Organoberyllium chemistry
آرگنابیریلیم کیمسٹری میں آرگنامیٹالک مرکبات کی ترکیب اور خصوصیات شامل ہیں جن میں گروپ 2 الکلائن ارتھ میٹل بیریلیم (بی ای) شامل ہے۔ دیگر اہم گروپ عناصر کی کیمسٹری کے مقابلے میں اس علاقے کا کم مطالعہ کیا گیا ہے، کیونکہ اگرچہ دھاتی بیریلیم نسبتا غیر فعال ہے، لیکن اس کی دھول بیریلوسیس کا سبب بنتی ہے اور مرکبات زہریلے ہوتے ہیں۔ آرگنابیریلیم مرکبات عام طور پر بیرلیم کلورائد کے ٹرانسمیٹلیشن یا الکیلیشن کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں۔ آرگنیوبریلیم مرکبات میں بیریلیم فنکشنل گروپ عام طور پر دوسرے عناصر اور لگینڈوں کو مربوط کرنے کا کام کرتا ہے۔ پیریڈک ٹیبل پر سب سے چھوٹے ایٹموں میں سے ایک، بیریلیم، تقریبا ہمیشہ + 2 آکسیکرن کی حالت ظاہر کرتا ہے۔ Be2 + کیشن کی خصوصیت سب سے زیادہ معلوم چارج کثافت (Z/r = 6.45) ہے، جو اسے سب سے مشکل کیشنوں میں سے ایک اور ایک بہت مضبوط لیوس ایسڈ بناتا ہے۔ بیریلیم میں ہم آہنگی دو سے چار کے ہم آہنگی نمبر تک ہو سکتی ہے۔ بیریلیم سے منسلک سب سے عام لگینڈس ہالیڈس، ہائیڈرائڈ (جیسے تین مرکز دو الیکٹران بانڈ میں بیریلیم بورو ہائیڈرائڈ)، میتھائل، ایرل اور الکائل ہیں۔ بیریلیم معروف نامیاتی مرکبات جیسے فاسفائنز، این-ہیٹریوسائکلک کاربینس (این ایچ سی)، سائکلک الکیل امینو کاربینس (سی اے اے سی)، اور β-ڈائیکیٹیمینیٹس (این اے سی این اے سی) کے ساتھ کمپلیکس تشکیل دے سکتا ہے۔ عمومی خصوصیات آرگینوبیرلیم کیمسٹری بیرلیم کی قیمت اور زہریلا ہونے کی وجہ سے تعلیمی تحقیق تک محدود ہے۔ آرگنابیریلیم مرکبات ایک نامیاتی گروپ کے ساتھ منسلک بیریلیم ایٹم پر مشتمل ہوتے ہیں۔ Be (I) اور Be (0) آکسیکرن کی حالتوں کے بہت کم رپورٹ شدہ کیس ہیں۔ اس کے بجائے، Be میں + 2 آکسیکرن کی حالت ہوتی ہے، اور چارج کی کثافت کسی بھی دوسرے گروپ 2 عنصر سے زیادہ ہوتی ہے۔ آرگنامیٹالک بیرلیم مرکبات انتہائی رد عمل والے مضبوط ایسڈ ہوتے ہیں۔ دوسرے گروپ 2 عناصر کے مقابلے میں بیریلیم میں زیادہ برقی منفییت ہے۔ اس طرح نتیجے میں آنے والے سی-بی بانڈز دوسرے سی-ایم آئی آئی بانڈز کے مقابلے میں کم انتہائی پولرائزڈ ہوتے ہیں، حالانکہ منسلک کاربن اب بھی ایک منفی دو قطبی مومنٹ برداشت کرتا ہے۔ ہلکے آرگنیوبریلیم مرکبات کو اکثر کوولینٹ سمجھا جاتا ہے، لیکن کچھ آئنک بانڈ کی خصوصیات کے ساتھ۔ اس نقطہ نظر سے، سی-بی بانڈز دوسرے سی-آر بانڈز کے مقابلے میں بہت زیادہ آئنک اور انتہائی پولرائزڈ ہوتے ہیں۔ یہ اعلی آئنک کردار اور بانڈ پولرائزیشن اعلی کوآرڈینیشن نمبر پیدا کرنے کا رجحان رکھتی ہے۔ بہت سے مرکبات، خاص طور پر ڈائلکلیز، ٹھوس یا مائع حالتوں میں پولیمرک ہوتے ہیں جن کے حل میں انتہائی پیچیدہ ڈھانچے ہوتے ہیں۔ گیسی حالت میں، وہ اکثر مونومرز کی طرف لوٹ جاتے ہیں۔ ایک اچھی مثال بیریلیم بورو ہائیڈرائڈ ہے، جو تین مرکز دو الیکٹران بانڈ بنانے کے لیے ڈائمرائز ہوتا ہے۔ ان ہائیڈرائڈز جیسے مرکبات کرسٹل بنانے کے لیے کاربین جیسے این-ہیٹروسائکلک کاربینی کے ساتھ ہم آہنگی کر سکتے ہیں۔ شریک کرسٹلائزیشن کا رجحان آرگنکوٹیلیسیس میں ایپلی کیشنز کی تجویز کرتا ہے۔ مرکب بیریلیم مختلف قسم کے آرگن اوبریلیم مرکبات تشکیل دے سکتا ہے، جن میں رنگ ڈھانچے، الکائل، الکائنائل، ہائیڈرائڈز، میتھائل، ہالائڈز، فاسفائنز، کاربینیز، اور نائٹروجن پر مبنی ہم آہنگی جیسے NacNac شامل ہیں۔ Dimethylberyllium میں وہی کرسٹل ڈھانچہ ہے جو Dimethylmagnesium میں ہے اور اسے بیریلیم ایزائڈ اور بیریلیم ہائیڈرائڈ کی ترکیب کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ رنگ ڈھانچہ آرگنیوبریلیم ڈھانچے ایک ایرل، ڈائنوپینٹائل بیریلئم، بیریلوسین، فینائل، یا ٹرفینائل پر مشتمل ہو سکتے ہیں۔ ہیلائڈز بیریلیم ہالائڈز بیریلیم ایٹم کے ساتھ ہیلوجن کے امتزاج سے تشکیل پاتے ہیں۔ بیریلیم ہالائڈز زیادہ تر کوولینٹ نوعیت کے ہوتے ہیں سوائے فلورائڈ کے جو زیادہ آئنک ہوتا ہے۔ انہیں لیوس ایسڈ اتپریرک کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان مرکبات کی تیاری ہیلوجن کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ دیگر قسم کے لگینڈ کے ساتھ کمپلیکس بنانے کے لیے بیریلیم ہالائڈز سب سے عام ابتدائی نکات میں سے ہیں۔ ہیلائڈز-1 کے چارج کے ساتھ بیرلیم کے مرکز میں 2 الیکٹرانوں کا عطیہ کر سکتے ہیں۔ فاسفائنز آرگنیوبریلیم فاسفائنز مرکبات کی ایک اور کلاس ہیں جو ترکیب میں استعمال ہوتی ہیں۔ فاسفین بیرلیم کے مرکز میں دو الیکٹرانوں کا عطیہ کرتی ہے۔ فاسفین ایل قسم کے لگینڈ ہوتے ہیں۔ زیادہ تر دھاتی امائن کمپلیکس کے برعکس، دھاتی فاسفین کمپلیکس لیپوفیلک ہوتے ہیں، جو نامیاتی سالوینٹس میں اچھی گھلنشیلتا ظاہر کرتے ہیں۔ فاسفین لگینڈ بھی π-قبول کرنے والے ہوتے ہیں۔ ان کی π-تیزابیت P-C σ * اینٹی بانڈنگ آربیٹلز کے بھرے ہوئے دھاتی آربیٹلز کے اوورلیپ سے پیدا ہوتی ہے۔ بیریلیم اپنی اچھی π-قبول کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے فاسفین کے ساتھ ہم آہنگی کر سکتا ہے، جو بیریلیم کیمسٹری ادب میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ چار مربوط ٹیٹراہیڈرل مرکب بنانے کے لیے بیریلیم ہالائڈ کے ساتھ ہم آہنگی کے ذریعے ایک آرگنیوبریلیم فاسفین تیار کی جا سکتی ہے۔ کاربنیز ایک آرگنیوبریلیم کاربینی ایک کاربینی پر مشتمل ہوتا ہے جو بیریلیم سے منسلک ہوتا ہے۔ کاربینی کی اقسام میں این-ہیٹروسائکلک کاربینیز (این ایچ سی) اور سائکلک الکیل امینو کاربینیز (سی اے اے سی) شامل ہیں۔ این-ہیٹریو سائیکلک کاربینیز بیریلیم این-ہیٹریو سائیکلک کاربینی (این ایچ سی) کے ساتھ ہم آہنگ ہو سکتے ہیں۔ این ایچ سی کی تعریف ہیٹروسائکلک پرجاتیوں کے طور پر کی گئی ہے جس میں کاربین کاربن اور رنگ ڈھانچے کے اندر کم از کم ایک نائٹروجن ایٹم ہوتا ہے۔ این ایچ سی نے کیمیائی صنعت میں سب سے اہم اتپریرک تبدیلیوں میں سے کچھ میں بے شمار استعمال پایا ہے، لیکن مرکزی گروپ کے عناصر کے ساتھ ہم آہنگی میں ان کی رد عمل خاص طور پر ایک رد عمل والے آرگنکوٹیلیسٹ کے طور پر بیرلیم کی صلاحیت کے ساتھ تحقیق کے نئے شعبے کھولے ہیں۔ سائیکلک الکل امینو کاربنیز (سی اے اے سی) بیریلیم سائیکلک الکل امینو کاربینی (سی اے اے سی) لگینڈس کے ساتھ ہم آہنگ ہو سکتا ہے اور بیریلیم ریڈیکلز تشکیل دے سکتا ہے جو بیریلیم کمپلیکس (بی آر 2) کے ساتھ موجود ہو سکتے ہیں۔ ایک سی اے اے سی لگینڈ 2 الیکٹران-1 چارج کو بیریلیم کے مرکز میں مربوط کرتا ہے۔ سی اے اے سی میں ایک "امینو" متبادل اور ایک "الکیل" ایس پی 3 کاربن ایٹم ہوتا ہے۔ این ایچ سی کے مقابلے میں سی اے اے سی بہت اچھے σ ڈونرز (اعلی HOMO) اور π قبول کنندگان (کم LUMO) ہیں۔ اس کے علاوہ، این ایچ سی کے مقابلے میں سی اے اے سی میں کاربینی مرکز کے کم ہیٹروآٹم استحکام کے نتیجے میں δE کم ہوتا ہے۔ β-Diketiminates (NacNac) β-Diketiminates (BDI، جسے NacNac بھی کہا جاتا ہے)، معاون لگینڈوں کی ایک عام طور پر استعمال ہونے والی کلاس ہے جسے متعدد آکسیکرن ریاستوں میں s، p، d، اور f-بلاکس سے دھاتی آئنوں کی ایک وسیع رینج کو مستحکم کرنے کے لیے کامیابی سے اپنایا گیا ہے۔ ان مونوانیونک این-ڈونر لگینڈس کی مقبولیت کو ان کی آسان رسائی اور اعلی سٹیریو الیکٹرانک کوآرڈینیشن سے سمجھایا جا سکتا ہے۔ یہ انتہائی رد عمل کوآرڈینیٹو طور پر غیر سیر شدہ کمپلیکس کو الگ کرنے کے قابل بناتا ہے۔ مزید برآں، مطالعات نے مختلف تبدیلیوں کے لیے فعال اتپریرک کو ڈیزائن کرنے کے لیے لگینڈ کی اس کلاس کی افادیت کا مظاہرہ کیا ہے۔ لہذا، اس کی وجہ سے، بیریلیم اعلی رد عمل اور بیریلیم کے ساتھ سٹیریو الیکٹرانک ہم آہنگی کی وجہ سے β-ڈائیکیٹیمینیٹ مرکبات کے ساتھ مناسب طریقے سے ہم آہنگی کر سکتا ہے اس طرح بی این اے سی این اے سی مرکب آرگنیوبریلیم کیمسٹری میں بھی عام ہے۔ آرگنیوبریلیم مرکبات کی ترکیب محدود ہے لیکن ادب سے پتہ چلتا ہے کہ بیریلیم ہالائڈز، الکلز، ایلوکسائڈز اور دیگر نامیاتی مرکبات کے ساتھ تعامل کر سکتا ہے۔ بیریلیم ہالائڈ کا الکیلیشن بیریلیم کیمسٹری میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے طریقوں میں سے ایک ہے۔ ٹرانس میٹلشن ایک ٹرانس میٹلشن میں ایک دوسرے میں لگینڈ کی منتقلی شامل ہوتی ہے جیسے کہ: M 'R2 + Be → BeR2 + M' M کسی بھی اہم گروپ اور/یا منتقلی دھات تک محدود نہیں ہے۔ R تقریبا کسی بھی فاسفین، ایرل، الکائل، ہیلوجن، ہائیڈرائڈ اور/یا کاربینی تک محدود ہو سکتا ہے۔ اس صورت میں آرگنیوبریلیم رد عمل تشکیل دے سکتا ہے جیسے: بیرلیم ہالائڈ کا الکیلیشن الکیلیشن ایک آرگنیوبریلیم مرکب بنانے کے لیے رد عمل ظاہر کرنے کا ایک اور عام طریقہ ہے: 2 ایم آر 1 + بی آر 2 → بی آر 1 + ایم آر 2 ایم کسی بھی اہم گروپ اور/یا منتقلی دھات تک محدود نہیں ہے۔ R1 فینائل، میتھائل، میتھائل آکسائیڈ، کاربینی وغیرہ تک محدود نہیں ہے۔ R2 کوئی بھی ہالائڈ ہو سکتا ہے جیسے فلورائڈ، برومائڈ، آیوڈائڈ، یا کلورائڈ۔ اس طرح کے تعامل کی ایک مثال بیس (سائکلوپینٹاڈینیل) بیریلیم (سی پی 2 بی) یا بی سی ایل 2 سے بیریلوسین اور پوٹاشیم سائکلوپینٹاڈینائڈ کی ترکیب ہے: 2 کے [سی پی] + بی سی ایل 2 → (سی پی) 2 بی + 2 کے سی ایل کم آکسیکرن بیریلیم کیمسٹری جبکہ بی (II) زیادہ عام آکسیکرن حالتوں میں سے ایک ہے، بی (I) اور بی (0) کمپلیکس پر مزید تحقیق بھی موجود ہے۔ ٹرانزیشن میٹل کمپلیکس کے مقابلے میں ان کی دلچسپ رد عمل کی وجہ سے کم ویلینٹ مین گروپ مرکبات حال ہی میں مطلوبہ مصنوعی اہداف بن گئے ہیں۔ ایک کام میں، مستحکم سائیکلک (الکل) (امینو) کاربینی لگینڈز کو بیریلیم پر مشتمل پہلے غیر جانبدار مرکبات کو الگ کرنے اور ان کی خصوصیت کے لیے استعمال کیا گیا، جس میں Be (0) مرکب کو مضبوطی سے σ-عطیہ دینے والے اور π-قبول کرنے والے سائیکلک CAAC لگینڈ کے ذریعے مستحکم کیا گیا۔ Be (I) ایک نایاب رجحان کی ایک اور مثال ہے اور کچھ اشاعتوں کی اطلاع دی گئی تھی، لیکن Be (I) کی ایک مثال CAAC لگینڈ تھی جو پہلے ہی Be کے ساتھ مربوط تھی۔ گلیارڈ اور اس کے گروپ نے ایک زیادہ مستحکم بیریلیم ریڈیکل کیشن بنایا۔ Be (II) کو Be (I) میں کم کرنے سے متعلق اچھی طرح سے قائم چیلنجوں کی وجہ سے، انہوں نے ٹی ایم پی او ((2,2,6، 6-Tetramethylpiperidin-1-yl) آکسائل کا استعمال کرتے ہوئے آکسیکرن حکمت عملی کے ذریعے ریڈیکل کی پیروی کی۔ اس رد عمل کے نتیجے میں صرف بی ریڈیکل کو مستحکم کرکے بی (I) مرکب بن گیا۔ گروپ 2 آرگنامیٹالک کیمسٹری بیریلیم حوالہ جات بیریلیم مرکبات آرگنامیٹالک کیمسٹری بھی دیکھیں۔