Tetrahalodiboranes
ٹیٹراہالوڈی بورانیز ڈائبرون مرکبات کی ایک کلاس ہیں جن کا فارمولا B2X4 (X = F، Cl، Br، I) ہے۔ ان مرکبات کو پہلی بار 1920 کی دہائی میں دریافت کیا گیا تھا، لیکن 20 ویں صدی کے وسط میں کچھ دلچسپی کے بعد، تحقیق میں بڑے پیمانے پر نظر انداز کر دیا گیا۔ دیگر ڈائبرون مرکبات کے مقابلے میں، ٹیٹراہالوڈی بوران کافی غیر مستحکم ہیں اور تاریخی طور پر تیار کرنا مشکل رہا ہے۔ اس طرح، مصنوعی کیمسٹری میں ان کا استعمال بڑی حد تک غیر دریافت شدہ ہے، اور ٹیٹراہالوڈی بوران پر تحقیق ان کی رد عمل میں بنیادی دلچسپی سے پیدا ہوئی ہے۔ حال ہی میں، سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز میں استعمال کے لیے بی + کے ساتھ سلکان کی ڈوپنگ کو فروغ دینے کے لیے ریجینٹ کے طور پر خاص طور پر ڈائبرون ٹیٹرا فلورائڈ میں، ٹیٹراہالوڈی بورینز میں دلچسپی میں دوبارہ اضافہ ہوا ہے۔ ساخت کیونکہ ٹیٹراہالوڈی بورینز کی عمودی اور پلینر جیومیٹریز عام طور پر توانائی میں بہت قریب ہوتی ہیں، ان دونوں ڈھانچوں کے درمیان توانائی کا فرق ان مالیکیولز کی جیومیٹری کا سب سے زیادہ تحقیق شدہ پہلو رہا ہے۔ جیسا کہ یہ پتہ چلتا ہے، فرق کمپاؤنڈ میں ہالیڈ کی شناخت پر منحصر ہے۔ B2F4 ٹھوس اور گیس کے مرحلے دونوں میں ایک پلینر جیومیٹری (سمیٹری) کو اپناتا ہے۔ تاہم، گردش میں رکاوٹ چھوٹی ہے (صرف 0.42 کلو کیلوری/مو) ایل۔ تاہم، B2Cl4 کرسٹلائز ہونے پر پلانر جیومیٹری کو اپناتا ہے لیکن گیس مرحلے میں عمودی جیومیٹری (سمیٹری) کی حمایت کرتا ہے۔ دونوں کنفارمرز کے رشتہ دار استحکام کی گنتی سے پتہ چلتا ہے کہ جیومیٹری توانائی میں ~ 2 کیلوری/مول کم ہے۔ ٹھوس مرحلے میں پلانر جیومیٹری پیکنگ کے اثرات کی وجہ سے سمجھی جاتی ہے۔ اس رجحان کو جاری رکھتے ہوئے، کمپیوٹیشنل ماڈلنگ اور تجرباتی نتائج اس بات سے متفق ہیں کہ B2Br4 اور B2I4 عمودی جیومیٹری کے حق میں ہیں۔ ترکیب ٹیٹراہالوڈی بورین کی پہلی ترکیب کی اطلاع اسٹاک اور دیگر نے دی تھی۔ 1925 میں جہاں مصنفین نے مائع BCl3 میں ڈوبے ہوئے زنک الیکٹروڈ کے درمیان کرنٹ چلا کر BCl3 کو کم کر کے B2Cl4 بنا دیا۔ بعد میں کام نے گیسس بی سی ایل 3 اور مرکری الیکٹروڈ کا استعمال کرتے ہوئے بی 2 سی ایل 4 کی گیس مرحلے کی ترکیبیں تلاش کیں۔ B2Cl4 کی ابتدائی خصوصیت نے ایک بے رنگ، پائروفورک مائع ہونے کی اطلاع دی جو 0 ڈگری سیلسیس سے اوپر کے درجہ حرارت پر گل جاتا ہے۔ 1958 تک B2F4 کی ترکیب نہیں کی گئی تھی جب فنچ اور شلیسنجر نے B2F4 بنانے کے لیے اینٹیمنی ٹرائی فلورائڈ کے ساتھ B2Cl4 کی کامیاب ترکیب کی اطلاع دی۔ B2Cl4 کے برعکس، B2F4 کمرے کے درجہ حرارت پر مستحکم ہے۔ بھاری ٹیٹراہالوڈی بورینز، B2Br4 اور B2I4، سب سے پہلے 1949 میں شلیسنجر اور دیگر نے شائع کیے تھے۔ اور شمب بالترتیب۔ B2Br4 تک سب سے پہلے B2Cl4 اور BBr3 کے رد عمل سے رسائی حاصل کی گئی۔ بی 2 آئی 4 کو سب سے پہلے بی آئی 3 کو کم کرنے کے لیے الیکٹروڈ لیس ریڈیو فریکوئنسی ڈسچارج کا استعمال کرتے ہوئے ترکیب کیا گیا تھا۔ B2Br4-40 ڈگری سیلسیس سے نیچے کے درجہ حرارت پر مستحکم ہے، جبکہ B2I4 0 ڈگری سیلسیس سے نیچے مستحکم ہے۔ روشنی کے سامنے آنے پر B2I4 بھی خراب ہو جاتا ہے۔ بلند درجہ حرارت پر B2I4 کی سڑن سے ایک بی آئی 3 اور ایک سیاہ ٹھوس حاصل ہوتا ہے جو اور کا مرکب پایا جاتا ہے۔ ٹیٹرا ہالیو بورانیز میں ابتدائی دلچسپی بڑی حد تک بنیادی تھی، اور ٹیٹرا ہالیو بورانیز پر زیادہ قابل اطلاق غور بڑی حد تک ترکیب کی دشواری اور الگ تھلگ مرکبات کے کم استحکام کی وجہ سے محدود تھا۔ ٹیٹراہالوڈی بورینز کی ترکیب میں حالیہ بہتریوں سے B2F4، B2Cl4، B2Br4، اور B2I4 کی زیادہ آسان حل مرحلے کی ترکیبیں حاصل ہوئی ہیں۔ 1981 میں پہلی بار نوتھ ایٹ ال کے ذریعہ رپورٹ کردہ B2Br4 کے حل مرحلے کی ترکیب میں بہتری نہیں آئی ہے۔ محلول میں B2Br4 بنانے کے لیے، B2 (OMe) 4 کو BBr3 کے ساتھ ٹریٹ کیا جاتا ہے۔ حل کے مرحلے میں B2Br4 سے دیگر ٹیٹراہالوڈی بورینز تک بالترتیب B2F4، B2Cl4، یا B2I4 بنانے کے لیے SbF3، GaCl3، یا B3 کے ساتھ تعامل کر کے رسائی حاصل کی جا سکتی ہے۔ مصنوعی طریقوں میں ان بہتریوں نے ٹیٹراہالوڈی بورینز کی ممکنہ ایپلی کیشنز کی تلاش کے لیے دروازے کھول دیے ہیں۔ اگرچہ یہ دلچسپی اب تک کافی حد تک محدود رہی ہے، محققین نے مصنوعی بلڈنگ بلاکس کے طور پر اور صنعتی ایپلی کیشنز میں استعمال کے لیے ٹیٹراہالوڈی بورینز کے استعمال کی تلاش شروع کر دی ہے۔ خاص طور پر، ٹیٹراہالوڈی بورینز پر بحث کرنے والی حالیہ اشاعتیں بڑی حد تک پیٹنٹ لٹریچر میں بی 2 ایف 4 کے استعمال پر تبادلہ خیال کر رہی ہیں جس میں بی ایف 3 کو بطور فیڈ کیمیکل کے طور پر ڈوپ سیمی کنڈکٹرز کو بورون آئنوں کے ساتھ تبدیل کرنے پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ رد عمل لیوس بیس ایڈڈکٹ تشکیل ٹیٹراہالوڈی بورینز میں بوران ایٹم انتہائی لیوس تیزابیت والے ہوتے ہیں اور آسانی سے غیر جانبدار لیوس اڈوں کے ساتھ ایڈکٹس بناتے ہیں۔ اگرچہ ان کمپلیکس کی تشکیل عام طور پر توانائی کے لحاظ سے سازگار ہوتی ہے، لیکن ان لیوس ایسڈ بیس کمپلیکس کی تشکیل کی ابتدائی کوششوں میں ہیلوجن کے متبادلات کی لچک کی وجہ سے رکاوٹ پیدا ہوئی۔ 1992 میں تین اضافی فاسفین-ٹیٹراہالوڈیبورین (4) ایڈکٹس کی اشاعت سے پہلے، صرف تین لیوس ایسڈ-لیوس بیس ایڈکٹس کی اطلاع ملی تھی۔ دیگر کاموں میں بہت سے لیوس ایسڈ-لیوس بیس ایڈکٹس کو بیان کیا گیا ہے جو آسانی سے تشکیل پاتے ہیں، لیکن یہ بھی بیان کیا گیا ہے کہ مستحکم کمپلیکس میں بھی ٹیٹراہالوڈی بورینز کے ساتھ استحکام کے چیلنجز کیسے برقرار رہتے ہیں۔ ان غیر مستحکم ٹیٹراہالوڈی بورین-لیوس بیس ایڈکٹس کی مثالوں میں B2Cl4 یا B2F4 کے ساتھ تشکیل شدہ بیس-ڈائیتھائل ایتھر ایڈکٹ، B2Cl4 اور یا تو SH2 یا PH3 کا بیس ایڈکٹ، اور B2Cl4 یا B2F4 اور کمزور فاسفین ڈونرز جیسے PCl3 یا PBr3 کے ذریعہ تشکیل شدہ ایڈکٹس شامل ہیں۔ تاہم، کچھ ایڈکٹس ایسے ہیں جو کمرے کے درجہ حرارت سے باہر مستحکم ہیں۔ B2Cl4 اور B2F4 دونوں غیر مستحکم نائٹروجن عطیہ دہندگان کے ساتھ مستحکم مونو-اور بیس-ایڈکٹس بناتے ہیں۔ ان مستحکم لیوس بیس-ٹیٹراہالوڈیبورین ایڈکٹس میں سے پہلا 2012 میں براؤنشویگ اور دیگر نے شائع کیا تھا۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ B2Br4 (IDip) 2 (جہاں IDip = 1,3-bis (2,6-ڈائیسوپروپیلفینائل)-امیڈازول-2-الیڈین) ماحول کے درجہ حرارت پر مستحکم ہے۔ اس کے بعد بی 2 بی آر 4 (آئی ڈی آئی پی) 2 کو کم کر کے بی 2 بی آر 2 (آئی ڈی آئی پی) 2 بنایا جا سکتا ہے، جو ایک مستحکم ڈبورن ہے، اور بالآخر اسے مزید کم کر کے بی 2 (آئی ڈی آئی پی) 2 بنایا جا سکتا ہے جو پہلا الگ تھلگ ڈبورن ہے۔ اس دریافت کے بعد سے، برونشویگ گروپ نے متعدد دیگر مستحکم ٹیٹراہالوڈیبورین ایڈکٹس شائع کیے ہیں جن میں کچھ مونو ڈکٹس اور کچھ غیر متناسب بیس ایڈکٹس شامل ہیں۔ ان اضافی اشیا کو عام طور پر بی این ایم آر کا استعمال کرتے ہوئے نمایاں کیا جاتا ہے۔ منتقلی کی دھاتوں کے ساتھ رد عمل منتقلی کی دھاتوں کے ساتھ tetrahalodiboranes کی رد عمل کی کچھ تحقیقات کی گئی ہیں۔ نارمن اور دیگر۔ جہاں cis-[Pt (BF2) 2L2] بنانے کے لیے PtL2 کے ساتھ B2F4 کی اطلاع شدہ رد عمل۔ چونکہ بوران-ہیلائڈ بانڈ بھاری ٹیٹرا ہالڈی بورینز کے مقابلے میں کافی کم رد عمل والے ہوتے ہیں، اس لیے یہ حیرت کی بات نہیں ہے کہ پی ٹی کے ساتھ رد عمل بی-بی بانڈ پر ہوتا ہے۔ چونکہ یہ توقع کی جاتی تھی کہ بھاری ٹیٹراہالوڈی بورینز میں زیادہ رد عمل والے بورون-ہیلائڈ بانڈ ہو سکتے ہیں، اس لیے الیکٹران سے بھرپور Pt (PCy3) 2 کے ساتھ B2I4 کی رد عمل کی کھوج کی گئی۔ B2F4 میں B-F بانڈ کے مقابلے میں B-I بانڈ کی زیادہ لچک نے بوریل لگینڈس اور ایک پل [B2I4] کے ساتھ ڈپلیٹنم کمپلیکس کی تشکیل کی اجازت دی۔ بوریرانیلیڈین بورانیز کے ساتھ رد عمل 2001 میں، سیبرٹ اور دیگر۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ تین بوریرانیلیڈین بورینز کو سب سے پہلے برنڈٹ اور دیگر نے ترکیب کیا۔ 1980 کی دہائی میں ٹیٹراہالوڈی بورینز کے ساتھ تعامل کیا جا سکتا ہے تاکہ ذیل کی اسکیم میں دکھائے گئے دلچسپ بوران پر مشتمل مرکبات حاصل کیے جا سکیں۔ پہلے تعامل میں، کلورین اور فلورائن پر مشتمل مرکبات دونوں کو اچھی پیداوار میں ترکیب کیا گیا، لیکن فلورائن مرکب نمایاں طور پر کم مستحکم تھا۔ ذیل میں دکھائے گئے تمام مرکبات کی خصوصیت 11 بی، 1 ایچ اور 13 سی این ایم آر تھی۔ غیر سیر شدہ ہائیڈرو کاربنز میں اضافہ ٹیٹراہالوڈی بورینز غیر سیر شدہ ہائیڈرو کاربنز میں اضافہ کر سکتے ہیں۔ شلیسنجر اور دیگر۔ ایتھلین اور ایسیٹیلین میں B2Cl4 کے 1,2-اضافے شائع کیے۔ بعد میں کام نے دیگر الکنز، الکینز اور ڈائنز کے ساتھ B2Cl4 کی رد عمل کی کھوج کی اور یہ ظاہر کیا کہ B2F4 اسی طرح رد عمل ظاہر کر سکتا ہے۔ B2Br4 الکنز میں بھی اضافہ کر سکتا ہے۔ 2015 میں، براؤن اور دیگر۔ ان میں سے کچھ (غیر اتپریرک) بوران اضافے پر میکانکی معلومات فراہم کرنے کے لیے الیکٹرانک ڈھانچے کا حساب استعمال کیا۔ سب سے زیادہ دلچسپ بات یہ ہے کہ مصنفین میکانی معلومات فراہم کرنے کے قابل تھے جو 1,2 غیر متغیر الکینوں کے ساتھ B2Cl4 کے رد عمل کی دقیانوسی وضاحت کی وضاحت کرتے ہیں۔ حوالہ جات ویکیپیڈیا اسٹوڈنٹ پروگرام بورون ہالیڈس