Methylene (compound)
मिथिलीन (आई. यू. पी. ए. सी. नाम मिथिलीडीन, जिसे कार्बीन या मेथीन भी कहा जाता है) एक कार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र (लिखा भी जाता है) है। यह एक रंगहीन गैस है जो मध्य-अवरक्त सीमा में फ्लोरोसेंस करती है, और केवल डाइल्यूशन या एडक्ट के रूप में बनी रहती है। मिथाइलिन सबसे सरल कार्बाइन है। यह आमतौर पर केवल बहुत कम तापमान पर या रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक अल्पकालिक मध्यवर्ती के रूप में पाया जाता है। नामकरण तुच्छ नाम कार्बाइन पसंदीदा आई. यू. पी. ए. सी. नाम है। व्यवस्थित नाम मिथिलीडीन और डायहाइड्रिडोकार्बन, वैध आई. यू. पी. ए. सी. नाम, क्रमशः प्रतिस्थापन और योगात्मक नामकरणों के अनुसार बनाए जाते हैं। मिथिलीडीन को दो हाइड्रोजन परमाणुओं को हटाने के साथ मीथेन के रूप में देखा जाता है। डिफ़ॉल्ट रूप से, यह नाम मिथिलीन की कट्टरपंथ को ध्यान में नहीं रखता है। यद्यपि एक ऐसे संदर्भ में जहाँ कट्टरपंथ पर विचार किया जाता है, यह गैर-कट्टरपंथी उत्तेजित अवस्था का नाम भी दे सकता है, जबकि दो गैर-युग्मित इलेक्ट्रॉनों के साथ कट्टरपंथी जमीनी अवस्था को मेथेनेडियल कहा जाता है। मिथिलीन का उपयोग प्रतिस्थापन समूहों मेथेनेडाइल () और मिथिलीडीन () के लिए तुच्छ नाम के रूप में भी किया जाता है। मिथिलीन में 0.65 eV की इलेक्ट्रॉन आत्मीयता होती है। खोज और तैयारी यौगिक डायज़ोमीथेन के साथ फ़्लैश फोटोलिसिस की तकनीक का उपयोग करते हुए, गेरहार्ड हर्ज़बर्ग और जैक शूस्मिथ मिथिलीन अणु का उत्पादन और स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से लक्षण वर्णन करने वाले पहले व्यक्ति थे। अपने काम में उन्होंने लगभग 141.5 nm पर गैस चरण मिथिलीन का पराबैंगनी वर्णक्रम प्राप्त किया। स्पेक्ट्रम के उनके विश्लेषण ने उन्हें इस निष्कर्ष पर पहुँचाया कि ग्राउंड इलेक्ट्रॉनिक अवस्था एक इलेक्ट्रॉनिक ट्रिपल अवस्था थी और संतुलन संरचना या तो रैखिक थी, या अन्यथा इसका लगभग 140° का एक बड़ा बंधन कोण था। यह पता चला है कि बाद वाला सही है। जमे हुए गैस मैट्रिक्स अलगाव प्रयोगों में अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा 1960 के आसपास मिथिलीन की प्रतिक्रियाओं का भी अध्ययन किया गया था। मिथिलीन को उपयुक्त परिस्थितियों में, मिथिलीडीन या मिथेनेडियिल समूह के साथ यौगिकों के अपघटन द्वारा तैयार किया जा सकता है, जैसे कि केटीन (इथेनोन) (= CO), डायज़ोमीथेन (रैखिक =), डायज़िरीन (चक्रीय [-- N = N-]) और डायओडोमीथेन (I-- I)। अपघटन को फोटोलिसिस, प्रकाशसंवेदनशील अभिकर्मकों (जैसे बेंजोफेनोन), या थर्मल अपघटन द्वारा प्रभावित किया जा सकता है। मिथिलीन अणु (CH2) का उल्लेख पहली बार 1944 में डोनाल्ड डक द्वारा एक कॉमिक में किया गया था। रासायनिक गुण मौलिकता मिथिलीन की कई इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाएँ एक-दूसरे के अपेक्षाकृत करीब होती हैं, जो विभिन्न स्तरों के मूल रसायन विज्ञान को जन्म देती हैं। ग्राउंड स्टेट दो अनपेयर्ड इलेक्ट्रॉनों (X̃3B1) के साथ एक ट्रिपल रेडिकल है, और पहली उत्तेजित अवस्था एक एकल गैर-रेडिकल (ά1A1) है। एकल गैर-कट्टरपंथी के साथ जमीन की स्थिति से केवल 38 केजे ऊपर, मिथिलीन का एक नमूना कमरे के तापमान पर भी इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाओं के मिश्रण के रूप में मौजूद है, जो जटिल प्रतिक्रियाओं को जन्म देता है। उदाहरण के लिए, गैर-रेडिकल प्रजातियों के साथ ट्रिपल रेडिकल की प्रतिक्रियाओं में आम तौर पर अमूर्तता शामिल होती है, जबकि एकल गैर-रेडिकल की प्रतिक्रियाओं में न केवल अमूर्तता शामिल होती है, बल्कि सम्मिलन या जोड़ भी शामिल होता है। 2. (X̃3B1) + + + [HO] 1. (â1A1) + + + या एकल अवस्था भी त्रिगुण की तुलना में अधिक रूढ़िवादी है। अनसोल्वेटेड मिथिलीन स्वचालित रूप से स्वचालित रूप से विभिन्न उत्तेजित ऑलिगोमर्स का निर्माण करेगा, जिनमें से सबसे सरल, एल्कीन एथिलीन का उत्तेजित रूप है। उत्तेजित ऑलिगोमर्स, जमीन की स्थिति में क्षय होने के बजाय विघटित हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, एथिलीन का उत्तेजित रूप एसिटिलीन और परमाणु हाइड्रोजन में विघटित हो जाता है। 2 → एच. सी. सी. एच. + 2 एच. अनसोल्वेटेड, एक्साइटेड मिथाइलिन स्थिर ग्राउंड स्टेट ऑलिगोमर्स बनाएगा। 2 → संरचना मिथिलीन की जमीनी अवस्था में 10.396 eV की आयनीकरण ऊर्जा होती है। इसमें 133.84 ° के H-C-H कोण के साथ एक मुड़ा हुआ विन्यास है, और इस प्रकार यह पैरामैग्नेटिक है। (इस कोण की सही भविष्यवाणी क्वांटम रसायन विज्ञान की प्रारंभिक सफलता थी।) हालांकि एक रैखिक विन्यास में परिवर्तन के लिए केवल 5.5 किलो कैलोरी/मोल की आवश्यकता होती है। एकल अवस्था में त्रिगुण अवस्था की तुलना में थोड़ी अधिक ऊर्जा (लगभग 9 किलो कैलोरी/मोल) होती है, और इसका एच-सी-एच कोण छोटा होता है, लगभग 102 डिग्री। एक निष्क्रिय गैस के साथ पतले मिश्रणों में, दोनों अवस्थाएँ एक-दूसरे में तब तक परिवर्तित हो जाएंगी जब तक कि वे एक संतुलन तक न पहुँच जाएँ। कार्बनिक रसायन विज्ञान तटस्थ मिथिलीन परिसर कार्बन केंद्र के साथ समन्वय बंधन के पाई चरित्र के आधार पर विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। एक कमजोर योगदान, जैसे कि डायज़ोमीथेन में, मुख्य रूप से प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं होती हैं, जबकि एक मजबूत योगदान, जैसे कि एथेनॉन में, मुख्य रूप से अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं होती हैं। एक मानक आधार के साथ उपचार करने पर, कमजोर योगदान वाले परिसर धातु के मेथॉक्साइड में परिवर्तित हो जाते हैं। मजबूत एसिड (जैसे, फ्लोरोसल्फ्यूरिक एसिड) के साथ, उन्हें देने के लिए प्रोटोनेट किया जा सकता है। इन परिसरों के ऑक्सीकरण से फॉर्मेल्डिहाइड प्राप्त होता है, और कमी से मीथेन प्राप्त होता है। मुक्त मिथाइलिन कार्बाइन की विशिष्ट रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजरता है। जोड़ अभिक्रिया बहुत तेज और ऊष्माक्षेपी होती है। जब मिथिलीन अणु अपनी सबसे कम ऊर्जा की स्थिति में होता है, तो गैर-युग्मित संयोजकता इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र स्पिन के साथ अलग-अलग परमाणु कक्षाओं में होते हैं, एक विन्यास जिसे ट्रिपल अवस्था के रूप में जाना जाता है। मिथिलीन एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त कर सकता है जिससे एक मोनोवेलेंट आयनन मेथेनिडाइल () प्राप्त होता है, जिसे ट्राइमिथाइलमोनियम (4) नमक के रूप में ट्राइमिथाइलमोनियम ब्रोमाइड (4) के साथ फिनाइल सोडियम (4) की प्रतिक्रिया से प्राप्त किया जा सकता है। आयन में लगभग 103° के एच-सी-एच कोण के साथ मुड़ी हुई ज्यामिति है। अकार्बनिक यौगिकों के साथ अभिक्रिया मिथिलीन भी कॉपर मिथिलीन जैसे समन्वय यौगिकों में एक सामान्य लिगैंड है। मिथिलीन एक अंतिम लिगैंड के रूप में बंधन कर सकता है, जिसे मिथिलीडीन कहा जाता है, या एक ब्रिजिंग लिगैंड के रूप में, जिसे मेथेनेडाइल कहा जाता है। मिथाइल रेडिकल मिथाइलडाइन रेडिकल परमाणु कार्बन एल्कीन मिथाइलिन समूह डाइक्लोरोकार्बिन संदर्भ कार्बेन कार्बनिक रसायन मुक्त रेडिकल