M-Terphenyl
एम-टर्फेनिल्स (जिसे मेटा-टर्फेनिल्स, मेटा-डिफेनिलबेन्ज़ेन, या मेटा-ट्राइफिनाइल के रूप में भी जाना जाता है) दो फिनाइल समूहों से बने कार्बनिक अणु हैं जो एक और तीन स्थितियों में बेंजीन रिंग से बंधे होते हैं। सबसे सरल सूत्र C18H14 है, लेकिन अणुओं का एक विविध वर्ग बनाने के लिए कई अलग-अलग प्रतिस्थापन जोड़े जा सकते हैं। व्यापक पाई-संयुग्मित प्रणाली के कारण, अणु में ऑप्टिकल गुणों की एक श्रृंखला होती है और इसके आकार के कारण, इसका उपयोग धातुओं और मुख्य समूह तत्वों के साथ प्रतिक्रियाओं में स्टेरिक्स को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ऐसा विघटित फिनाइल रिंग्स के कारण होता है, जो अणुओं और तत्वों के लिए किसी और चीज़ से जुड़े बिना बंधन के लिए एक पॉकेट बनाते हैं। यह लिगैंड में एक लोकप्रिय विकल्प है, और स्टेरिक्स के संबंध में इसके लाभों के कारण टेरफिनाइल में सबसे अधिक चुना जाता है। यद्यपि एम-टर्फेनिल यौगिकों को बनाने के लिए कई व्यावसायिक तरीके मौजूद हैं, वे प्राकृतिक रूप से शहतूत के पेड़ों जैसे पौधों में भी पाए जा सकते हैं। इतिहास की खोज मेटा-टर्फेनिल का सबसे पहला ज्ञात संश्लेषण 1866 में पियरे यूजीन मार्सेलिन बर्थेलोट द्वारा बेंजीन को उच्च तापमान पर गर्म करके पूरा किया गया था जिससे मेटा-टर्फेनिल और पैरा-टर्फेनिल के मिश्रण सहित हाइड्रोकार्बन का मिश्रण हो गया था। मेटा-टर्फेनिल को 1874 में गुस्लाव शुल्ट्ज़ द्वारा यौगिकों के मिश्रण को लेकर, उन्हें एक विलायक में मिलाकर और मेटा-टर्फेनिल को पिघलने की अनुमति देकर अलग किया गया था क्योंकि इसका पिघलने और क्वथनांक पैरा-टर्फेनिल की तुलना में कम होता है। मेटा-टर्फेनिल और अन्य सुगंधित यौगिक, 20वीं शताब्दी के अंत में वैज्ञानिकों के लिए बहुत रुचि का विषय बने रहे, इस दौरान कई भौतिक गुणों को मापा और तुलना की गई। इसने मेटा-टर्फेनिल संश्लेषण के पहले वैकल्पिक रूप को भी जन्म दिया, जिसमें एक गर्म कांच की नली के माध्यम से गैसीय बेंजीन और टोल्यून को पारित करना शामिल था। प्रतिक्रियाशीलता 1930 के दशक तक, ध्यान मेटा-टर्फेनिल की प्रतिक्रियाशीलता और लिगैंड के रूप में इसके संभावित उपयोग के साथ प्रयोग करने पर स्थानांतरित हो गया था। मेटा-टर्फेनिल का पहला सत्यापित संशोधित संस्करण 1932 में आर्थर वार्डनर और अलेक्जेंडर लोवी द्वारा बनाया गया था और नाइट्रो-प्रतिस्थापित यौगिकों के ऑक्सीकरण से नाइट्रो-प्रतिस्थापित मेटा-टर्फेनिल के साथ-साथ एमिनो-मेटा-टर्फेनिल का निर्माण हुआ था। वाल्टर और कैथरीन कुक ने क्लोरीन और ब्रोमिन के साथ मेटा-टर्फेनिल को हेलोजेनेटेड किया और आगे के अनुप्रयोगों जैसे कि ग्रिगनार्ड प्रतिक्रिया के रूप में उपयोग किया, जो एक मुख्य समूह तत्व के लिए लिगैंड के रूप में मेटा-टर्फेनिल के लिए इस तरह का पहला सुझाव है। बाद में उन्होंने स्टेपानो विधि का उपयोग करके अपने परिणामों की पुष्टि की। सी. के. के साथ यह प्रवृत्ति जारी रही। ब्रेडशर और आई. स्वेरलिक उन सभी ज्ञात प्रतिक्रियाओं की समीक्षा प्रकाशित कर रहे हैं जिनसे मेटा-टर्फेनिल गुजर सकता है। जी. आर. एम्स ने एक लेख भी लिखा जिसमें न केवल मेटा-टर्फेनिल्स की प्रतिक्रियाओं का विवरण दिया गया था, बल्कि उस समय ज्ञात मेटा-टर्फेनिल प्राप्त करने के लिए सभी विभिन्न प्रयोगात्मक तरीकों को भी शामिल किया गया था। प्रारंभिक सिंथेटिक विधियाँ इस समय के दौरान, मेटा-टर्फेनिल के उत्पादन की विधि समान रही थी। जबकि लोगों ने यौगिक प्राप्त करने के अन्य तरीकों के साथ प्रयोग किया, अधिकांश भाग के लिए कांच की नली में बेंजीन को गर्म करने की विधि प्राथमिक विधि बनी रही। हालाँकि, 1948 में, जी. वुड्स और इरविन टकर ने एक वैकल्पिक विधि पेश की। बेंजीन को गर्म करने के बजाय, उन्होंने पाया कि डायहाइड्रोरेसोसिनोल और फेनिलिथियम के दो समकक्षों का संयोजन असममित मेटा-टर्फेनिल अणुओं का निर्माण करेगा। यह महत्वपूर्ण था क्योंकि पिछली विधि में अन्य यौगिकों से मेटा-टर्फेनिल को अलग करने की आवश्यकता थी और इस नए संश्लेषण ने मेटा-टर्फेनिल को प्रमुख उत्पाद और अधिक आसानी से अलग करने योग्य बनाने की अनुमति दी। यह विधि 20वीं शताब्दी के अंत तक मेटा-टेरफिनाइल बनाने का सबसे लोकप्रिय रूप बनी रही। यही वह समय था जब यह पता चला कि प्रकृति में मेटा-टर्फेनिल पाए जाते हैं। 1975 में, कार्ल-वर्नर ग्लोम्बिट्ज़ा, हंस-विली राउवाल्ड और गर्ट एक्हार्ट ने शैवाल फ्यूगस वेसिक्युलोसस से दो मेटा-टर्फेनिल्स को अलग किया। तब से अधिक प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले मेटा-टर्फेनिल्स को अलग किया गया है और जैव रसायन के क्षेत्र में आशाजनक अनुप्रयोग दिखाए गए हैं। संश्लेषण हार्ट विधि जैसे-जैसे 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में मेटा-टर्फेनिल और इसके व्युत्पन्न की मांग बढ़ती गई, मेटा-टर्फेनिल का उत्पादन करने वाली प्रतिक्रियाओं की उपज बढ़ाने के साथ-साथ उनकी प्रतिक्रियाशीलता की जांच करने के साथ-साथ उनके बढ़े हुए स्टेरिक नियंत्रण का उपयोग करने के लिए विशिष्ट रूप से सममित और असममित मेटा-टर्फेनिल बनाने की क्षमता होना आवश्यक हो गया। इस तरह की विधि की खोज अकबर सैदन्या और हैरोल्ड हार्ट ने 1986 में की थी। ग्रिगनार्ड अभिकर्मक की अधिकता का उपयोग करके जिसमें एक फिनाइल समूह जुड़ा हुआ था, मेटा-टर्फेनिल को अपेक्षाकृत उच्च उपज के साथ, एक चरण में, जल्दी से बनाया जा सका। इस विधि ने विभिन्न प्रकार के मेटा-टर्फेनिल यौगिकों को तब तक बनाने की अनुमति दी जब तक कि इसे सफलतापूर्वक ग्रिगनार्ड अभिकर्मक में बनाया जा सके। यह विधि सममित मेटा-टर्फेनिल यौगिकों के निर्माण के मामले में बहुत लोकप्रिय बनी हुई है, लेकिन इसने संश्लेषण को तेज करने, उपज बढ़ाने और अधिक स्टेरिक रूप से भारी एम-टर्फेनिल बनाने के प्रयासों को नहीं रोका है। सेडन्या और हार्ट द्वारा विकसित विधि ने मेटा-टर्फेनिल्स के बेहतर संश्लेषण के लिए आधार प्रदान किया है और जब परिणामी संरचनाओं और विधियों की बात आती है तो अक्सर इसका उपयोग तुलना के रूप में किया जाता है। सेडन्या और हार्ट ने अपना काम जारी रखा और 1996 में मेटा-टर्फेनिल्स बनाने के लिए दो वैकल्पिक मार्ग प्रदान किए। एक में बेंजीन से जुड़े हेलोजेनेटेड बेंजीन और फिनाइल समूह के तीन समकक्षों का उपयोग करना शामिल है। दूसरे में एक डाइक्लोरो-प्रतिस्थापित बेंजीन और ब्यूटाइल लिथियम शामिल थे, जिसके बाद ऊपर उल्लिखित ग्रिगनार्ड अभिकर्मकों के दो समकक्ष शामिल थे। इससे बड़े टेरफिनाइल यौगिकों की पैदावार में वृद्धि हुई, हालांकि अणु की बढ़ती स्टेरिक बाधा के कारण प्रतिस्थापन के आकार की एक सीमा होने की परिकल्पना की गई है। नए दृष्टिकोण नवीन संश्लेषण विधियों को आज तक विकसित किया जा रहा है। ऐसी ही एक विधि में एम-टर्फेनिल यौगिक बनाने के लिए एक अल्ट्रासाउंड स्नान का उपयोग करना शामिल है। एक अल्ट्रासाउंड स्नान में पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड और डीएमएफ के घोल में कार्यात्मक कीटोन के साथ आयनिक डाइफिनाइल अणुओं की प्रतिक्रिया करके, एक भारी मेटा-टर्फेनिल अणु प्राप्त किया जा सकता है। हालांकि इस विधि में सबसे अधिक उपज नहीं होती है, लेकिन इसे एक घंटे के भीतर पूरा करने में सक्षम होना बहुत जल्दी है। इसके अतिरिक्त, मेटा-टर्फेनिल संश्लेषण अधिक केंद्रित होने लगा है। सामान्य मेटा-टर्फेनिल यौगिकों के उत्पादन के लिए सामान्य मार्गों के विपरीत, परिवर्तन विशेष लक्ष्यों को पूरा करने के लिए कुछ व्युत्पन्नों में सुधार करने के लिए किया गया है। इसके उदाहरणों में फॉस्फोरस-फॉस्फोरस दोहरे बंधन बनाने के उद्देश्य से एक बहुत ही स्टेरिक रूप से बाधित मेटा-टर्फेनिल का उत्पादन करने की विधि और सिलियम यौगिकों को स्थिर करने में मदद करने के लिए एक भारी फ्लोरिनयुक्त मेटा-टर्फेनिल का उत्पादन शामिल है। इसके अतिरिक्त, केंद्र फिनाइल समूह में अन्य भारी प्रतिस्थापनों को जोड़ने की प्रतिक्रिया बोरॉन और सिलिकॉन रेडिकल और बंधुआ परिसरों को स्थिर करने की उम्मीद में बाहरी फिनाइल समूहों के घूर्णन को हतोत्साहित करने के लिए दिखाई गई है। अनुप्रयोग मुख्य समूह रसायन विज्ञान मेटा-टर्फेनिल्स के रसायन विज्ञान के क्षेत्रों में विभिन्न प्रकार के उपयोग हैं। उनका बड़ा आकार एक निश्चित प्रतिक्रिया को होने के लिए स्टेरिक रूप से मजबूर करने में मदद कर सकता है, हालांकि उनका उपयोग मुख्य रूप से उन यौगिकों को स्थिर करने के लिए किया जाता है जो अन्यथा अस्थिर होंगे। अध्ययन का ऐसा ही एक क्षेत्र मुख्य समूह रसायन विज्ञान में है। इसका एक उदाहरण भारी कार्बाइन अनुरूपों के गठन में देखा जा सकता है, जहां भारी मेटा-टर्फेनिल लिगेंड नए बनाए गए बिस्मुथेनियम और स्टिबेनियम आयनों को स्थिर करने के लिए पर्याप्त स्टेरिक सुरक्षा प्रदान करने में सक्षम थे, जो पहले कार्बाइन अनुरूप थे जो समूह 14 में नहीं थे। इसके अतिरिक्त, फॉस्फोरस-फॉस्फोरस दोहरे बंधन को स्थिर करने के लिए मेटा-टर्फेनिल लिगेंड का उपयोग किया गया था। परिणाम की पुष्टि करने के लिए विभिन्न प्रकार के मेटा-टर्फेनिल यौगिकों का उपयोग करने के साथ यह कई बार साबित हुआ और फॉस्फोरस-फॉस्फोरस दोहरे बंधन की उचित लंबाई की पुष्टि हुई। ऑर्गेनोमेटालिक्स अध्ययन का एक अन्य प्रासंगिक क्षेत्र जहां मेटा-टर्फेनिल्स ने महत्वपूर्ण उपयोग दिखाया है, ऑर्गेनोमेटालिक्स है। ऐसा ही एक अनुप्रयोग पैरामैग्नेटिक ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों के निर्माण में किया गया है। एम-टर्फेनिल्स द्वारा प्रदान की गई स्टेरिक बाधा के कारण, कुछ मुख्य समूह-धातु एरिल परिसरों का निर्माण संभव हो गया है, जो अमोनिया, कार्बन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन जैसे छोटे अणुओं सहित प्रतिक्रियाशीलता की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ प्रजातियों को बनाने का अवसर प्रदान करते हैं। इसने संक्रमण धातु केंद्रों के बीच मिथाइल-ब्रिजिंग बॉन्ड में भी मदद की है। एम-टर्फेनिल द्विवेलेंट लिथियम और सोडियम की प्रारंभिक संरचनाओं को प्राप्त करने में भी काफी सहायक रहे हैं, हालांकि दोनों अणुओं में इलेक्ट्रॉन-समृद्ध मेटा-टर्फेनिल समूह से पर्याप्त स्थिरीकरण था। एम-टर्फेनिल्स ने सोडियम आयनों के इलेक्ट्रॉनिक समर्थन के साथ, पहले गैलियम-गैलियम ट्रिपल बॉन्ड को स्थिर करने में भी मदद की है, हालांकि यह परिसर में सोडियम परमाणुओं के उच्च समन्वय के कारण विवादित है। एक समान दृष्टिकोण ने फॉस्फोरस-फॉस्फोरस दोहरे बंधन और एक गैलियम-गैलियम तिहरे बंधन बनाने के तरीकों को जोड़कर पहले जर्मेनियम-जर्मेनियम दोहरे बंधन को बनाने और अलग करने के लिए शोध की अनुमति दी। अणुओं के गतिज स्थिरीकरण और अणुओं के बीच ऊर्जा पर इसके ऊष्मागतिकीय प्रभाव के कारण मेटा-टर्फेनिल ऑर्गेनोमेटेलिक रसायन विज्ञान के साथ-साथ मुख्य समूह रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जैव रसायन के क्षेत्र में मेटा-टर्फेनिल लिगेंड का उपयोग स्वयं किया जा सकता है। इसकी संरचना और आकार के कारण, मेटा-टर्फेनिल का उपयोग सिंथेटिक प्रोटीन के निर्माण के लिए आधार के रूप में किया जा सकता है जो कार्बोहाइड्रेट, लेक्टिन से जुड़ सकते हैं। यह मेटा-टर्फेनिल के बड़े मुड़े हुए आकार के कारण होता है, जब ऑर्गेनोमेटालिक्स और मुख्य-समूह रसायन विज्ञान में उपयोग किए जाने वाले बल्कियर प्रतिस्थापनों द्वारा बाधित नहीं होता है, जो अणु के घूर्णन बाधा को बढ़ाने का विकल्प चुन सकते हैं। इस तरह, आगे के प्रयोगों में उपयोग किए जाने से पहले डिसैकराइड जैसे शर्करा के लिए सिंथेटिक रिसेप्टर्स को अस्थायी रूप से बांधा जा सकता है। यह प्रक्रिया, जबकि इसे विकसित किया जाना जारी है, बैक्टीरिया के संक्रमण की रोकथाम और उपचार जैसे कई आशाजनक अनुप्रयोग हैं। संक्रमण धातु रसायन विज्ञान एक अन्य क्षेत्र जो अक्सर मेटा-टेरफिनाइल का उपयोग करता है, वह है संक्रमण धातु रसायन विज्ञान। ये निम्न-समन्वित धातु केंद्रों को प्राप्त करने में सबसे अधिक प्रासंगिक हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनके आकार के कारण बहुत सारे लिगेंडों के लिए धातु के केंद्र से जुड़ना मुश्किल हो जाता है। यह प्रतिक्रिया रसायन विज्ञान के क्षेत्र में काफी उपयोगी साबित हुआ है और वे कई उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में काफी सहायक साबित हुए हैं, जैसे कि आइसोसाइनेट शामिल हैं। इसने कुछ प्रतिक्रियाओं को कम समय में और आम तौर पर हल्की स्थितियों के साथ होने दिया है। संदर्भ सुगंधित हाइड्रोकार्बन फेनिल यौगिक