Transition metal carbonate and bicarbonate complexes
संक्रमण धातु कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट परिसर कार्बोनेट (CO32-) और बाइकार्बोनेट (HCO3-) को लिगेंड के रूप में रखने वाले समन्वय यौगिक हैं। परिसरों की सूची बड़ी है, इस तथ्य से बढ़ी है कि कार्बोनेट लिगैंड धातु के आयनों को विभिन्न प्रकार के बंधन विधियों में बांध सकता है। बॉन्डिंग मोड कार्बोनेट कार्बोनेट एक स्यूडोहैलाइड लिगैंड है। एक संतृप्त पाई-प्रणाली के साथ, इसमें कोई पाई-ग्रहणकर्ता गुण नहीं हैं। कई इलेक्ट्रोनेगेटिव तत्वों के साथ, यह दृढ़ता से क्षारीय नहीं है। उत्तरार्द्ध कार्बनिक अम्ल के पी. के. ए. के अनुरूप हैः पी. के. 1 = 6.77 और पी. के. 2 = 9.93। एक एकल धातु आयन के लिए, कार्बोनेट को अज्ञात (κ1-) और द्विगुणित (κ2-) दोनों रूपों में बांधते हुए देखा जाता है। सहसंयोजक बंधन वर्गीकरण विधि में, κ1-कार्बोनेट एक एक्स लिगैंड है और κ2-कार्बोनेट एक एक्स2 लिगैंड है। दो धातुओं के साथ, बंधन विधियों की संख्या बढ़ जाती है क्योंकि कार्बोनेट अक्सर एक सेतु बंधन के रूप में कार्य करता है। यह [आरयू2 (सीओ3) 4सीएल2] 5-में धातु-धातु बंधनों का विस्तार कर सकता है, जहां यह फिर से एक (एक्स) 2 लिगैंड के रूप में कार्य करता है। अधिक सामान्य रूप से सभी तीन ऑक्सीजन केंद्र बांधते हैं, जैसा कि द्वारा चित्रित किया गया है। ऐसे मामलों में, कार्बोनेट एक एलएक्स लिगैंड है, जो प्रत्येक धातु को 3ई प्रदान करता है। अधिक जटिल रूपांकनों को एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी द्वारा चिह्नित किया गया है जिसमें {(VO) 6 (μ-OH) 9 (CO3) 4} 5-शामिल हैं। बाइकार्बोनेट बाइकार्बोनेट के बंधन के तरीके कार्बोनेट की तुलना में अधिक सीमित हैं, आंशिक रूप से क्योंकि यह कम क्षारीय है और आंशिक रूप से क्योंकि प्रोटॉन एक धातु-बंधन स्थल पर कब्जा कर लेता है। विशिष्ट बाइकार्बोनेट को एक अज्ञात एक्स लिगैंड के रूप में बांधने के लिए माना जाता है। हालाँकि, ऐसे परिसरों पर संरचनात्मक अध्ययन दुर्लभ हैं। संश्लेषण कार्बोनेटो परिसर पूर्ववर्ती के रूप में क्षार धातु कार्बोनेट लवण का उपयोग करके नमक मेटाथेसिस प्रतिक्रियाओं द्वारा तैयार किए जाते हैं। कुछ मामलों में, बाइकार्बोनेट मध्यवर्ती संलिप्त होते हैं क्योंकि कार्बोनेट तटस्थ पीएच के पास सराहनीय सांद्रता में मौजूद नहीं होता है। धातु कार्बोनेटो परिसरों के लिए अन्य मुख्य मार्ग में धातु ऑक्साइड को जोड़ना शामिल है। इस तरह की प्रतिक्रियाओं को पानी द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है क्योंकि धातु हाइड्रॉक्साइड का कार्बोनेशन विशेष रूप से अच्छी तरह से स्थापित है। आइसोटोप लेबलिंग अध्ययनों से पता चलता है कि ये प्रतिक्रियाएं एम-ओएच बॉन्ड (एल = जेनेरिक लिगैंड) के विखंडन के बिना आगे बढ़ सकती हैं (और शायद आमतौर पर आगे बढ़ सकती हैं): कई गूढ़ मार्गों का प्रदर्शन किया गया है। उदाहरण के लिए, तृतीयक फॉस्फीन द्वारा पेरोक्सीकार्बोनेट का डीऑक्सीजेनेशनः कार्बन डाइऑक्साइड कम वेलेंस धातुओं के साथ प्रतिक्रिया पर अनुपातहीनता से गुजरता है। बाइकार्बोनेट/कार्बोनेटो परिसरों की सबसे बुनियादी प्रतिक्रिया उनकी अंतःपरिवर्तन है। इस अम्ल-क्षार अभिक्रिया की जांच मुख्य रूप से एक आणविक परिसरों के लिए की गई है। इस तरह की प्रतिक्रियाएं कार्बोनेट खनिजों के साथ एसिड की परिचित प्रतिक्रिया के आणविक संस्करण हैं। कार्बोनेटो परिसरों का प्रोटोनेशन संबंधित बाइकार्बोनेट देता है। बाइकार्बोनेट कॉम्प्लेक्स की संरचना इंगित करती है कि प्रोटोनेशन समन्वित ऑक्सीजन पर होता है। यह प्रक्रिया माइक्रोस्कोपिक रिवर्स या धातु हाइड्रॉक्साइड के कार्बोनेशन में पहला कदम है। बाइकार्बोनेट लिगेंड के प्रोटोनेशन के परिणामस्वरूप कार्बन डाइऑक्साइड का नुकसान होता है और धातु हाइड्रॉक्साइड का निर्माण होता है। उदाहरण विशेष रूप से अच्छी तरह से अध्ययन किए गए परिसर हैं और इसका एथिलीनेडियामाइन एनालॉग कार्बोनाटोबिस (एथिलीनेडियामाइन) कोबाल्ट (III) है। अभिकर्मकों के रूप में उनके गठन और उपयोग की व्यापक रूप से जांच की गई है। कुछ समस्थानिक कार्बोनेटो परिसरों की विशेषताएँ दी गई हैं। एक है [Zr (CO3) 4] 4-, जिसमें 8-निर्देशांक Zr (IV) है। ट्रिस (कार्बोनाटो) कोबाल्ट (III) ([Co (CO) 3] 3-) एक और संभावित उदाहरण है। उपयोग धातु कार्बोनेटो और बाइकार्बोनेट परिसरों का कोई प्रत्यक्ष वाणिज्यिक महत्व नहीं है। वे हवा के संपर्क में आने पर लो वैलेन्ट कॉम्प्लेक्स के संभावित भाग्य का चित्रण करते हैं। वे उपयोगी रसायनों और ईंधनों में कार्बन डाइऑक्साइड को कम करने के उद्देश्य से योजनाओं में हानिकारक उत्पादों का भी चित्रण करते हैं। जैविक क्षेत्र में, जस्ता बाइकार्बोनेट परिसर कार्बनिक निर्जलीकरण की क्रिया में केंद्रीय मध्यवर्ती होते हैं। संदर्भ समन्वय परिसर अकार्बनिक रसायन कार्बोनेट