Propellane
نامیاتی کیمسٹری میں، پروپیلین پولی سائیکلک ہائیڈرو کاربن کی ایک کلاس کا کوئی بھی رکن ہوتا ہے، جس کا کاربن کنکال کاربن ایٹموں کے تین رنگوں پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک مشترکہ کاربن-کاربن کوولینٹ بانڈ کا اشتراک کرتے ہیں۔ یہ تصور 1966 میں ڈی گنزبرگ پروپیلینز نے متعارف کرایا تھا جس میں چھوٹے سائیکل انتہائی دباؤ والے اور غیر مستحکم ہوتے ہیں، اور آسانی سے دلچسپ ڈھانچوں والے پولیمر میں تبدیل ہو جاتے ہیں، جیسے کہ اسٹافین۔ جزوی طور پر ان وجوہات کی بنا پر، وہ بہت زیادہ تحقیق کا موضوع رہے ہیں۔ نام بندی یہ نام انو کی پروپیلر سے مماثلت سے ماخوذ ہے: یعنی، بجتی پروپیلر کے بلیڈ ہوں گے، اور مشترکہ سی-سی بانڈ اس کا محور ہوگا۔ تین چکروں کے مشترکہ بندھن کو عام طور پر "پل" کہا جاتا ہے ؛ مشترکہ کاربن ایٹم پھر "برج ہیڈز" ہوتے ہیں۔ تمام کاربن پروپیلینز کی ہومولوگ سیریز کے IUPAC نام کو ٹرائی سائیکللو [x.y.z.01، (x + 2)] الکین کہا جائے گا۔ ادب میں زیادہ عام اشارہ کا مطلب ہے خاندان کا وہ فرد جس کے بجتوں میں x، y، اور z کاربن ہوتے ہیں، جو دو پل کے سروں کو شمار نہیں کرتے ہیں۔ یا x + 2، y + 2، اور z + 2 کاربن، انہیں شمار کرتے ہیں۔ اس لیے کیمیائی فارمولا ہے۔ x، y، اور z کی کم از کم قیمت 1 ہے، جس کا مطلب ہے کہ [1.1.1] پروپیلین بنانے والے تین فیوزڈ سائکلوپروپائل-رنگ۔ بجتوں کے درمیان کوئی ساختی ترتیب نہیں ہے۔ مثال کے طور پر، [1.3.2] پروپیلین وہی مادہ ہے جو [3.2.1] پروپیلین ہے۔ لہذا، اشاریہ جات کو گھٹتے ہوئے ترتیب میں ترتیب دینے کا رواج ہے۔ مزید برآں، ہیٹروسبسٹیوٹڈ پروپیلینز یا ساختی طور پر سرایت شدہ پروپیلین موئٹیز موجود ہیں اور ان کی ترکیب کی گئی ہے اور ایک زیادہ پیچیدہ نام کی پیروی کی گئی ہے (نیچے دیکھیں)۔ عام خصوصیات چھوٹے چکروں والے تناؤ والے پروپیلین، جیسے [1.1.1] پروپیلین یا [2.2.2] پروپیلین، ایک اعلی مطلق تناؤ توانائی برداشت کرتے ہیں۔ دو انٹر برج ہیڈ کاربن اور ان کے بندھنوں کو الٹا ٹیٹراہیڈرل جیومیٹری کے طور پر بھی بیان کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے میں سٹیرک تناؤ اس طرح کے مرکبات کو غیر مستحکم اور انتہائی رد عمل کا باعث بنتا ہے۔ انٹر برج ہیڈ سی-سی بانڈ آسانی سے ٹوٹ جاتا ہے (یہاں تک کہ خود بخود) تاکہ کم دباؤ والے بائی سائیکلک یا یہاں تک کہ مونو سائیکلک ہائیڈرو کاربن حاصل ہو سکیں۔ یہ نام نہاد تناؤ سے نکلنے والی کیمسٹری حکمت عملیوں میں استعمال ہوتی ہے تاکہ بصورت دیگر مشکل سے حاصل ہونے والے ڈھانچوں تک رسائی حاصل کی جا سکے۔ حیرت انگیز طور پر، سب سے زیادہ تناؤ والا ممبر دوسرے چھوٹے رنگ ممبروں ([2.1.1]، [2.1.1]، [2.1.2]، [3.1.1]، [3.1.1]، اور [4.1.1]) کے مقابلے میں کہیں زیادہ مستحکم ہے، جس کی وضاحت انٹر برج ہیڈ بانڈ کی خصوصی بانڈنگ صورتحال سے کی جا سکتی ہے۔ بانڈنگ کی خصوصیات چھوٹے رنگ والے پروپیلینز کی بانڈنگ کی صورتحال، جیسے [n. 1] پروپیلینز، بحث کا موضوع ہے۔ حالیہ کمپیوٹیشنل مطالعات انٹر برج ہیڈ بانڈ کو ایک چارج شفٹ بانڈ کے طور پر بیان کرتے ہیں جس میں الیکٹران کثافت کا ایک غیر معمولی مثبت لیپلیس آپریٹر ہوتا ہے۔ اسٹڈیز از سٹرلنگ ایٹ ال۔ تین رکنی پلوں پر ڈیلوکلائزیشن کے اثرات تجویز کرتے ہیں جو پالی ریپلشن کو آرام دیتے ہیں اور اس طرح پروپیلین کور کو مستحکم کرتے ہیں۔ رد عمل پروپیلینز، خاص طور پر مصنوعی طور پر مطالعہ شدہ [1.1.1] پروپیلین، ہمہ جہت رد عمل کے حامل ہونے کے لیے جانا جاتا ہے۔ آئن اور ریڈیکلز انٹر برج ہیڈ بانڈ میں اضافہ کرتے ہیں جس کے نتیجے میں بائیسکلو [1.1.1] پینٹائل یونٹ بنتے ہیں۔ اس کے برعکس، کیٹیشن اور دھاتیں ایکس-میتھائلین سائکلوبوٹینز بنانے والے پل بندوں کو کھول کر ٹرائی سائیکلک کور کو مونو سائیکلک سسٹمز کی طرف سڑ دیتی ہیں۔ [3.1.1] پروپیلین کے لیے صرف ریڈیکل اضافے کی اطلاع دی گئی ہے۔ دیگر پروپیلینز کی رد عمل بہت کم دریافت کی گئی ہے اور ان کی رد عمل کا خاکہ کم واضح ہے۔ پولیمرائزیشن اصولی طور پر، کسی بھی پروپیلین کو دو فعال مراکز کے ساتھ ریڈیکل حاصل کرنے کے لیے محوری سی-سی بانڈ کو توڑ کر پولیمرائز کیا جا سکتا ہے، اور پھر ان ریڈیکلز کو لکیری چین میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ چھوٹے چکروں والے پروپیلینز کے لیے (جیسے [1.1.1]، [3.2.1]، یا 1,3-ڈائی ہائیڈروڈامینٹین)، یہ عمل آسانی سے حاصل کیا جاتا ہے، جس سے یا تو سادہ پولیمر یا متبادل کوپولیمر ملتے ہیں۔ مثال کے طور پر، [1.1.1] پروپیلین بے ساختہ ایک دلچسپ سخت پولیمر پیدا کرتا ہے جسے اسٹافین کہا جاتا ہے۔ اور [3.2.1] پروپیلین کمرے کے درجہ حرارت پر آکسیجن کے ساتھ بے ساختہ طور پر مل کر ایک کوپولیمر دیتا ہے جہاں پل سے کھلی ہوئی پروپیلین اکائیاں [-C8H12-] [-O-O-] گروپوں کے ساتھ متبادل ہوتی ہیں۔ ترکیب چھوٹے سائیکل والے پروپیلینز کو ان کے تناؤ کی وجہ سے ترکیب کرنا مشکل ہے۔ بڑے اراکین زیادہ آسانی سے حاصل کیے جاتے ہیں۔ ویبر اور کک نے 1978 میں ایک عام طریقہ بیان کیا جس سے [n. 3.3] پروپیلینز حاصل ہونے چاہئیں۔ اراکین حقیقی پروپیلینز [1.1.1] پروپیلین، C5H6، CAS نمبر (K. وائبرگ اور F. واکر، 1982)۔ یہ ایک انتہائی دباؤ والا مالیکیول ہے: دو مرکزی کاربن میں الٹا ٹیٹرا ہیڈرون جیومیٹری ہوتی ہے، اور تینوں چکروں میں سے ہر ایک بدنام زمانہ دباؤ والا سائکلوپروپین رنگ ہے۔ مرکزی بانڈ کی لمبائی صرف 160 پی ایم ہے۔ یہ ایک غیر مستحکم پروڈکٹ ہے جو 114 ڈگری سیلسیس پر 3-میتھیلین سائکلوبوٹین میں تھرمل آئسومیرائزیشن سے گزرتا ہے، اور میتھیلین سائکلوبوٹین ایسٹر بنانے کے لیے ایسیٹک ایسڈ کے ساتھ بے ساختہ رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ کئی مصنوعی طریقہ کار قائم کیے گئے ہیں جو اسے ترازو پر قابل رسائی بناتے ہیں جو ترکیب کے لیے مفید ہیں تاکہ بائیسکلو [1.1.1] پینٹین حاصل کیا جا سکے جو پیرا-متبادل ایرین سسٹمز کے لیے بائیو آئسوسٹیرس استعمال ہوتے ہیں۔ [2.1] پروپیلین، سی 6 ایچ 8، سی اے ایس نمبر (کے وائبرگ، ایف واکر، ڈبلیو پراٹ، اور جے مشیل)۔ اس مرکب کا پتہ اورکت سپیکٹروسکوپی کے ذریعے 30 K پر لگایا گیا تھا لیکن اسے کمرے کے درجہ حرارت (2003 تک) پر ایک مستحکم مالیکیول کے طور پر الگ نہیں کیا گیا ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ 50 K سے اوپر پولیمرائز ہوتا ہے۔ مشترکہ کاربن کے بندھنوں میں الٹا ٹیٹراہیڈرل جیومیٹری ہوتی ہے۔ مرکب کی تناؤ توانائی کا تخمینہ 106 کلو کیلوری/مول لگایا گیا تھا۔ پروپیلین، C7H10، CAS نمبر (F. واکر، K. وائبرگ، اور J. مشل، 1982)۔ الکلی دھاتی ایٹموں کے ساتھ گیس فیز ڈیہالوجنیشن حاصل کیا۔ صرف 50 K سے نیچے منجمد گیس میٹرکس میں مستحکم ؛ زیادہ درجہ حرارت پر اولیگومیرائز یا پولیمرائز ہوتا ہے۔ محوری بند کو توڑنے سے خارج ہونے والی تناؤ توانائی کا تخمینہ 75 کلو کیلوری/مول لگایا گیا تھا۔ [3.1.1] پروپیلین، C7H10، CAS نمبر (گیسمین، 1980 ؛ زیمیز، 1992 ؛ اینڈرسن، 2022)۔ کئی مصنوعی طریقہ کار قائم کیے گئے ہیں جو اسے ترازو پر قابل رسائی بناتے ہیں جو ترکیب کے لیے مفید ہیں تاکہ بائیسکلو [3.1.1] ہیپٹین حاصل کیے جا سکیں جو میٹا کے متبادل ایرین سسٹمز کے لیے آئسوسٹیرس کے طور پر تجویز کیے گئے ہیں۔ پروپیلین یا ٹرائی سائیکللو [3.2.1.01، 5] آکٹین، C8H12، CAS نمبر (K. وائبرگ اور G. برگمیئر، 1969)۔ الگ تھلگ۔ مشترکہ کاربن پر الٹا ٹیٹراہیڈرل جیومیٹری ہے۔ 60 کیلوری/مول کی تخمینی تناؤ توانائی۔ تھرمولیسس کے لیے قابل ذکر طور پر مزاحم ؛ 195 ڈگری سیلسیس پر تقریبا 20 گھنٹے کی نصف زندگی کے ساتھ ڈفینائل ایتھر حل میں پولیمرائز ہوتا ہے۔ یہ کمرے کے درجہ حرارت پر آکسیجن کے ساتھ بے ساختہ رد عمل ظاہر کرتا ہے اور-O-O-پلوں کے ساتھ ایک کوپولیمر دیتا ہے۔ [4.1.1] پروپیلین، C8H12، CAS نمبر (D. ہیمون، V. ٹرینری، 1981) آئسولیبل۔ [2.2.2] پروپیلین یا ٹرائی سائیکللو [2.2.2.01، 4] آکٹین، C8H12، CAS نمبر (P. Eaton اور G. Temme، 1973)۔ یہ پروپیلین تین سائکلوبوٹین نما رنگوں اور محوری کاربن پر انتہائی مسخ شدہ بانڈ اینگلز (ان میں سے تین تقریبا 90°، دیگر تین تقریبا 120°) کی وجہ سے بھی غیر مستحکم ہے۔ اس کی تناؤ توانائی کا تخمینہ 93 کیلوری/مول (390 کے جے/مول) لگایا گیا ہے۔ [3.3] پروپیلین، C11H18، CAS نمبر۔ یہ ایک مستحکم ٹھوس ہے جو 130 ڈگری سیلسیس پر پگھلتا ہے۔ اس کی ترکیب 1978 میں رابرٹ ڈبلیو ویبر اور جیمز ایم کک نے کی تھی جنہوں نے تمام [n، 3، 3] پروپیلینز کے لیے ایک عمومی مصنوعی راستہ تیار کیا، جس میں n ≤ 3: [4.3] پروپیلین، C12H20، CAS نمبر (R. ویبر اور J. کک، 1978) تھا۔ ایک مستحکم ٹھوس جو 100-101 °C پر پگھلتا ہے۔ پروپیلین، سی 14 ایچ 24، سی اے ایس نمبر (آر ویبر اور جے کک، 1978)۔ ایک تیل والا مائع جو 275-277 °C پر ابالتا ہے۔ [10.3.3] پروپیلین، C18H32، CAS نمبر (S. یانگ اور J. کک، 1976)۔ ایک مستحکم ٹھوس جو 33-34 °C پر کم ہوتا ہے۔ پروپیلین مشتقات 1,3-ڈی ہائیڈروڈامینٹین، C10H14 (پنکاک اور ٹوروپکا، 1969)۔ یہ مرکب رسمی طور پر دو ہائیڈروجین کو ہٹا کر اور اندرونی بانڈ کو شامل کرکے ایڈمنٹین سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اسے [3.3.1] پروپیلین کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے (جس کا محور نیا بند ہوگا)، اس کے دو بڑے "پروپیلر بلیڈ" کے درمیان ایک اضافی میتھلین پل کے ساتھ۔ یہ غیر مستحکم اور رد عمل والا ہے اور اسے پولیمرائز کیا جا سکتا ہے۔ 2, 4-میتھانو-2,4-ڈی ہائیڈروڈامینٹین: C11H14 (میجرسکی، 1980) اس کی تشریح ایڈمنٹائل پنجرے والے پروپیلین مشتق کے طور پر کی جا سکتی ہے۔ ایک عمومی رد عمل کے خاکے کی تحقیقات کی گئی جس میں [1.1.1] پروپیلین کے ہمہ جہت رویے سے مماثلت دکھائی گئی۔ پروپیلین قدرتی مصنوعات ڈائکروسفون بی، [3.3.3] پروپیلین کور کے ساتھ ایک سیسکوئٹرپینائڈ کو 2008 میں ڈائکروسفالا بینتھامی سے الگ کیا گیا تھا۔ اسے پہلی بار 2018 میں 1,3-سائکلوالکینڈیونز سے کاربوسیکلک پروپیلینز کی ترکیب کے لیے ایک عمومی حکمت عملی کا استعمال کرتے ہوئے ترکیب کیا گیا تھا۔ سائکلوالکین حوالہ جات ٹرائی سائیکلک مرکبات پولی سائیکلک نان ایرومیٹک ہائیڈرو کاربن بھی دیکھیں۔