Transmetalation
ট্রান্সমেটালেশন (অল্ট। বানানঃ ট্রান্সমেটলেশন) হল এক ধরনের অর্গানোমেটালিক প্রতিক্রিয়া যা লিগ্যান্ডগুলিকে এক ধাতু থেকে অন্য ধাতুতে স্থানান্তরের সাথে জড়িত। এর সাধারণ রূপ রয়েছেঃ M1-R + M2-R′ → M1-R′ + M2-R যেখানে R এবং R′ হতে পারে, কিন্তু একটি অ্যালকাইল, অ্যারিল, অ্যালকিনিল, অ্যালিল, হ্যালোজেন বা সিউডোহ্যালোজেন গ্রুপের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। তাপগতিবিদ্যা এবং গতিবিদ্যার কারণে বিক্রিয়াটি সাধারণত একটি অপরিবর্তনীয় প্রক্রিয়া। তাপগতিবিদ্যা ধাতুর তড়িৎঋণাত্মকতার উপর ভিত্তি করে বিক্রিয়াকে সমর্থন করবে এবং গতিবিদ্যা প্রতিক্রিয়াকে সমর্থন করবে যদি উভয় ধাতুতে খালি কক্ষপথ থাকে। রেডক্স-ট্রান্সমেটালেশন এবং রেডক্স-ট্রান্সমেটালেশন/লিগ্যান্ড এক্সচেঞ্জ সহ বিভিন্ন ধরনের ট্রান্সমেটালেশন রয়েছে। ট্রান্সমেটালেশনের সময় ধাতু-কার্বন বন্ধন সক্রিয় হয়, যার ফলে নতুন ধাতু-কার্বন বন্ধন তৈরি হয়। ট্রান্সমেটালেশন সাধারণত অনুঘটক, প্রধান গ্রুপ কমপ্লেক্সের সংশ্লেষণ এবং রূপান্তর ধাতু কমপ্লেক্সের সংশ্লেষণে ব্যবহৃত হয়। ট্রান্সমেটালেশনের প্রকার দুটি প্রধান ধরনের ট্রান্সমেটালেশন রয়েছে, রেডক্স-ট্রান্সমেটালেশন (আরটি) এবং রেডক্স-ট্রান্সমেটালেশন/লিগ্যান্ড-এক্সচেঞ্জ (আরটিএলই)। নীচে, এম 1 সাধারণত একটি 4 ডি বা 5 ডি ট্রানজিশন ধাতু এবং এম 2 সাধারণত একটি প্রধান গ্রুপ বা 3 ডি ট্রানজিশন ধাতু। ধাতু এবং লিগ্যান্ডগুলির বৈদ্যুতিন ঋণাত্মকতা দেখে, আরটি বা আরটিএলই বিক্রিয়া এগিয়ে যাবে কিনা এবং বিক্রিয়াটি কোন পণ্যগুলি উৎপন্ন করবে তা অনুমান করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কেউ ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে যে 3 এইচ. জি. পি. এইচ 2 থেকে 2 এ. এল যোগ করলে 3 এইচ. জি এবং 2 এ. এল. পি 3 পাওয়া যাবে কারণ এইচ. জি হল এ. এল-এর চেয়ে বেশি তড়িৎঋণাত্মক উপাদান। রিডক্স-ট্রান্সমেটালেশন M1n +-R + M2 → M1 + M2n +-R। রেডক্স-ট্রান্সমেটালেশনে একটি আন্তঃআণবিক পদ্ধতির মাধ্যমে একটি লিগ্যান্ড এক ধাতু থেকে অন্য ধাতুতে স্থানান্তরিত হয়। বিক্রিয়ার সময় ধাতব কেন্দ্রগুলির মধ্যে একটি জারিত হয় এবং অন্যটি হ্রাস পায়। ধাতু এবং লিগ্যান্ডগুলির তড়িৎঋণাত্মকতাই বিক্রিয়াকে এগিয়ে নিয়ে যায়। যদি এম1, এম2-এর তুলনায় বেশি তড়িৎঋণাত্মক হয়, তবে আর গ্রুপের জন্য কম তড়িৎঋণাত্মক এম2-এর সাথে সমন্বয় করা তাপগতিবিদ্যার পক্ষে অনুকূল। রিডক্স-ট্রান্সমেটালেশন/লিগ্যান্ড-এক্সচেঞ্জ M1-R + M2-X → M1-X + M2-R। রেডক্স-ট্রান্সমেটালেশন/লিগ্যান্ড বিনিময়ে দুটি ধাতব কমপ্লেক্সের লিগ্যান্ডগুলি একে অপরের সাথে স্থান পরিবর্তন করে, অন্য ধাতব কেন্দ্রের সাথে বন্ধন স্থাপন করে। আর লিগ্যান্ড একটি অ্যালকাইল, অ্যারিল, অ্যালকাইনিল বা অ্যালিল গ্রুপ হতে পারে এবং এক্স লিগ্যান্ড একটি হ্যালোজেন, সিউডো-হ্যালোজেন, অ্যালকাইল বা অ্যারিল গ্রুপ হতে পারে। প্রতিক্রিয়াটি দুটি সম্ভাব্য মধ্যবর্তী ধাপে এগিয়ে যেতে পারে। প্রথমটি হল একটি সহযোগী মধ্যবর্তী, যেখানে আর এবং এক্স লিগ্যান্ড দুটি ধাতুকে সংযুক্ত করে, যা রূপান্তর অবস্থাকে স্থিতিশীল করে। দ্বিতীয় এবং কম প্রচলিত মধ্যবর্তী হল একটি ক্যাটায়ন গঠন যেখানে R দুটি ধাতুকে সংযুক্ত করছে এবং X অ্যানায়নিক। আর. টি. এল. ই প্রতিক্রিয়া একটি সমন্বিত পদ্ধতিতে অগ্রসর হয়। আরটি প্রতিক্রিয়াগুলির মতো, প্রতিক্রিয়াটি তড়িৎঋণাত্মকতার মান দ্বারা চালিত হয়। এক্স লিগ্যান্ড অত্যন্ত তড়িৎ ধনাত্মক ধাতুর প্রতি আকৃষ্ট হয়। যদি এম1, এম2-এর চেয়ে বেশি তড়িৎ-ধনাত্মক ধাতু হয়, তবে আর এবং এক্স লিগ্যান্ডগুলির বিনিময়ের জন্য এটি তাপগতিবিদ্যার দিক থেকে অনুকূল। প্রয়োগ ক্রস-কাপলিং প্রতিক্রিয়াগুলি ট্রান্সমেটালেশন প্রায়শই ক্রস-কাপলিং প্রতিক্রিয়াগুলির অনুঘটক চক্রের একটি পদক্ষেপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কিছু ক্রস-কাপলিং প্রতিক্রিয়া যার মধ্যে একটি ট্রান্সমেটালেশন ধাপ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে তা হল স্টিল ক্রস-কাপলিং, সুজুকি ক্রস-কাপলিং, সোনোগাসিরা ক্রস-কাপলিং এবং নেগিশি ক্রস-কাপলিং। সবচেয়ে কার্যকর ক্রস-কাপলিং অনুঘটকগুলি প্যালেডিয়াম ধারণকারী অনুঘটক হতে পারে। ক্রস-কাপলিং প্রতিক্রিয়াগুলির সাধারণ রূপ হল R′-X + M-R → R′-R + M-X এবং এগুলি C-C বন্ধন গঠনে ব্যবহৃত হয়। R এবং R′ যেকোনও কার্বন খণ্ড হতে পারে। ধাতুর পরিচয়, এম, নির্ভর করে কোন ক্রস-কাপলিং প্রতিক্রিয়া ব্যবহার করা হচ্ছে তার উপর। স্টিল বিক্রিয়ায় টিন, সুজুকি বিক্রিয়ায় বোরন, সোনোগশিরা বিক্রিয়ায় তামা এবং নেগিশি বিক্রিয়ায় দস্তা ব্যবহার করা হয়। প্যালেডিয়াম অনুঘটক বিক্রিয়ায় ট্রান্সমেটালেশন ধাপে একটি আর-এম যৌগ যোগ করে একটি আর-পিডি-আর যৌগ তৈরি করা হয়। ঔষধি রসায়নের ক্ষেত্র সহ সিন্থেটিক রসায়নে ক্রস-কাপলিং প্রতিক্রিয়াগুলির বিস্তৃত প্রয়োগ রয়েছে। স্টিল বিক্রিয়াটি একটি অ্যান্টিটিউমার এজেন্ট, (±)-এপি-জট্রোফোন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে; সুজুকি বিক্রিয়াটি একটি অ্যান্টিটিউমার এজেন্ট, অক্সিমিডিন II তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে; সোনোগাসিরা বিক্রিয়াটি একটি অ্যান্টিক্যান্সার ড্রাগ, এনিলুরাসিল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে; এবং নেগিশি বিক্রিয়াটি একটি ট্রান্সমেটালেশন ক্যাসকেডের মাধ্যমে ক্যারোটিনয়েড β-ক্যারোটিন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছে। ল্যান্থানাইড ল্যান্থানাইড অর্গানোমেটালিক কমপ্লেক্সগুলি আরটি এবং আরটিএলই দ্বারা সংশ্লেষিত হয়েছে। ল্যান্থানাইডগুলি অত্যন্ত তড়িৎ-ধনাত্মক উপাদান। অর্গানোমারকিউরিয়াল, যেমন এইচ. জি. পি. এইচ. 2, হল সাধারণ গতিগতভাবে নিষ্ক্রিয় আর. টি এবং আর. টি. এল. ই বিকারক যা অর্গানোলিথিয়াম এবং গ্রিগনার্ড বিকারকগুলির বিপরীতে কার্যকরী ডেরিভেটিভগুলিকে সংশ্লেষিত করার অনুমতি দেয়। ডায়েরিলমারকিউরিয়ালগুলি প্রায়শই ল্যান্থানাইড অর্গানোমেটালিক কমপ্লেক্স সংশ্লেষ করতে ব্যবহৃত হয়। Hg (C6F5) 2 হল HgPh2-এর তুলনায় ল্যান্থানাইডের সাথে ব্যবহার করার জন্য একটি ভাল আরটি বিকারক কারণ ধাতুটি সক্রিয় করার জন্য এটির একটি ধাপের প্রয়োজন হয় না। তবে, ফিনাইল-প্রতিস্থাপিত ল্যান্থানাইড কমপ্লেক্সগুলি পেন্টাফ্লোরোফিনাইল কমপ্লেক্সের তুলনায় তাপীয়ভাবে বেশি স্থিতিশীল। এইচ. জি. পি. এইচ. 2-এর ব্যবহারের ফলে দুটি ওয়াই. বি পরমাণুর উপর বিভিন্ন জারণ অবস্থার সঙ্গে একটি ইটারবিয়াম কমপ্লেক্সের সংশ্লেষণ ঘটেঃ ওয়াই. বি (সি10এইচ8) (টি. এইচ. এফ) 2 + এইচ. জি. পি. এইচ2 → ওয়াই. আই. আই. আই. আই. আই. আই. পি. এইচ5 (টি. এইচ. এফ) 4 এল. এন (সি6এফ5) 2টি কমপ্লেক্সে, যেখানে এল. এন = ওয়াই. বি, ইউ, বা এস. এম, এল. এন-সি বন্ডগুলি খুব প্রতিক্রিয়াশীল, যা তাদের আর. টি. এল. ই বিক্রিয়ায় কার্যকর করে তোলে। প্রোটিক স্তরগুলি এলএন (সি6এফ5) 2 জটিলের সাথে বিক্রিয়াকারী হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে যেমন দেখানো হয়েছেঃ এলএন (সি6এফ5) 2 + 2এলএইচ → এলএন (এল) 2 + 2সি6এফ5এইচ। অস্থিতিশীল এলএন (সি6এফ5) 2 জটিলের সঙ্গে কাজ করার চ্যালেঞ্জগুলি নিম্নলিখিত প্রতিক্রিয়া দ্বারা তৈরি করে এড়ানো সম্ভবঃ এলএন + এইচজিআর2 + 2 এলএইচ → এলএন (এল) 2 + এইচজি + 2 আরএইচ অর্গানোটিনগুলিও গতিবিদ্যার দিক থেকে নিষ্ক্রিয় আরটি এবং আরটিএলই বিকারক যা বিভিন্ন জৈব-ধাতব প্রতিক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়েছে। ল্যান্থানাইড কমপ্লেক্সের সংশ্লেষণে তাদের প্রয়োগ রয়েছে, যেমন নিম্নলিখিত বিক্রিয়ায়ঃ Yb + Sn (N (SiMe3) 2) 2 → Yb (N (SiMe3) 2) 2 + Sn অ্যাক্টিনাইডস আরটি অ্যাক্টিনাইড কমপ্লেক্স সংশ্লেষণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। ইউরেনিয়াম ধাতু এবং পারদের হ্যালাইড ব্যবহার করে ইউরেনিয়াম হ্যালাইড সংশ্লেষণে আরটি ব্যবহার করা হয়েছে যেমন দেখানো হয়েছেঃ ইউ + এইচজিএক্স → ইউএক্স + এইচজি (এক্স = সিএল, বিআর, আই) এই অ্যাক্টিনাইড আরটি বিক্রিয়াটি ধাতুর সাথে হ্যালোজেন ব্যতীত অন্যান্য লিগ্যান্ডগুলিকে সমন্বিত করার জন্য একাধিক পারদের যৌগগুলির সাথে করা যেতে পারেঃ 2 ইউ + 3 (সি 5 এইচ 5) 2 এইচজি + এইচজিসিএল 2 → 2 (সি 5 এইচ 5) 3 ইউসিএল + 4 এইচজি ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু কমপ্লেক্সগুলি আরটিএলই দ্বারা সংশ্লেষিত করা হয়েছে, ল্যান্থানাইড কমপ্লেক্স সংশ্লেষণে ব্যবহৃত একই পদ্ধতি ব্যবহার করে। ক্ষারীয়-মৃত্তিকা ধাতব বিক্রিয়ায় ডাইফিনাইলমার্কুরির ব্যবহার মৌলিক পারদের উৎপাদনের দিকে পরিচালিত করে। মানুষ এবং পরিবেশের জন্য বিষাক্ততার কারণে মৌলিক পারদের পরিচালনা এবং নিষ্পত্তি চ্যালেঞ্জিং। এর ফলে একটি বিকল্প আর. টি. এল. ই বিক্রিয়কের আকাঙ্ক্ষা দেখা দেয় যা কম বিষাক্ত এবং এখনও খুব কার্যকর হবে। ট্রাইফিনাইলবিস্মথ, বিআইপিএইচ3, একটি উপযুক্ত বিকল্প হিসাবে আবিষ্কৃত হয়েছিল। বুধ এবং বিসমাথ-এর তড়িৎঋণাত্মকতার মান একই রকম এবং আর. টি. এল. ই বিক্রিয়ায় একই রকম আচরণ করে। ক্ষারীয়-মৃত্তিকা ধাতব অ্যামাইড এবং ক্ষারীয়-মৃত্তিকা ধাতু সাইক্লোপেন্টাডাইনাইড সংশ্লেষণে বিআইপিএইচ3 ব্যবহার করা হয়েছে। এই সংশ্লেষগুলিতে এইচ. জি. পি. এইচ2 এবং বি. আই. পি. এইচ3-এর মধ্যে পার্থক্য ছিল যে বি. আই. পি. এইচ3 ব্যবহার করার সময় প্রতিক্রিয়ার সময় বেশি ছিল। তথ্যসূত্র জৈব-ধাতব রসায়ন প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া