत्ति को जारी रखते हुए, कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग और प्रयोगात्मक परिणाम इस बात से सहमत हैं कि B2Br4 और B2I4 लंबवत ज्यामिति का समर्थन करते हैं। संश्लेषण टेट्राहेलोडाइबोरेन के पहले संश्लेषण की सूचना स्टॉक एट अल द्वारा दी गई थी। 1925 में जहां लेखकों ने तरल BCl3 में डूबे जस्ता इलेक्ट्रोड के बीच एक धारा चलाकर BCl3 को घटाकर B2Cl4 बनाया। बाद में काम ने गैसीय BCl3 और पारा इलेक्ट्रोड का उपयोग करके B2Cl4 के गैस चरण संश्लेषण का पता लगाया। बी2सीएल4 के प्रारंभिक लक्षण वर्णन ने एक रंगहीन, पायरोफोरिक तरल होने की सूचना दी जो 0 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर विघटित हो जाता है। बी2एफ4 को 1958 तक संश्लेषित नहीं किया गया था जब फिंच और श्लेसिंगर ने बी2एफ4 बनाने के लिए एंटीमनी ट्राइफ्लोराइड के साथ बी2सीएल4 के सफल संश्लेषण की सूचना दी। B2Cl4 के विपरीत, B2F4 कमरे के तापमान पर स्थिर है। भारी टेट्राहेलोडिबोरेंस, बी2बीआर4 और बी2आई4, पहली बार 1949 में श्लेसिंगर एट अल द्वारा प्रकाशित किए गए थे। और शम्ब क्रमशः। B2Br4 को पहली बार B2Cl4 और BBr3 पर प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया गया था। बी2आई4 को पहली बार बीआई3 को कम करने के लिए विद्युतहीन रेडियोफ्रिक्वेंसी निर्वहन का उपयोग करके संश्लेषित किया गया था। बी2बीआर4-40 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर स्थिर है, जबकि बी2आई4 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे स्थिर है। B2I4 भी प्रकाश के संपर्क में आने पर खराब हो जाता है। ऊँचे तापमान पर बी2आई4 के अपघटन से एक बी. आई. 3 और एक काला ठोस प्राप्त होता है जो और का मिश्रण पाया जाता है। टेट्राहेलोइबोरेन में प्रारंभिक रुचि काफी हद तक मौलिक थी, और टेट्राहेलोडाइबोरेन का अधिक लागू विचार संश्लेषण की कठिनाई और पृथक यौगिकों की कम स्थिरता के कारण काफी हद तक सीमित था। टेट्राहेलोडिबोरेंस के संश्लेषण में हाल के सुधारों से बी2एफ4, बी2सीएल4, बी2बीआर4 और बी2आई4 के अधिक सुविधाजनक समाधान चरण संश्लेषण प्राप्त हुए हैं। 1981 में नॉथ एट अल द्वारा पहली बार रिपोर्ट किए गए बी2बीआर4 के समाधान चरण संश्लेषण में सुधार नहीं किया गया है। घोल में B2Br4 बनाने के लिए, B2 (OMe) 4 को BBr3 के साथ उपचारित किया जाता है। अन्य टेट्राहेलोडाइबोरेन को समाधान चरण में बी2बीआर4 से क्रमशः बी2एफ4, बी2सीएल4, या बी2आई4 बनाने के लिए एसबीएफ3, जीएसीएल3, या बीआई3 के साथ प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जा सकता है। कृत्रिम विधियों में इन सुधारों ने टेट्राहेलोडिबोरेंस के संभावित अनुप्रयोगों की खोज के लिए द्वार खोल दिए हैं; जबकि यह रुचि अब तक काफी सीमित रही है, शोधकर्ताओं ने कृत्रिम निर्माण खंडों के रूप में और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए टेट्राहेलोडिबोरेंस के उपयोग का पता लगाना शुरू कर दिया है। विशेष रूप से, टेट्राहेलोडिबोरेंस पर चर्चा करने वाले हाल के प्रकाशन बड़े पैमाने पर पेटेंट साहित्य में बोरॉन आयनों के साथ अर्धचालकों को डोप करने के लिए एक फ़ीड रसायन के रूप में BF3 को बदलने के लिए B2F4 के उपयोग पर चर्चा कर रहे हैं। रिएक्टिविटी लुईस बेस एडक्ट फॉर्मेशन टेट्राहेलोडिबोरेंस में बोरॉन परमाणु अत्यधिक लेविस अम्लीय होते हैं और आसानी से तटस्थ लेविस बेस के साथ एडक्ट बनाते हैं। हालांकि इन परिसरों का गठन आमतौर पर ऊर्जावान रूप से अनुकूल होता है, इन लेविस एसिड आधार परिसरों को बनाने के शुरुआती प्रयासों को हैलोजन प्रतिस्थापनों की लचीलापन से बाधित किया गया था; तीन अतिरिक्त फॉस्फेन-टेट्राहेलोडाइबोरेन (4) एडक्ट्स के 1992 के प्रकाशन से पहले, केवल तीन लेविस एसिड-लेविस बेस एडक्ट्स की सूचना दी गई थी। अन्य कार्यों में कई और लेविस एसिड-लेविस बेस एडक्ट्स का वर्णन किया गया है जो आसानी से बनते हैं, लेकिन यह भी रेखांकित करते हैं कि स्थिर परिसरों में भी टेट्राहेलोडिबोरेंस के साथ स्थिरता की चुनौती कैसे बनी रहती है। इन अस्थिर टेट्राहेलोडाइबोरेन-लेविस बेस एडक्ट के उदाहरणों में B2Cl4 या B2F4 के साथ बना बिस-डाइइथाइल ईथर एडक्ट, B2Cl4 और या तो SH2 या PH3 का बिस-एडक्ट, और B2Cl4 या B2F4 और कमजोर फॉस्फीन दाताओं जैसे PCl3 या PBr3 द्वारा बनाए गए एडक्ट शामिल हैं। हालाँकि, कुछ ऐसे जोड़ हैं जो कमरे के तापमान से परे स्थिर हैं। बी2सीएल4 और बी2एफ4 दोनों ही अप्रोटिक नाइट्रोजन दाताओं के साथ स्थिर मोनो-और बिस-एडक्ट्स बनाते हैं। इन स्थिर लेविस बेस-टेट्राहेलोडाइबोरेन एडक्ट्स में से पहला 2012 में ब्रौनशक्वीग एट अल द्वारा प्रकाशित किया गया था। यह दर्शाता है कि B2Br4 (IDip) 2 (जहाँ IDip = 1,3-bis (2,6-डाइसोप्रोपाइलफिनाइल)-इमिडाज़ोल-2-आइलिडीन) परिवेश के तापमान पर स्थिर है। B2Br4 (IDip) 2 को तब घटाकर B2Br2 (IDip) 2 बनाया जा सकता है, जो एक स्थिर डाइबोरेन है, और अंततः इसे घटाकर B2 (IDip) 2 बनाया जा सकता है जो पहला पृथक करने योग्य डाइबोरेन है। इस खोज के बाद से, ब्राउनश्वेइग समूह ने कई अन्य स्थिर टेट्राहेलोडाइबोरेन एडक्ट प्रकाशित किए हैं जिनमें कुछ मोनोएडक्ट और कुछ समान बाइस एडक्ट शामिल हैं। इन जोड़ों को आम तौर पर ^ {11} बी एन. एम. आर. का उपयोग करके चिह्नित किया जाता है। संक्रमण धातुओं के साथ प्रतिक्रिया संक्रमण धातुओं के साथ टेट्राहेलोडाइबोरेन की प्रतिक्रियाशीलता की कुछ जांच की गई है। नॉर्मन एट अल। जहाँ सी. आई. एस.-[पी. टी. (बी. एफ. 2) 2. एल. 2] बनाने के लिए पी. टी. एल. 2 के साथ बी. 2. एफ. 4 की प्रतिक्रिया की सूचना दी गई। क्योंकि भारी टेट्राहेलोडाइबोरेन की तुलना में बोरान-हैलाइड बंधन काफी कम प्रतिक्रियाशील होते हैं, यह आश्चर्यजनक नहीं है कि पी. टी. के साथ प्रतिक्रियाशीलता बी. बी. बंधन पर होती है। चूंकि यह उम्मीद की गई थी कि भारी टेट्राहेलोडाइबोरेन में अधिक प्रतिक्रियाशील बोरॉन-हैलाइड बंधन हो सकते हैं, इसलिए इलेक्ट्रॉन समृद्ध Pt (PCy3) 2 के साथ B2I4 की प्रतिक्रियाशीलता का पता लगाया गया था। बी2एफ4 में बी-एफ बॉन्ड के सापेक्ष बी-आई बॉन्ड की अधिक लचीलापन ने बोरिल लिगेंड और एक ब्रिजिंग [बी2आई4] के साथ एक द्विगुणित कॉम्प्लेक्स के गठन की अनुमति दी। बोरिरानिलिडेनबोरेन्स के साथ प्रतिक्रिया 2001 में, सीबर्ट एट अल। पता चला कि तीन बोरिरानिलिडेनबोरेन को पहली बार बर्न्ड एट अल द्वारा संश्लेषित किया गया था। 1980 के दशक में टेट्राहेलोडाइबोरेन के साथ प्रतिक्रिया की जा सकती है ताकि नीचे दी गई योजना में दिखाए गए दिलचस्प बोरॉन युक्त यौगिकों का उत्पादन किया जा सके। पहली प्रतिक्रिया में, क्लोरीन और फ्लोरीन युक्त यौगिकों दोनों को अच्छी पैदावार में संश्लेषित किया गया था, लेकिन फ्लोरीन यौगिक उल्लेखनीय रूप से कम स्थिर था। नीचे दिखाए गए सभी यौगिकों की विशेषता 11 बी, 1 एच और 13 सी एन. एम. आर. थी। असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में टेट्राहेलोडाइबोरेन को जोड़ने से असंतृप्त हाइड्रोकार्बन में वृद्धि हो सकती है। श्लेसिंगर और अन्य। एथिलीन और एसिटिलीन में बी2सीएल4 के 1,2-जोड़ प्रकाशित किए। बाद के काम ने अन्य एल्कीन, एल्काइन और डायन के साथ बी2सीएल4 की प्रतिक्रियाशीलता का पता लगाया और दिखाया कि बी2एफ4 भी इसी तरह प्रतिक्रिया कर सकता है। बी2बीआर4 एल्कीन में भी जोड़ सकता है। 2015 में, ब्राउन एट अल। इनमें से कुछ (असंक्रमित) बोरान परिवर्धनों पर यंत्रवत जानकारी प्रदान करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक संरचना गणना का उपयोग किया गया। सबसे दिलचस्प बात यह है कि लेखक 1,2 विघटित एल्कीन के साथ बी2सीएल4 की प्रतिक्रिया की रूढ़िवादी विशिष्टता को समझाते हुए यंत्रवत जानकारी प्रदान करने में सक्षम थे। संदर्भ विकिपीडिया छात्र कार्यक्रम बोरोन हैलाइड्स