Nitrene
کیمسٹری میں، نائٹرین یا امین () کاربینی کا نائٹروجن اینالاگ ہے۔ نائٹروجن ایٹم غیر چارج شدہ اور غیر مساوی ہے، اس لیے اس کی ویلینس کی سطح میں صرف 6 الیکٹران ہوتے ہیں-دو کوولینٹ بانڈڈ اور چار غیر بانڈڈ الیکٹران۔ اس لیے غیر مطمئن آکٹ کی وجہ سے اسے الیکٹروفائل سمجھا جاتا ہے۔ نائٹرین ایک رد عمل والا انٹرمیڈیٹ ہے اور بہت سے کیمیائی رد عمل میں شامل ہوتا ہے۔ سب سے آسان نائٹرین، ایچ این، کو امیڈوجن کہا جاتا ہے، اور یہ اصطلاح بعض اوقات نائٹرین کلاس کے مترادف کے طور پر استعمال ہوتی ہے۔ الیکٹران کی ترتیب سب سے آسان صورت میں، لکیری این-ایچ مالیکیول (امیڈوجن) میں اس کا نائٹروجن ایٹم ایس پی ہائبرڈائزڈ ہوتا ہے، جس میں اس کے چار غیر بندھے ہوئے الیکٹرانوں میں سے دو ایس پی آربیٹل میں تنہا جوڑے کے طور پر ہوتے ہیں اور دیگر دو پی آربیٹلز کے انحطاط شدہ جوڑے پر قابض ہوتے ہیں۔ الیکٹران کی ترتیب ہنڈ کے اصول کے مطابق ہے: کم توانائی کی شکل ایک ٹرپلٹ ہے جس میں ہر ایک پی آربیٹل میں ایک الیکٹران ہوتا ہے اور اعلی توانائی کی شکل سنگلٹ ہوتی ہے جس میں ایک الیکٹران جوڑا ایک پی آربیٹل کو بھرتا ہے اور دوسرا پی آربیٹل خالی ہوتا ہے۔ کاربینز کی طرح، نائٹروجن ایٹم پر اسپن کثافت کے درمیان ایک مضبوط ارتباط موجود ہے جس کا حساب سلیکو میں لگایا جا سکتا ہے اور صفر فیلڈ تقسیم کرنے والے پیرامیٹر D جو تجرباتی طور پر الیکٹران اسپن گونج سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ این ایچ یا سی ایف 3 این جیسے چھوٹے نائٹرینز کی ڈی ویلیوز تقریبا 1.8 سینٹی میٹر-1 ہوتی ہیں جس میں اسپن ڈینسٹیز 2 کی زیادہ سے زیادہ ویلیو کے قریب ہوتی ہیں۔ پیمانے کے نچلے سرے پر کم D (<0.4) اقدار اور 1.2 سے 1.4 کی گھماؤ کثافت والے مالیکیول ہوتے ہیں جیسے 9-اینتھریل نائٹرین اور 9-فینانتھریل نائٹرین۔ تشکیل کیونکہ نائٹرین اتنے رد عمل والے ہوتے ہیں، وہ الگ تھلگ نہیں ہوتے ہیں۔ اس کے بجائے، وہ رد عمل کے دوران رد عمل والے انٹرمیڈیٹس کے طور پر تشکیل پاتے ہیں۔ نائٹرینز پیدا کرنے کے دو عام طریقے ہیں: تھرمولیسس یا فوٹولیسس کے ذریعے ایزائڈز سے، نائٹروجن گیس کے اخراج کے ساتھ۔ یہ طریقہ ڈایزو مرکبات سے کاربن کی تشکیل کے مترادف ہے۔ آئسوکیانیٹس سے، کاربن مونو آکسائیڈ کے اخراج کے ساتھ۔ یہ طریقہ کیٹین سے کاربن کی تشکیل کے مترادف ہے۔ نائٹرین کے رد عمل میں شامل ہیں: نائٹرین سی-ایچ داخل کرنا۔ ایک نائٹرین آسانی سے کاربن میں ہائیڈروجن کوولینٹ بانڈ داخل کر سکتا ہے جس سے امین یا امیڈ حاصل ہوتا ہے۔ سنگل نائٹرین ترتیب کو برقرار رکھنے کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ ایک مطالعہ میں ایک نائٹرین، جو پوٹاشیم پرسلفیٹ کے ساتھ کاربامیٹ کے آکسیکرن سے بنتا ہے، پیلیڈیم (II) ایسیٹیٹ کے رد عمل پروڈکٹ کے نائٹروجن بانڈ میں 2-فینیلپیریڈائن سے میتھائل این-(2-پیریڈیلفینائل) کاربامیٹ کے ساتھ ایک جھرن ردعمل دیتا ہے۔ اس سی-ایچ اندراج میں نائٹرین انٹرمیڈیٹ کا شبہ ہوتا ہے جس میں آکسیم، ایسیٹک این ہائیڈرائڈ شامل ہوتا ہے جو آئسوائنڈول کی طرف جاتا ہے: نائٹرین سائکلوڈیشن۔ الکینوں کے ساتھ، نائٹرینز ایزیریڈائنز بنانے کے لیے رد عمل ظاہر کرتے ہیں، اکثر نائٹرینائڈ پیشروؤں جیسے کہ نوسیل-یا ٹاسیل-متبادل [این-(فینائل سلفونیل) امینو] فینیوڈینین (پی ایچ آئی = این این ایس یا پی ایچ آئی = این ٹی ایس بالترتیب) کے ساتھ لیکن یہ رد عمل تانبے، پیلیڈیم، یا سونے جیسے منتقلی دھات پر مبنی اتپریرک کی موجودگی میں سلفونامائڈ کے ساتھ براہ راست کام کرنے کے لیے جانا جاتا ہے: تاہم زیادہ تر معاملات میں، [این-(پی-نائٹروفینائل سلفونیل) امینو] فینیوڈینین (پی ایچ آئی = این این ایس) کو الگ سے تیار کیا جاتا ہے۔ ٹرپلٹ اور سنگلٹ نائٹرینز کے درمیان توانائی کا فرق کچھ معاملات میں بہت کم ہو سکتا ہے، جس سے کمرے کے درجہ حرارت پر باہمی تبدیلی کی اجازت ملتی ہے۔ ٹرپلٹ نائٹرینز تھرموڈینامک طور پر زیادہ مستحکم ہوتے ہیں لیکن مرحلہ وار رد عمل ظاہر کرتے ہیں جس سے آزاد گردش کی اجازت ملتی ہے اور اس طرح سٹیریو کیمسٹری کا مرکب پیدا ہوتا ہے۔ ایرل نائٹرین رنگ کی توسیع اور رنگ کا سکڑنا: ایرل نائٹرینز پیچیدہ رد عمل کے راستوں میں کئی بار 7 رکنی رنگ کمولینز، رنگ اوپننگ ری ایکشنز اور نائٹریل فارمیشنز میں رنگ کی توسیع دکھاتے ہیں۔ مثال کے طور پر فوٹولیسس پر 20 K پر ایک آرگان میٹرکس میں پھنسے ہوئے نیچے کی اسکیم میں ایزائڈ 2 نائٹروجن کو ٹرپلٹ نائٹرین 4 (ESR اور الٹرا وایلیٹ-ویزیبل سپیکٹروسکوپی کے ساتھ تجرباتی طور پر مشاہدہ کیا گیا) میں نکال دیتا ہے جو رنگ-توسیع پروڈکٹ 6 کے ساتھ توازن میں ہے۔ نائٹرین بالآخر ڈیراڈیکل انٹرمیڈیٹ 7 کے ذریعے رنگ سے کھلنے والے نائٹریل 5 میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت کے رد عمل میں، 500-600 °C پر ایف وی ٹی بھی 65 فیصد پیداوار میں نائٹریل 5 پیدا کرتا ہے۔ نائٹرینو ریڈیکلز نائٹرین گروپ اور فری ریڈیکل گروپ دونوں پر مشتمل کئی مرکبات کے لیے ایک ای ایس آر ہائی اسپن کوارٹٹ (میٹرکس، کریوجینک درجہ حرارت) ریکارڈ کیا گیا ہے۔ ان میں سے ایک میں امین آکسائیڈ ریڈیکل گروپ شامل ہے، دوسرے نظام میں کاربن ریڈیکل گروپ ہے۔ اس نظام میں نائٹروجن کے غیر جوڑے والے الیکٹرانوں میں سے ایک کو خوشبودار دائرے میں الگ کر دیا جاتا ہے جس سے مرکب σ-σ-π سہ رخی بن جاتا ہے۔ ایک کاربینی نائٹروجن ریڈیکل (امیڈیل ریڈیکل) گونج ڈھانچہ کل الیکٹرانک تصویر میں حصہ ڈالتا ہے۔ 2019 میں، بیٹلی اور لنکاسٹر کے ذریعہ ایک مستند ٹرپلٹ نائٹرین کو الگ کیا گیا، جسے ایک بڑے لگینڈ میں تانبے کے مرکز کے ساتھ ہم آہنگی کے ذریعے مستحکم کیا گیا۔ حوالہ جات ری ایکٹیو انٹرمیڈیٹس فری ریڈیکلز فنکشنل گروپ نائٹروجن مرکبات