रूसी संघ के शिक्षा मंत्रालय

यूराल स्टेट यूनिवर्सिटी के नाम पर रखा गया। ए. एम. गोर्की

एक विशेष पाठ्यक्रम के लिए पद्धति संबंधी निर्देश

अंग तत्व यौगिकों का रसायन

1 और 2 साल के अध्ययन के मास्टर छात्रों के स्वतंत्र कार्य के लिए

रसायन विज्ञान संकाय

Ekaterinburg

विभाग ने तैयार की गाइडलाइन

कार्बनिक रसायन विज्ञान

संकलनकर्ता: यू. जी. यतलुक

यूराल स्टेट यूनिवर्सिटी

ऑर्गेनोलेमेंट रसायन विज्ञान एक मौलिक वैज्ञानिक अनुशासन है जो तत्व-कार्बन बंधन वाले कार्बन यौगिकों का अध्ययन करता है। व्यापक अर्थ में, ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में ऐसे यौगिक भी शामिल होते हैं जिनमें धातु-अधातु-कार्बन बंधन होता है, जहां अधातु आमतौर पर ऑक्सीजन, नाइट्रोजन या सल्फर होता है। ऐसे यौगिकों को आमतौर पर तत्वों के कार्बनिक यौगिक कहा जाता है। दूसरी ओर, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर और हैलोजन के साथ कार्बन बांड वाले यौगिकों को आमतौर पर ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। यह पाठ्यक्रम तत्वों के ऑर्गेनोलेमेंट और कार्बनिक यौगिकों दोनों की जांच करता है। असामान्य संयोजकता में सल्फर और हैलोजन के यौगिकों पर कुछ ध्यान दिया जाता है। पाठ्यक्रम का अध्ययन करते समय, छात्र ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों की संरचना और गुणों के साथ-साथ उद्योग, कृषि और मानव गतिविधि के अन्य क्षेत्रों में उनके अनुप्रयोग से संबंधित सबसे महत्वपूर्ण कानूनों से परिचित हो जाते हैं।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में महारत हासिल करते समय, छात्रों को सीखना चाहिए:

- तर्कसंगत नामकरण, IUPAC नामकरण के नियमों के अनुसार कड़ाई से उपयोग किए जाने वाले यौगिकों के सही नाम बताएं, उनके तुच्छ नामों को जानें;

- ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के मुख्य वर्गों को अलग करें, उनकी संरचना की विशेषताओं, तैयारी के तरीकों को समझें, रासायनिक और भौतिक गुणों के संबंध को समझें, आवेदन के क्षेत्रों को जानें;

- ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों से जुड़ी रासायनिक प्रतिक्रियाओं के तंत्र के बारे में उचित धारणाएं बनाएं और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना के लिए संभावित स्थितियों की भविष्यवाणी करने के लिए इस ज्ञान का उपयोग करें;

इन समस्याओं को सफलतापूर्वक हल करने का आधार कक्षा की गतिविधियों (व्याख्यान, सेमिनार, बोलचाल) के प्रति ईमानदार रवैया है। स्वतंत्र होमवर्क भी आवश्यक है (सेमिनार, बोलचाल की तैयारी, परीक्षण पूरा करना)। व्याख्यान में शामिल नहीं की गई सामग्री का स्वतंत्र अध्ययन आवश्यक है।

संक्षिप्त पाठ्यक्रम कार्यक्रम

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों का वर्गीकरण (ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक: धातु-कार्बन बंधन वाले यौगिक, लवण, रेडिकल आयनों वाले यौगिक; क्षार धातुओं के कार्बनिक यौगिक: एल्कोऑक्साइड, केलेट्स बी-डाइकारबोनील यौगिक)। संरचना। नामपद्धति। भौतिक गुण। प्राप्ति के तरीके.

कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोलिथियम यौगिक। अनेक बंधनों को जोड़ना। प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ. पुनर्समूहन। रेडिकल आयनों के साथ लिथियम (सोडियम, पोटेशियम) कार्बनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाएं। लिथियम, सोडियम और पोटेशियम के एमाइड और एल्कोक्साइड की प्रतिक्रियाएं। इसे बनाने वाली क्षार धातु पर केलेट्स की प्रतिक्रियाशीलता की निर्भरता।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक (डायलकाइल (एरील) डेरिवेटिव, एल्काइल (एरील) मेटल हैलाइड)। संरचना। नामपद्धति। भौतिक गुण। प्राप्ति के तरीके.

कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिक। अनेक बंधनों को जोड़ना। प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया. पुनर्समूहन। अन्य ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का संश्लेषण। कैल्शियम और ऑर्गेनोबेरियम यौगिक। मैग्नीशियम एल्कोऑक्साइड। मैग्नीशियम नेफ़थलीन. मेथॉक्सीमैग्नेशियम मिथाइल कार्बोनेट।

ऑर्गेनोकॉपर यौगिक। लिथियम डायलकाइल कप्रेट। कॉपर एसिटिलीनाइड्स। संरचना। नामपद्धति। तैयारी के तरीके, प्रतिक्रियाएँ। कॉपर एल्कोऑक्साइड। कॉपर आधारित केलेट्स बी-डाइकार्बोनील यौगिक। सिल्वर एसिलेट्स.

जिंक, कैडमियम और ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिक। संरचना। तैयारी और प्रतिक्रिया के तरीके. एस.एन. रिफॉर्मत्स्की की प्रतिक्रिया। पारा यौगिकों द्वारा उत्प्रेरण। दोहरी प्रतिक्रियाशीलता ए

ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिक. गुण, तैयारी के तरीके, प्रतिक्रियाएँ। कार्बनिक संश्लेषण में एल्यूमिनियम हाइड्राइड्स। ऑर्गेनोएल्युमीनियम यौगिकों का औद्योगिक महत्व। ऑर्गेनोथैलियम यौगिक. मोनो-, डी-, ट्रायलकाइल (एरिल) ऑर्गेनोथैलियम यौगिक। कार्बनिक संश्लेषण में मोनोवैलेंट थैलियम के एल्कोक्साइड, केलेट्स, एसिलेट्स।

जर्मेनियम, ऑर्गेनोटिन और सीसा यौगिक। गुण, तैयारी की विधियाँ और प्रतिक्रियाएँ। कार्बनिक सीसा यौगिकों का औद्योगिक उपयोग। टिन हाइड्राइड यौगिक. द्विसंयोजी सीसा के यौगिक, सीसा-सीसा बंधन वाले यौगिक।

कार्बनिक संश्लेषण में बोरोहाइड्राइड्स और उनके डेरिवेटिव। ऑर्गेनिलबोरेन्स। ऑर्गेनोबोरेट्स के लवण, कार्बनिक संश्लेषण में उनका उपयोग। बोरोन हेलाइड्स और उनकी प्रतिक्रियाएँ। एल्कोक्सी और एसाइलॉक्सीबोरेन्स, उनकी तैयारी और गुण।

ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिक (सिलिकॉन-हैलोजन, सिलिकॉन-हाइड्रोजन, सिलिकॉन-ऑक्सीजन, सिलिकॉन-नाइट्रोजन, सिलिकॉन-कार्बन, सिलिकॉन-सिलिकॉन और सिलिकॉन-धातु बांड वाले यौगिक)। तैयारी के तरीके, प्रतिक्रियाएँ, गुण। ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों पर आधारित पॉलिमर।

विभिन्न संयोजकता, ऑक्सीकरण अवस्था और समन्वय संख्या के ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिक। आर्सेनिक, सुरमा और बिस्मथ के यौगिकों के साथ प्रतिक्रियाशीलता की तुलना। उद्योग में कार्बनिक फास्फोरस यौगिकों का उपयोग, कार्बनिक संश्लेषण में अकार्बनिक यौगिकों का उपयोग।

कार्बनिक सल्फर यौगिक: थिओल्स, सल्फाइड, पॉलीसल्फाइड, सल्फोनियम लवण, सल्फोऑक्साइड, सल्फोन, सल्फेनिक, सल्फोक्सीलिक, सल्फिनिक, सल्फोनिक एसिड। कार्बनिक सल्फाइट्स और सल्फेट्स। थायोकार्बोनिल यौगिक। सेलेनियम और ऑर्गेनोटेल्यूरियम यौगिक। गुण, तैयारी के तरीके, प्रतिक्रियाएँ। कार्बनिक सल्फर यौगिकों के साथ सादृश्य, अंतर। सल्फर और सेलेनियम के मिश्रित यौगिक.

ऐसे यौगिक जिनमें धनावेशित परमाणुओं के रूप में हैलोजन होते हैं। आयोडोनियम लवण, आयोडीन और आयोडीन व्युत्पन्न। ब्रोमीन और क्लोरीन के समान यौगिक। कार्बनिक रसायन विज्ञान में पर्क्लोरिक एसिड और इसके डेरिवेटिव।

कार्बनिक संक्रमण धातु यौगिक, एस- और पी- कॉम्प्लेक्स। कार्यान्वयन, पुनर्समूहन की प्रतिक्रियाएँ। संक्रमण धातु एल्कोऑक्साइड। स्थैतिक नियंत्रण. पॉलिमराइजेशन प्रतिक्रियाएं। संक्रमण धातुओं से जुड़ी जैविक प्रणालियाँ।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान की सामान्य समस्याएं। संश्लेषण और उपयोग की विशिष्टताएँ. प्रतिक्रियाशीलता और आवर्त सारणी में किसी तत्व की स्थिति के बीच संबंध। धातुओं और अधातुओं की संयोजकता और प्रतिस्थापन की डिग्री को बदलकर प्रतिक्रियाशीलता को विनियमित करने की संभावना। ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान की विधियों की प्रगति।

सेमिनार पाठ योजनाएं

सेमिनार 1

क्षार धातुओं के कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण। ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक (एमई-सी बांड के साथ यौगिक), रेडिकल आयनों के साथ क्षार धातु लवण; क्षार धातुओं के कार्बनिक यौगिक (एल्कोक्साइड, केलेट्स)। बी-डाइकार्बोनील यौगिक। संरचना, नामकरण, भौतिक गुण। प्राप्ति के तरीके.

कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोलिथियम यौगिक। एकाधिक बांडों का जोड़ (सी=सी, सी=ओ, सी=एन)। प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएँ. पुनर्समूहन। लिथियम (सोडियम, पोटेशियम) कार्बनिक यौगिकों की प्रतिक्रियाएं। संक्रमण धातुओं के ऋणायन-कट्टरपंथी यौगिक और उनकी प्रतिक्रियाएँ। लिथियम, सोडियम, पोटेशियम के एमाइड और एल्कोक्साइड की प्रतिक्रियाएं। इसे बनाने वाली क्षार धातु की प्रकृति पर केलेट्स की प्रतिक्रियाशीलता की निर्भरता।

कार्यशाला 2

क्षारीय पृथ्वी धातुओं डायलकाइल-(एरिल) डेरिवेटिव के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का वर्गीकरण , एल्काइल(एरील)मेटल हैलाइड्स)। संरचना। नामपद्धति। भौतिक गुण। प्राप्ति के तरीके.

कार्बनिक संश्लेषण में मैग्नीशियम कार्बनिक यौगिक। एकाधिक बांडों का जोड़ (सी=सी, सी=ओ, सी=एन)। प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं (हैलोजन, एल्कोक्सी समूह)। पुनर्समूहन। अन्य ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का संश्लेषण। कार्बनिक कैल्शियम और बेरियम यौगिक।

मैग्नीशियम एल्कोऑक्साइड। मैग्नीशियम नेफ़थलीन. मेथॉक्सीमैग्नेशियम मिथाइल कार्बोनेट।

कार्यशाला 3

ऑर्गेनोकॉपर यौगिक। लिथियम डायलकाइल कप्रेट। कॉपर एसिटिलीनाइड्स। संरचना, नामकरण. तैयारी के तरीके, प्रतिक्रियाएँ। मोनो- और डाइवैलेंट कॉपर एल्कोऑक्साइड। कॉपर आधारित केलेट्स बी-डाइकार्बोनील यौगिक। सिल्वर एसिलेट्स. कार्बनिक संश्लेषण में कॉपर कॉम्प्लेक्स।

सेमिनार 4

जिंक, कैडमियम और ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिक। संरचना, उत्पादन के तरीके, गुण। रिफॉर्मत्स्की की प्रतिक्रिया। पारा यौगिकों द्वारा उत्प्रेरण। दोहरी प्रतिक्रियाशीलता ए- पाराकृत कार्बोनिल यौगिक।

सेमिनार 5

ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिक. गुण, उत्पादन विधि, प्रतिक्रियाएँ। एल्युमिनियम हाइड्राइड्स अपचायक के रूप में। कार्बनिक संश्लेषण में एल्यूमिनियम एल्कोक्साइड। ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिकों का औद्योगिक महत्व।

ऑर्गेनोथैलियम यौगिक. मोनो-, डी-, ट्रायलकाइल (एरिल) ऑर्गेनोथैलियम यौगिक। कार्बनिक संश्लेषण में मोनोवैलेंट थैलियम के एल्कोक्साइड, केलेट्स, एसिलेट्स।

कार्यशाला 6

ऑर्गेनोटिन और सीसा यौगिक। गुण, तैयारी की विधियाँ और प्रतिक्रियाएँ। कार्बनिक सीसा यौगिकों का औद्योगिक उपयोग। टिन हाइड्राइड यौगिक. Di- और त्रिसंयोजक लेड के यौगिक, Pb-Pb बंधन वाले यौगिक।

सेमिनार 7

कार्बनिक संश्लेषण में बोरोहाइड्राइड्स और उनके डेरिवेटिव। ऑर्गेनिलबोरेन्स। ओपी गा लेकिन बोरेट्स के लवण, कार्बनिक संश्लेषण में उनका उपयोग। बोरोन हेलाइड्स और उनकी प्रतिक्रियाएँ। एल्कोक्सी और एसाइलॉक्सीबोरेन्स - तैयारी और प्रतिक्रियाएं।

ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिक (सिलिकॉन-हैलोजन, सिलिकॉन-हाइड्रोजन, सिलिकॉन-ऑक्सीजन, सिलिकॉन-नाइट्रोजन, सिलिकॉन-कार्बन, सिलिकॉन-सिलिकॉन और सिलिकॉन-धातु बांड वाले यौगिक)। प्रतिक्रियाएँ, गुण प्राप्त करने की विधियाँ। ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों पर आधारित पॉलिमर।

सेमिनार 8

ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिक: पेंटाकोऑर्डिनेट फॉस्फोरस डेरिवेटिव, फॉस्फोरिक एसिड डेरिवेटिव (एस्टर, एमाइड्स), पॉलीफॉस्फोरिक एसिड डेरिवेटिव, फॉस्फोनिक एसिड डेरिवेटिव, फॉस्फिनिक एसिड डेरिवेटिव, तृतीयक फॉस्फीन ऑक्साइड, त्रिसंयोजक फॉस्फोरस यौगिक। फॉस्फोरस हैलाइड्स. आर्सेनिक, सुरमा, बिस्मथ और उनके ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक।

सेमिनार 9

कार्बनिक सल्फर यौगिक: थिओल्स, सल्फाइड, पॉलीसल्फाइड, सल्फोनियम लवण, सल्फोऑक्साइड, सल्फोन, सल्फेनिक एसिड, सल्फोक्सीलिक एसिड, सल्फिनिक एसिड, सल्फोनिक एसिड। कार्बनिक सल्फाइट्स और सल्फेट्स। थायोकार्बोनिल यौगिक। मौलिक सल्फर, थियोनिल क्लोराइड और सल्फ्यूरिल क्लोराइड की प्रतिक्रियाएं।

सेलेनियम और टेल्यूरियम यौगिक. गुण, तैयारी के तरीके, प्रतिक्रियाएँ। कार्बनिक सल्फर यौगिकों के साथ समानताएं, अंतर। सल्फर और सेलेनियम युक्त मिश्रित यौगिक।

सेमिनार 10

ऐसे यौगिक जिनमें हैलोजन होते हैं जो सकारात्मक रूप से आवेशित परमाणुओं के रूप में होते हैं। आयोडोनियम लवण, आयोडीन और आयोडीन व्युत्पन्न। ब्रोमीन और क्लोरीन के समान यौगिक। कार्बनिक संश्लेषण में पर्क्लोरिक एसिड और इसके डेरिवेटिव।

ऑर्गेनोफ्लोरिन यौगिकों के संश्लेषण की विशिष्टताएँ। विशेष फ्लोराइडेटिंग एजेंट। उद्योग में फ़्लोरिनेटेड हाइड्रोकार्बन, फ़्लोरिनेटेड पॉलिमर। जैविक रूप से सक्रिय ऑर्गेनोफ्लोरिन यौगिक।

स्वतंत्र रूप से हल करने योग्य समस्याएं

सेमिनार के लिए समस्याएँ 1

1. आरसी का परिवर्तन करें लेकिन ® आरसीओआर' डाइऑक्सोलेन, 1,3-डाइथियान और इमिडाज़ोलिडाइन के माध्यम से।

2. कार्बोक्जिलिक एसिड से सीधे कीटोन को संश्लेषित करने के तरीकों पर विचार करें।

3. डाइमिथाइलबेन्ज़ाइलमाइन से डाइबेंज़िल प्राप्त करें।

4. सीटेन में लिथियम के निलंबन को क्लोराइड के साथ उपचारित करते समय आर यू बी-ब्यूटाइल के बाद कार्बन डाइऑक्साइड प्रवाहित होता है और पानी के साथ परिणामी मिश्रण को नष्ट कर दिया जाता है, प्रतिक्रिया मिश्रण के 1H एनएमआर स्पेक्ट्रम में 1.07 और 0.85 पीपीएम के रासायनिक बदलाव के साथ दो संकेत देखे जाते हैं। क्रमशः, और अभिन्न अनुपात 4.67:1 है। प्रतिक्रिया कैसी रही?

5. परिवर्तन करें:

RCH2COOH ® आरसी(सीएच 3) 2 सीओओएच

उच्च आइसोएसिड प्राप्त करने की औद्योगिक विधि से तुलना करें।

6. स्टाइरीन से डिबेंज़ॉयलमीथेन प्राप्त करें (विकल्पों पर विचार करें)।

7. एलिल एथिल ईथर से एक्रोलिन डायथाइल एसीटल का संश्लेषण करें।

8. क्षार धातुओं के उपसमूह में बेंजीन और टोल्यूनि के प्रत्यक्ष धातुकरण की संभावनाओं की तुलना करें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 2

1. ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों के साथ ट्राइफ्लूरोएसेटेल्डिहाइड की परस्पर क्रिया की संभावनाओं पर विचार करें।

2. फॉर्मिक एसिड के विभिन्न डेरिवेटिव से प्रोपियोनिक एल्डिहाइड के संश्लेषण के तरीकों की तुलना करें।

3. ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों, मैग्नीशियम एल्केलामाइड्स और एल्कोक्साइड्स के साथ-साथ मैग्नीशियम नेफ़थलीन के साथ मिथाइल कीटोन की प्रक्रियाओं के चित्र लिखें।

4. उपयोग किए गए हैलोजन के आधार पर मिथाइलमैग्नेशियम आयोडाइड के साथ हेक्साहैलोबेंजीन की परस्पर क्रिया की संभावनाओं का वर्णन करें।

5. ब्यूटिरोलैक्टोन से विनाइल मैलोनिक एस्टर का संश्लेषण करें।

6. कार्बनिक रेडिकल की संरचना के आधार पर ऑर्गेनोबेरिलियम यौगिकों की प्रतिक्रियाओं पर विचार करें।

7. आवधिक प्रणाली में धातु की स्थिति के आधार पर क्षारीय पृथ्वी धातुओं के फेनिलएसिटाइलेनाइड्स की प्रतिक्रियाशीलता की तुलना करें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 3

1. एडिपिक एसिड से 6-ऑक्सोहेप्टानोइक एसिड प्राप्त करें।

2. प्रोपेनॉल-2 से ब्यूटेनॉल-2 प्राप्त करें।

3. प्रोपरगिल अल्कोहल से 3,4-पेंटैडिएनोइक एसिड का एथिल एस्टर प्राप्त करें।

4. बेंज़ोनिट्राइल से 2,6-डाइफेनिक एसिड प्राप्त करें।

5. हेक्साफ्लोरोप्रोपाइलीन से 2-ब्रोमोफ्लोरोप्रोपेन प्राप्त करें।

6. हैलोजन के साथ सिल्वर कार्बोक्सिलेट्स की परस्पर क्रिया की प्रतिक्रियाओं की संभावनाओं पर विचार करें।

7. डायज़ोटाइजेशन के बिना एनिलिन से क्लोरोबेंजीन प्राप्त करें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 4

1. एक ही कच्चे माल का उपयोग करके मिथाइल एसिटोएसिटिक एस्टर और मिथाइल एसिटाइलसिटोन प्राप्त करें।

2. डाइमिथाइल ऑक्सालेट से मिथाइल मेथैक्रिलेट प्राप्त करें।

3. एसीटोनिट्राइल से मिथाइलैलिल कीटोन प्राप्त करें।

4. पर्किन प्रतिक्रिया का उपयोग किए बिना सिनामिक एसिड प्राप्त करें।

5. पारा लवणों द्वारा उत्प्रेरित चक्रीय कीटोन्स के ऑक्सीकरण की प्रकृति प्रस्तुत करें।

6. फेनिलएसेटिक एल्डिहाइड से स्टाइरीन प्राप्त करें।

7. प्रोपलीन से आइसोप्रोपाइलैसेटामाइड प्राप्त करें।

सेमिनार के उद्देश्य 5.

1. ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिकों का उपयोग करके, ब्यूटिराल्डिहाइड, ब्यूटाइलमाइन और ब्यूटाइल विनाइल ईथर प्राप्त करें।

2. सभी संभावित तरीकों का उपयोग करके ट्राइएसिटाइलमिथेन का संश्लेषण करें।

3. सिनामाल्डिहाइड से फेनिलमैल्डिहाइड प्राप्त करें।

4. मिथाइल क्लोरोफॉर्म से 1,1-डाइथॉक्सीएथिलीन का संश्लेषण करें।

5. साइक्लोहेसानॉल से साइक्लोपेंटेनकार्बोक्सिलिक एसिड और उसके एल्डिहाइड को संश्लेषित करें।

6. स्टाइरीन से 1,4-डाइफेनिलब्यूटाडीन का संश्लेषण करें।

7. थैलियम यौगिकों का उपयोग करके ग्लाइसीडोल एस्टर को संश्लेषित करने की संभावनाओं पर विचार करें, उद्योग में उपयोग की जाने वाली विधियों के साथ संश्लेषण विधि की तुलना करें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 6

1 टिन हाइड्राइड्स का उपयोग करके वैलेरिक और एलिलैसिटिक एसिड के एसिड क्लोराइड की कमी की तुलना करें।

2. मैलोनिक एसिड से एसीटोन, लैक्टिक एसिड और एसीटैल्डिहाइड प्राप्त करें।

3. प्रोपियोनिक एसिड से इथेनॉल, एथिलीन और एथिल क्लोराइड और आयोडाइड प्राप्त करें।

4. एथिलऐमीन से मिथाइल एसिटामाइड प्राप्त करें।

5. हेप्टानॉल से 4-ऑक्सोहेप्टानोइक एसिड प्राप्त करें

6. टेट्राएथिल लेड के उत्पादन के लिए औद्योगिक तरीकों की तुलना करें। उच्च-ऑक्टेन गैसोलीन के उत्पादन में इस यौगिक के संभावित प्रतिस्थापन पर विचार करें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 7

1. मिथाइल एथिल कीटोन से ब्यूटिनॉल और डायथाइल कीटोन प्राप्त करें।

2. एसीटोन से ट्राइप्रोपाइलकार्बिनोल प्राप्त करें।

3. ट्राइमिथाइल बोरेट और नेफ़थलीन से प्राप्त करें बी-नैफ्थोल.

4. फेनिलट्रिमिथाइलसिलेन से बेंजोफेनोन का संश्लेषण करें।

5. से ट्राइमेथिलैलिलसिलेन 1,1-डाइमिथाइलब्यूटेन-4-ओएल-1 प्राप्त करें।

6. मैलोनिक एस्टर से फेनिलप्रोपियोनिक एसिड प्राप्त करें।

7. एसीटोन से आइसोप्रोपाइलैमाइन का संश्लेषण करें।

8. एनोल्स के सिलिल ईथर प्राप्त करने की विधियों की तुलना करें

सेमिनार के लिए समस्याएँ 8

1. विनाइलट्राइफेनिलफोस्फोनियम ब्रोमाइड प्राप्त करें। सैलिसिलिक एल्डिहाइड के साथ इसकी अंतःक्रिया का वर्णन करें।

2. डिफेनिलफॉस्फिन लिथियम के संश्लेषण का प्रस्ताव करें, इसका उपयोग एनीसोल और फेनेटोल के डीलकिलेशन के लिए करें, अंतर स्पष्ट करें।

3. ट्राइमेथिलफॉस्फेट के साथ पाइरुविक एसिड मिथाइल एस्टर की परस्पर क्रिया का वर्णन करें।

4. ऑर्थो-प्रतिस्थापित नाइट्रोबेंजीन के साथ ट्राइएथिलफॉस्फेट की परस्पर क्रिया पर विचार करें।

5. अलग-अलग इंटरैक्शन समय पर साइक्लोहेक्सानोन के साथ हेक्सामेथापोल की इंटरैक्शन की प्रकृति में बदलाव पर विचार करें

6. फॉस्फोरिक और फॉस्फोरस एसिड के मोनो-, डी- और ट्राइस्टर्स के उत्पादन के तरीकों की तुलना करें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 9

1. उपलब्ध अभिकर्मकों से डिब्यूटाइल सल्फेट प्राप्त करने की एक विधि सुझाएं।

2. बेंजीन सल्फोनील क्लोराइड से मिथाइलफेनिल सल्फोन प्राप्त करें।

3. 2,4-डाइनिट्रोफेनिलसल्फेनिल क्लोराइड का उपयोग कार्बनिक यौगिकों की पहचान करने के लिए किया जाता है, वर्णन करें कि कैसे।

4. पाइरीडीन की उपस्थिति में थियोनील क्लोराइड के साथ एल्काइलबेन्जीन की अभिक्रिया का वर्णन करें।

5. पाइरीडीन से 4-डाइमिथाइलैमिनोपाइरीडीन प्राप्त करें।

6. एक मजबूत आधार की उपस्थिति में क्यूमीन के साथ सल्फर की अन्योन्यक्रिया का एक चित्र लिखें।

सेमिनार के लिए समस्याएँ 10

1. डायज़ोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट्स के उपयोग के बिना एरिल फ्लोराइड्स के संश्लेषण के लिए एक विधि का प्रस्ताव करें।

2. डायथाइलमाइन और ट्राइफ्लोरोक्लोरोएथिलीन का उपयोग करके मिथाइल फ्लोराइड प्राप्त करें।

3. ट्राइफेनिलफॉस्फ़ीन और सोडियम क्लोरोडिफ्लोरोएसेटेट के साथ ट्राइफ्लोरोमेथिलफेनिलकेटोन की परस्पर क्रिया का वर्णन करें।

4. एनैन्थिक और पेरफ्लुओरोएन्थिक एसिड का उपयोग करके अर्ध-फ्लोरिनेटेड डोडेकेन प्राप्त करें।

5. हाइड्रोकार्बन के प्रत्यक्ष फ्लोरिनेशन के लिए अभिकर्मकों की तुलना करें, सबसे सुलभ प्रयोगशाला अभिकर्मक का चयन करें।

6. लुईस एसिड के स्थान पर पर्क्लोरिक एसिड का उपयोग करना। सबस्ट्रेट्स की प्रतिक्रियाशीलता की तुलना करें।

बोलचाल की योजनाएँ

वार्तालाप 1. ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों की प्रतिक्रियाओं में कार्बन-कार्बन बांड का निर्माण। ग्रिग्नार्ड इलेक्ट्रोफाइल के रूप में अभिकर्मक। क्षारीकरण (कार्बोनिल यौगिकों, नाइट्राइल, एज़ोमेथिन के साथ प्रतिक्रियाएं, ए,बी-असंतृप्त यौगिक, आदि)। अन्य ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक और इलेक्ट्रोफाइल (लिथियम, जिंक, कैडमियम और ऑर्गेनोकॉपर यौगिक)।

न्यूक्लियोफाइल (लिथियम, सोडियम, मैग्नीशियम डेरिवेटिव) की प्रतिक्रियाएं। एल्काइनिल कॉपर यौगिक।

धातु एल्कोक्साइड की प्रतिक्रियाएं ( आर यू बी-पोटेशियम ब्यूटोक्साइड, शाखित सोडियम एल्कोऑक्साइड, थैलियम एल्कोऑक्साइड)। एल्कोक्साइड्स, उच्च समन्वय संख्या वाली धातुओं (एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, वैनेडियम, क्रोमियम) के साथ प्रतिक्रियाओं का उत्प्रेरण। आधार के रूप में क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के एमाइड, उनकी प्रतिक्रियाएँ (लिथियम और मैग्नीशियम के एमाइड)। टाइटेनियम एमाइड्स या टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड (सिलिकॉन, टिन) - अमीन सिस्टम के साथ संशोधन।

धातु कार्बोक्सिलेट्स. सिल्वर, सीसा, थैलियम और बिस्मथ के कार्बोक्सिलेट्स कार्बनिक संश्लेषण के विशिष्ट अभिकर्मक हैं

बोलचाल 2. अधातुओं के कार्बनिक यौगिक

जटिल बोरेन और एल्काइलबोरेन के साथ हाइड्रोबोरेशन। ऑर्गेनोबोरोन यौगिकों की प्रतिक्रियाएं (अल्कोहल, एमाइन, हैलोजन डेरिवेटिव में रूपांतरण)। थर्मल परिवर्तन, एसिड और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ प्रतिक्रियाएं। असंतृप्त यौगिकों का जलविघटन.

ऑर्गनोफॉस्फोरस अभिकर्मक। दोहरे कार्बन-कार्बन बंधों का निर्माण (विटिग प्रतिक्रिया)। कार्यात्मक समूहों का परिवर्तन (हैलोजन के साथ हाइड्रॉक्सिल का प्रतिस्थापन, एमाइड्स, एस्टर, आदि का निर्माण) आवर्त सारणी के वी उपसमूह में विटिग अभिकर्मकों की प्रतिक्रियाशीलता की तुलना।

त्रिसंयोजक फॉस्फोरस यौगिकों का उपयोग करके नाइट्रोजन युक्त कार्यों की बहाली।

नियंत्रण गतिविधियों की अनुसूची

№	परीक्षण पाठ और उसका विषय	साहित्य
1	सेमिनार 1.क्षार धातु यौगिक.
2	सेमिनार 2.क्षारीय पृथ्वी धातु यौगिक।
3	कार्यशाला 3. तांबे और चांदी के कार्बनिक यौगिक।
4	सेमिनार 4.जिंक, कैडमियम और ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिक।
5	सेमिनार 5.एल्युमीनियम और ऑर्गेनोथेलियम यौगिक।
6	सेमिनार 6.ऑर्गेनोटिन और सीसा यौगिक।
7	वार्तालाप 1. ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक।	ऊपर देखें।
8	सेमिनार 7.बोरोन और ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिक।
9	सेमिनार 8.ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिक
10	सेमिनार 9.कार्बनिक सल्फर यौगिक.
11	सेमिनार 10.ऑर्गेनोफ्लोरिन यौगिक, उच्च संयोजकता वाले हैलोजन के यौगिक।
12	बोलचाल 2. अधातुओं के कार्बनिक यौगिक।	ऊपर देखें।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान में कार्यों को बदलना और शुरू करना

1. ऑक्सीकरण अवस्था को बदले बिना प्रतिक्रियाएँ

में ¯ से ®	->सी-एच	>सी=सीआर-एच	आर.सी. = चौधरी	ए आर-एच
->सी-एच
>सी=सीआर-एम
आर.सी. = सेमी
हाथ
->सी-बी<
->सी-पी<
->सी-सी<-

विशिष्ट उदाहरण

एमएच2ओ

1-1 आर-एक्स ¾ ® आर-एम ¾ ® आर-एच

C2H5COOH

(सी 6 एच 13) 3 बी ¾ ¾ ¾ ¾ ® C6H14

H2O

ArSO3H ¾ ® एआरएच

1-3PhC = चौधरी ¾ ® पी.एच.सी. = सीएनए

बुली

एल्कसी = चौधरी ¾ ® पी.एच.सी. = सी.एल.आई

Cu(NH 3) 4 +

पी.एच.सी. = चौधरी ¾ ¾ ¾ ¾ ® पी.एच.सी. = घन

1-5सी 6 एच 5 ना

C6H5CH3 ¾ ¾ ¾ ¾ ® C6H5CH2Na

टी-बूओके

सीएच 3 एसओसीएच 3 ¾ ¾ ¾ ® सीएच 3 एसओसीएच 2 के

सीएच 3 ओएनए

CH3NO2 ¾ ¾ ¾ ® NaCH2NO2

टी-बूओके

पीएचसीएच 2 सीओओटी-बू ¾ ¾ ¾ ® PhCHKCOot-बू

1-6बीएफ 3 . ओईटी 2

PhLi ¾ ¾ ¾ ® पीएच 3 बी

1-7पीसीएल 3

मैं जनसंपर्कएमजीसीएल¾ ¾ ® आई-पीआर 2 पीसीएल

2. कमी प्रतिक्रियाएँ

में ¯ से ®	->सी-एक्स		>सी=सी<
->सी-ली
->सी-एमजी-
->सी-जेडएन-
->सी-अल<
->सी-बी<
->सी-पी<
->सी-सी<-

विशिष्ट उदाहरण

2-1ली

आरएक्स ¾ ® आरएलआई

2-2एमजी

आरएक्स ¾ ® आरएमजीएक्स

2-3एमजी

सीएच 3 ओएसओ 2 ओसीएच 3 ¾ ® सीएच 3 एमजीओएसओ 2 ओसीएच 3

2-4Zn

सीएच 3 सीएच=सीएचसीएच 2 ब्र ¾ ® सीएच 3 सीएच=सीएचसीएच 2 जेएनबीआर

2-7पीएचपीएच 2 + सीएच 2 =सीएचसीएन ¾ ® पीएचपी(सीएच 2 =सीएचसीएन) 2

H2PtCl6

2-8RCH=CH 2 + HSiMe 3 ¾ ¾ ¾ ® आरसीएच 2 सीएच 2 सिमे 3

3. ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ

में ¯ से ®
आरओएच(आर)
आरएनएच 2
आरपीएक्स 2
आरएस-, एसओ 2 -, एसओ 3 -			3-10

विशिष्ट उदाहरण

अत: 2

C12H25MgBr ¾ ¾ ® सी 12 एच 25 एसओ 2 एच

SO2Cl2

PhMgCl ¾ ¾ ® PhSO2Cl ¾ ® PhSO3H

3-10

साहित्य

1. तलालेवा टी.वी., कोचेशकोव के.ए. ऑर्गेनोएलिमेंट रसायन विज्ञान के तरीके। लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रुबिडियम, सीज़ियम। पुस्तक 1-2, एम., यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज से, 1963।

2. सामान्य जैविक रसायन. टी.7, एम., रसायन विज्ञान, 1984।

3. इओफ़े एस.टी.. नेस्मेयानोव ए.एन. ऑर्गेनोलेमेंट रसायन विज्ञान के तरीके (मैग्नीशियम, बेरिलियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम)। एम., यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज से, 1963।

4. कैरी एफ., सैंडेबर्ग आर. कार्बनिक रसायन विज्ञान में उन्नत पाठ्यक्रम। एम., रसायन विज्ञान, 1981, खंड 2, पृ. 165-184.

5. शेवरडीना एन.आई., कोचेशकोव के.आई. ऑर्गेनोएलिमेंट रसायन विज्ञान के तरीके। जिंक, कैडमियम. एम., नौका, 1964।

6. मकारोवा एल.जी. नेस्मेयानोव ए.एन. ऑर्गेनोएलिमेंट रसायन विज्ञान के तरीके। बुध। एम., नौका, 1965।

7. नेस्मेयानोव ए.एन., सोकोलिक आर.ए. ऑर्गेनोएलिमेंट रसायन विज्ञान के तरीके। बोरोन, एल्यूमीनियम, गैलियम, इंडियम, थैलियम। एम., नौका, 2 खंड 1964।

8. कोचेशकोव के.ए., ज़ेमल्यांस्की एन.आई., शेवरडीना एन.आई. और अन्य। ऑर्गेनोलेमेंट रसायन विज्ञान के तरीके। जर्मेनियम, टिन, सीसा। एम., नौका, 1968।

9. सामान्य जैविक रसायन। एम., रसायन विज्ञान, खंड 6, 1984।

10. एंड्रियानोव के.ए. ऑर्गेनोएलिमेंट रसायन विज्ञान के तरीके। सिलिकॉन. एम., नौका, 1968।

11. मिखाइलोव बी.एम., बुब्नोव यू.एन. कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोबोरोन यौगिक। एम., नौका, 1977.

12. सामान्य जैविक रसायन। एम., रसायन विज्ञान, खंड 4, 1983, पृ. 595-719।

13. सामान्य जैविक रसायन. एम., रसायन विज्ञान, खंड 5, 1984।

14. निफ़ानटिव ई.ई. ऑर्गेनोफॉस्फोरस यौगिकों का रसायन। एम., रसायन विज्ञान, 1971।

15. सामान्य जैविक रसायन। एम., रसायन विज्ञान, खंड 1, 1981, पृ. 622-719।

16. गुब्लिट्स्की एम. कार्बनिक फ्लोरीन यौगिकों का रसायन। एम. गोस्खिमिज़दत, 1961।

17. शेपर्ड डब्ल्यू., शार्ट्स के. फ्लोरीन का कार्बनिक रसायन। एम. पब्लिशिंग हाउस, 1972।

18. डोरोफीन्को जी.एन., ज़दानोव यू.ए., डुलेंको वी.आई. और अन्य। कार्बनिक संश्लेषण में पर्क्लोरिक एसिड और उसके यौगिक। रोस्तोव, रूसी राज्य विश्वविद्यालय से, 1965।

अतिरिक्त साहित्य

1. रोखोव वाई., हर्ड डी., लुईस आर. ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का रसायन। एम., पब्लिशिंग हाउस, 1963।

2. फ़ाइज़र एल., फ़ाइज़र एम. कार्बनिक संश्लेषण के लिए अभिकर्मक। एम., मीर, खंड I-VII, 1970-1978।

परिचय3

संक्षिप्त पाठ्यक्रम कार्यक्रम4

सेमिनार पाठ योजना6

स्वतंत्र समाधान के लिए समस्याएँ9

वार्तालाप योजनाएँ14

नियंत्रण गतिविधियों की अनुसूची16

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनके अणुओं में तत्व-कार्बन रासायनिक बंधन होता है। इस समूह में, एक नियम के रूप में, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर और हैलोजन परमाणुओं के साथ कार्बन बांड वाले पदार्थ शामिल नहीं हैं। इस वर्गीकरण के अनुसार, ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में से एक माना जाता है, उदाहरण के लिए, मिथाइल सोडियम सीएच 3 ना, लेकिन सोडियम मेथॉक्साइड सीएच 3 ओएनए उनसे संबंधित नहीं है, क्योंकि इसमें तत्व-कार्बन बंधन नहीं है।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक रासायनिक और भौतिक गुणों और उनकी तैयारी के तरीकों दोनों में भिन्न होते हैं। एक बड़े समूह का प्रतिनिधित्व ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों द्वारा किया जाता है। उनमें से पहला - डायथाइलज़िंक (C 2 H 5) 2 Zn - 1849 में ई. फ्रैंकलैंड द्वारा प्राप्त किया गया था। 19वीं सदी के अंत में ए.एम. बटलरोव और अन्य रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषण में जिंक यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। ऑर्गेनोमैग्नेशियम और ऑर्गेनोमेर्क्यूरी पदार्थों की खोज ने ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान के विकास में निर्णायक भूमिका निभाई। इनका उपयोग कई ऑर्गेनोलेमेंट और कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में किया जाता है।

ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों की खोज 1900 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ एफ. बार्बियर द्वारा की गई थी और उनके सहयोगी वी. ग्रिग्नार्ड द्वारा गहराई से अध्ययन किया गया था। बाद वाले ने हैलोजन युक्त हाइड्रोकार्बन से उनके संश्लेषण के लिए एक विधि विकसित की: आरएक्स + एमजी → आरएमजीएक्स (आर-हाइड्रोकार्बन रेडिकल, उदाहरण के लिए सीएच 3, सी 2 एच 5, सी 6 एच 5, आदि, और एक्स एक हैलोजन परमाणु है) . आधुनिक समय में, ग्रिग्नार्ड प्रतिक्रिया के समान प्रतिक्रियाएं ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों (Li, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al और Zn) की तैयारी के लिए एक सामान्य विधि बन गई हैं। इसके अलावा, यदि धातु परमाणु मोनोवैलेंट नहीं है, तो यह कार्बनिक रेडिकल और हैलोजन परमाणु दोनों युक्त ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक बनाता है: सीएच 3 एमजीसीएल, सी 6 एच 5 जेएनबीआर, (सी 2 एच 5) 2 अलसीएल।

ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिकों के साथ-साथ सीसा, टिन और अन्य धातुओं के यौगिकों के क्षेत्र में अनुसंधान 1922 में ए.एन. नेस्मेयानोव द्वारा शुरू किया गया था। ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिकों का उपयोग एचजी तक वोल्टेज श्रृंखला में कम इलेक्ट्रोनगेटिव तत्वों वाले पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है (देखें) वोल्टेज श्रृंखला) . इस प्रकार क्षार धातुओं और एल्यूमीनियम के अत्यधिक सक्रिय यौगिक प्राप्त होते हैं:

(सी 2 एच 5) 2 एचजी + 2एनए → 2सी 2 एच 5 ना + एचजी

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का उपयोग करके विभिन्न हाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव प्राप्त किए गए हैं।

कई ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक विभिन्न पदार्थों के साथ बेहद आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रकार, मिथाइल सोडियम और एथिल सोडियम हवा के संपर्क में आने पर फट जाते हैं; कार्बनिक यौगिक Be, Ca, Ba, B, Al, Ga आदि वायु में स्वतः प्रज्वलित हो जाते हैं। Li, Mg तथा Be यौगिक CO2 वातावरण में भी प्रज्वलित हो जाते हैं।

चूंकि ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक बहुत आसानी से ऑक्सीकरण करते हैं, इसलिए उनके साथ काम करने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। ऑर्गेनोमैग्नेशियम पदार्थों के ईथर विलयन अधिक स्थिर होते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर प्रयोगशाला अभ्यास में किया जाता है।

रासायनिक बंधन तत्व - ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में कार्बन ध्रुवीय (आयनिक) और गैर-ध्रुवीय दोनों हो सकता है। वे धातुएँ जिनके धनायनों का आयतन छोटा और आवेश बड़ा होता है, सहसंयोजक बंधन बनाते हैं; इस प्रकार ऑर्गेनोमेर्करी यौगिक और समूह IV और V के तत्वों के यौगिक उत्पन्न होते हैं। वे धातुएँ जो आसानी से इलेक्ट्रॉन दान करती हैं, यानी, जिनका आयतन बड़ा और परमाणु आवेश छोटा होता है, उदाहरण के लिए क्षार धातुएँ, आयनिक बंधन बनाती हैं जिनमें कार्बन परमाणु C ऋणात्मक आवेश (M धातु परमाणु) वहन करता है। ऐसे यौगिकों के कार्बन परमाणु पर नकारात्मक चार्ज की उपस्थिति उन्हें सिंथेटिक रबर के उत्पादन में पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है। एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का उपयोग करके पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन और अन्य पॉलिमर का उत्पादन किया जाता है।

फॉस्फोरस और आर्सेनिक के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों में, तत्व-कार्बन बांड अन्य ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों की तुलना में विपरीत दिशा में ध्रुवीकृत होते हैं। इसलिए, उनके रासायनिक गुण समान संरचना वाले अन्य पदार्थों के गुणों से बहुत भिन्न होते हैं। सिलिकॉन तत्व, जो कार्बन से संबंधित है, इसके साथ मजबूत निम्न-ध्रुवीय बंधन बनाता है। इस मामले में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अस्थिर (अस्थिर) बांड को बांड से बदलने के लिए सिलिकॉन की क्षमता का उपयोग करना संभव हो जाता है पॉलिमर श्रृंखलाओं के निर्माण के साथ। ऑर्गेनोसिलिकॉन पॉलिमर मूल्यवान हैं क्योंकि वे उच्च और निम्न तापमान दोनों पर अपने गुणों को बरकरार रखते हैं और एसिड और क्षार के प्रतिरोधी होते हैं। ऐसे पॉलिमर से बने कोटिंग्स सामग्री को नमी के विनाशकारी प्रभावों से मज़बूती से बचाते हैं। ये कनेक्शन उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर हैं। रैखिक सिलिकॉन-कार्बनिक पॉलिमर का उपयोग स्नेहक, हाइड्रोलिक तरल पदार्थ बनाने के लिए किया जाता है जो उच्च और निम्न तापमान, साथ ही रबर दोनों का सामना कर सकते हैं।

मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। इस प्रकार, पारा और ऑर्गेनोआर्सेनिक पदार्थों का उपयोग दवा और कृषि में जीवाणुनाशक, औषधीय और एंटीसेप्टिक तैयारी के रूप में किया जाता है; ऑर्गेनोटिन यौगिक - कीटनाशक और शाकनाशी आदि के रूप में।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनके अणुओं में एक रासायनिक बंधन "तत्व - कार्बन" होता है। इस समूह में, एक नियम के रूप में, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर और हैलोजन परमाणुओं के साथ कार्बन बांड वाले पदार्थ शामिल नहीं हैं। इस वर्गीकरण के अनुसार, ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में से एक माना जाता है, उदाहरण के लिए, मिथाइल सोडियम, लेकिन सोडियम मेथॉक्साइड उनसे संबंधित नहीं है, क्योंकि इसमें तत्व-कार्बन बंधन नहीं है।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक रासायनिक और भौतिक गुणों और उनकी तैयारी के तरीकों दोनों में भिन्न होते हैं। एक बड़े समूह का प्रतिनिधित्व ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों द्वारा किया जाता है।

उनमें से पहला - डाइमिथाइलज़िंक, डायथाइलज़िंक - 1849 में अंग्रेजी रसायनज्ञ ई. फ्रैंकलैंड द्वारा प्राप्त किया गया था। 19वीं सदी के अंत में ए.एम. बटलरोव और अन्य रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषण में जिंक यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। ऑर्गेनोमैग्नेशियम और ऑर्गेनोमेर्क्यूरी पदार्थों की खोज ने ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान के विकास में निर्णायक भूमिका निभाई। इनका उपयोग कई ऑर्गेनोलेमेंट और कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में किया जाता है।

ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों की खोज 1899 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ एफ. बार्बियर ने की थी और उनके सहयोगी वी. ग्रिग्नार्ड ने इसका गहन अध्ययन किया था। बाद वाले ने हैलोजन युक्त हाइड्रोकार्बन से उनके संश्लेषण के लिए एक विधि विकसित की: - हाइड्रोकार्बन रेडिकल, उदाहरण के लिए, आदि, और एक्स एक हैलोजन परमाणु है)। आधुनिक समय में, ग्रिग्नार्ड प्रतिक्रिया जैसी प्रतिक्रियाएं ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों की तैयारी के लिए एक सामान्य विधि बन गई हैं। इसके अलावा, यदि धातु परमाणु मोनोवैलेंट नहीं है, तो यह ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक बनाता है जिसमें कार्बनिक रेडिकल और हैलोजन परमाणु दोनों शामिल होते हैं:।

ऑर्गेनोमेर्करी यौगिकों के साथ-साथ सीसा, टिन और अन्य धातुओं के यौगिकों के क्षेत्र में अनुसंधान 1920 के दशक में ए.एन. नेस्मेयानोव द्वारा शुरू किया गया था। ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिकों का उपयोग वोल्टेज श्रृंखला (वोल्टेज श्रृंखला देखें) तक कम विद्युतीय तत्वों वाले पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है। इस प्रकार क्षार धातुओं और एल्युमीनियम के अत्यंत सक्रिय यौगिक प्राप्त होते हैं

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का उपयोग करके विभिन्न हाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव प्राप्त किए गए हैं।

कई ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक विभिन्न पदार्थों के साथ बेहद आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रकार, मिथाइल सोडियम और एथिल सोडियम हवा के संपर्क में आने पर फट जाते हैं; कार्बनिक यौगिक वायु, बी आदि में स्वतः ही प्रज्वलित हो जाते हैं।

यौगिक वातावरण में भी ज्वलनशील होते हैं।

चूंकि ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक बहुत आसानी से ऑक्सीकरण करते हैं, इसलिए उनके साथ काम करने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। ऑर्गेनोमैग्नेशियम पदार्थों के ईथर विलयन अधिक स्थिर होते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर प्रयोगशाला अभ्यास में किया जाता है।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में रासायनिक बंधन "तत्व - कार्बन" ध्रुवीय (आयनिक) और गैर-ध्रुवीय दोनों हो सकता है। वे धातुएँ जिनके धनायनों का आयतन छोटा और आवेश बड़ा होता है, सहसंयोजक बंधन बनाते हैं; इस प्रकार ऑर्गेनोमेर्करी यौगिक और समूह IV और V के तत्वों के यौगिक उत्पन्न होते हैं। वे धातुएँ जो आसानी से इलेक्ट्रॉन छोड़ देती हैं, यानी, जिनका आयतन बड़ा और परमाणु आवेश छोटा होता है, उदाहरण के लिए क्षार धातुएँ, आयनिक बंधन बनाती हैं जिनमें कार्बन परमाणु C ऋणात्मक आवेश रखता है (M एक धातु परमाणु है)। ऐसे यौगिकों के कार्बन परमाणु पर नकारात्मक चार्ज की उपस्थिति उन्हें सिंथेटिक रबर के उत्पादन में पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है। एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का उपयोग करके पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन और अन्य पॉलिमर का उत्पादन किया जाता है।

फॉस्फोरस और आर्सेनिक के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों में, तत्व-कार्बन बांड अन्य ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों की तुलना में विपरीत दिशा में ध्रुवीकृत होते हैं। इसलिए, उनके रासायनिक गुण समान संरचना वाले अन्य पदार्थों के गुणों से बहुत भिन्न होते हैं। सिलिकॉन तत्व, जो कार्बन से संबंधित है, इसके साथ मजबूत निम्न-ध्रुवीय बंधन बनाता है। इस मामले में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अस्थिर (अस्थिर) बांडों को बदलने के लिए और पॉलिमर श्रृंखलाओं के निर्माण के साथ बांडों के लिए सिलिकॉन की क्षमता का उपयोग करना संभव हो जाता है। ऑर्गेनोसिलिकॉन पॉलिमर मूल्यवान हैं क्योंकि वे उच्च और निम्न तापमान दोनों पर अपने गुणों को बरकरार रखते हैं और एसिड और क्षार के प्रतिरोधी होते हैं। ऐसे पॉलिमर से बने कोटिंग्स सामग्री को नमी के विनाशकारी प्रभावों से मज़बूती से बचाते हैं। ये कनेक्शन उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेटर हैं। रैखिक ऑर्गेनोसिलिकॉन पॉलिमर का उपयोग स्नेहक, हाइड्रोलिक तरल पदार्थ बनाने के लिए किया जाता है जो उच्च और निम्न तापमान, साथ ही रबर दोनों का सामना कर सकते हैं।

मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। इस प्रकार, कार्बनिक पारा और आर्सेनिक पदार्थों का उपयोग दवा और कृषि में जीवाणुनाशक, औषधीय और एंटीसेप्टिक तैयारियों के रूप में किया जाता है; ऑर्गेनोटिन यौगिक - कीटनाशक और शाकनाशी आदि के रूप में।

न्यूनतम कार्यक्रम

विशेषता में उम्मीदवार परीक्षा

02.00.08 "ऑर्गेनोएलिमेंट यौगिकों का रसायन"

रासायनिक और तकनीकी विज्ञान में

परिचय

यह कार्यक्रम निम्नलिखित विषयों पर आधारित है: रासायनिक बंधनों की प्रकृति और ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों (ईओसी) की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बारे में सैद्धांतिक अवधारणाएं, ईओसी की संरचना और इलेक्ट्रॉनिक संरचना का अध्ययन करने के लिए भौतिक तरीके, गैर-संक्रमण तत्वों के कार्बनिक डेरिवेटिव, कार्बनिक डेरिवेटिव संक्रमण धातुओं का.

कार्यक्रम को रसायन विज्ञान (कार्बनिक रसायन विज्ञान) में रूसी संघ के शिक्षा मंत्रालय के उच्च सत्यापन आयोग की विशेषज्ञ परिषद द्वारा ऑर्गेनोलेमेंट कंपाउंड्स संस्थान की भागीदारी के साथ विकसित किया गया था। आरएएस.

1. रासायनिक बंधों की प्रकृति और ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना के बारे में सैद्धांतिक विचार

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों का वर्गीकरण (ईओसी)। ईओएस रसायन विज्ञान के विकास में मुख्य चरण। आणविक प्रणालियों की रासायनिक संरचना के सिद्धांत पर इसका प्रभाव।

क्वांटम रसायन विज्ञान के मूल सिद्धांत। इसकी संरचना और इलेक्ट्रॉनिक संरचना के सैद्धांतिक अध्ययन के आधार के रूप में एक परमाणु-आणविक प्रणाली के लिए श्रोडिंगर समीकरण। परमाणुओं और उनके आयनों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना। परमाणु कक्षाएँ और उनका वर्गीकरण।

अणुओं की संरचना और इलेक्ट्रॉनिक संरचना के मॉडलिंग के लिए सैद्धांतिक तरीके। रुद्धोष्म सन्निकटन. एक अणु की स्थितिज ऊर्जा सतह की अवधारणा। आधुनिक क्वांटम रसायन विज्ञान के आधार के रूप में आणविक कक्षीय (एमओ) विधि। एब इनिटियो और अर्ध-अनुभवजन्य क्वांटम रासायनिक तरीकों के निर्माण के बुनियादी सिद्धांत। अणुओं के प्रेक्षित गुणों की गणना करने के लिए क्वांटम रसायन विज्ञान विधियों का उपयोग करना। परमाणुओं पर प्रभावी आवेशों और बंधों की आबादी (आदेश) के संदर्भ में अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का विश्लेषण।

ईओएस में लिगेंड के रूप में संयुग्मित अणु। α-इलेक्ट्रॉन सन्निकटन में संयुग्मित अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना। हकेल की विधि. एलिल, ब्यूटाडीन, साइक्लोपेंटैडिएनिल आयन, बेंजीन, साइक्लोएक्टेट्रेन के ?-इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा स्तर और ?-MO की योजनाएं।

ईओएस रसायन विज्ञान में सुगन्धितता की अवधारणा। ऑर्गेनोमेटेलिक एरोमैटिक सिस्टम के उदाहरण।

ईओएस में रासायनिक बंधों की प्रकृति। हाइब्रिड ऑर्बिटल्स और रासायनिक संरचना के गुणात्मक सिद्धांत में उनके उपयोग के सिद्धांत। ईओएस में रासायनिक बंधों के प्रकारों का वर्गीकरण। संक्रमण धातुओं के ओलेफिनिक, एसिटिलीन, साइक्लोपेंटैडिएनिल और एरीन कॉम्प्लेक्स में बंधन की प्रकृति। एकाधिक तत्व-कार्बन और तत्व-तत्व बंधन। बहु-केन्द्र संचार.

अणुओं की समरूपता और ईओएस की रासायनिक संरचना के सिद्धांत में इसका उपयोग।

ओलेफ़िन, एलिलिक, साइक्लोपेंटैडिएनिल और एरेन कॉम्प्लेक्स में आणविक कक्षाएँ। इलेक्ट्रॉन की कमी वाले अणुओं में रासायनिक बंधन (सरलतम और पॉलीहेड्रल बोरान हाइड्राइड और कार्बोरेन्स के उदाहरणों का उपयोग करके)।

ईओएस की स्थिरता का आकलन करने के लिए गुणात्मक तरीके। प्रभावी परमाणु क्रमांक नियम. आइसोलोबल सादृश्य का सिद्धांत और उसके अनुप्रयोग।

ईओएस की स्टीरियोकैमिस्ट्री की सैद्धांतिक नींव। अनुरूपता और विन्यास की अवधारणा. समन्वय पॉलीहेड्रा, समन्वय संख्या 4, 5, 6 की विशेषता। मोनो- और बाइडेंटेट लिगेंड के साथ पॉलीहेड्रा की चिरलिटी। α-olefin, β-cyclopentadienyl, β-arene ligands के साथ धातु परिसरों की प्लेनर चिरैलिटी और ऑप्टिकल गतिविधि।

2. ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों की प्रतिक्रियाशीलता

अभिकर्मकों के मुख्य प्रकार (इलेक्ट्रोफाइल, न्यूक्लियोफाइल, प्रोटोफाइल, रेडिकोफाइल, कार्बेनॉइड)। ईओएस से जुड़ी मुख्य प्रकार की प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण। धातु-लिगैंड बांड (प्रतिस्थापन, जोड़, उन्मूलन, विखंडन, सम्मिलन, ऑक्सीडेटिव जोड़, रिडक्टिव उन्मूलन की प्रतिक्रियाएं) से जुड़ी प्रतिक्रियाएं। धातुओं के समन्वय क्षेत्र में लिगैंड्स का परिवर्तन (संरचनात्मक रूप से गैर-कठोर यौगिक, इंट्रामोल्युलर पुनर्व्यवस्था और ईओएस की आणविक गतिशीलता (टॉटोमेरिज्म, मेटालोट्रॉपी, धातु-लिगैंड बॉन्ड के चारों ओर आंतरिक घुमाव)। ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों के रेडॉक्स परिवर्तन।

गैस, तरल और ठोस चरणों में ईओएस की संरचना और गुणों में अंतर। मध्यम ध्रुवीयता और विशिष्ट सॉल्वेशन की भूमिका। आयन और आयन जोड़े, उनकी प्रतिक्रियाशीलता।

संतुलन सीएच अम्लता, सीएच अम्लता पैमाने, संतुलन सीएच अम्लता पर सीएच एसिड की संरचना का प्रभाव, सीएच एसिड की गतिज अम्लता।

3. संरचना का अध्ययन करने की भौतिक विधियाँ
और ईओएस की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

ईओएस की संरचना और प्रतिक्रियाशीलता के अध्ययन में एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी (पल्स एनएमआर फूरियर स्पेक्ट्रोस्कोपी, डायनेमिक एनएमआर)। विधि की भौतिक और सैद्धांतिक नींव। मुख्य एनएमआर मापदंडों की अवधारणा: रासायनिक बदलाव, स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन स्थिरांक, विश्राम समय। ईओएस रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग के क्षेत्र: अणुओं की संरचना और गतिशीलता का अध्ययन, अशुद्धियों का निर्धारण।

मास स्पेक्ट्रोमेट्री। विधि की भौतिक और सैद्धांतिक नींव। ईओएस रसायन विज्ञान में आवेदन के क्षेत्र: अणुओं की संरचना और संरचना का निर्धारण, मिश्रण का गुणात्मक और मात्रात्मक विश्लेषण (क्रोमैटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री), सूक्ष्म अशुद्धियों का निर्धारण, आइसोटोप विश्लेषण, थर्मोकेमिकल मापदंडों का माप (अणुओं की आयनीकरण ऊर्जा, उपस्थिति की ऊर्जा) आयन, बंधों की पृथक्करण ऊर्जा), आयन-आणविक प्रतिक्रियाओं, गैस-चरण अम्लता और अणुओं की बुनियादीता का अध्ययन।

एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण (एक्सआरडी) विधि। विधि की भौतिक और सैद्धांतिक नींव। ईओएस रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग के क्षेत्र: अणुओं और क्रिस्टल की संरचना स्थापित करना, रासायनिक बंधों की प्रकृति का अध्ययन करना।

फोटो - (एफईएस) और एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन (ईएससीए) स्पेक्ट्रोस्कोपी। विधियों की भौतिक और सैद्धांतिक नींव। ईओएस के रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग: अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का अध्ययन, आयनीकरण ऊर्जा का माप।

ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोस्कोपी (आईआर, यूवी, रमन)। विधियों की भौतिक और सैद्धांतिक नींव। ईओएस के रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग: अणुओं की संरचना स्थापित करना, अणुओं की गतिशीलता का अध्ययन करना, एकाग्रता को मापना। प्रायोगिक स्पेक्ट्रा की व्याख्या में समरूपता का अनुप्रयोग।

इलेक्ट्रॉन पैरामैग्नेटिक रेजोनेंस (ईपीआर) स्पेक्ट्रोस्कोपी। विधियों की भौतिक और सैद्धांतिक नींव। ईओएस के रसायन विज्ञान में अनुप्रयोग: रेडिकल्स की संरचना स्थापित करना, अणुओं की गतिशीलता और रेडिकल प्रतिक्रियाओं के तंत्र का अध्ययन करना।

4. गैर-संक्रमण तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्न

क्षार धातुओं के कार्बनिक व्युत्पन्न (समूह I)।

ऑर्गेनोलिथियम यौगिक, उनके गुण, संरचना, तैयारी के तरीके और कार्बनिक संश्लेषण में उपयोग।

सोडियम और पोटेशियम के कार्बनिक यौगिक।

धातुकरण प्रतिक्रियाएँ। सुगंधित रेडिकल आयन: गठन, संरचना, गुण।

समूह II तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्न।

ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिक: तैयारी, संरचना, गुण। ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों के संश्लेषण में विलायक की भूमिका। ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों की प्रतिक्रियाशीलता और कार्बनिक और ऑर्गेनोमेटेलिक संश्लेषण में उनका उपयोग।

समूह XII के तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्न।

जिंक और ऑर्गेनोकैडमियम यौगिक: तैयारी, संरचना, गुण। रिफॉर्मत्स्की की प्रतिक्रिया।

कार्बनिक पारा यौगिक: तैयारी, संरचना, गुण। सुगंधित यौगिकों का पाराीकरण। नेस्मेयानोव की प्रतिक्रिया.

ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिकों का सममितीकरण और अनुपातहीन होना। अन्य धातुओं के कार्बनिक व्युत्पन्नों और कार्बनिक संश्लेषण के संश्लेषण में ऑर्गेनोमेर्क्यूरी यौगिक।

समूह III तत्वों के कार्बनिक यौगिक।

ऑर्गेनोबोरोन यौगिक. यौगिकों के मुख्य प्रकार, संश्लेषण, गुण, प्रतिक्रियाएँ। असंतृप्त यौगिकों का जलविभाजन, प्रतिक्रिया की प्रतिगामी चयनात्मकता। कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोबोरोन यौगिकों का अनुप्रयोग।

कार्बोरेन्स, मेटालोकार्बोरेन्स, तैयारी, गुण। कार्बोरेन्स के मुख्य प्रकार. इकोसाहेड्रल कार्बोरेन्स, बुनियादी प्रतिक्रियाएं।

ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिक. यौगिकों के मुख्य प्रकार, संश्लेषण, गुण, प्रतिक्रियाएँ। ज़िग्लर-नट्टा उत्प्रेरक। उद्योग और कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोएल्यूमिनियम यौगिकों का अनुप्रयोग।

समूह XIII के तत्वों के कार्बनिक यौगिक।

गैलियम, इंडियम और ऑर्गेनोथैलियम यौगिक: तैयारी, संरचना, गुण।

कार्बनिक संश्लेषण में ऑर्गेनोथेलियम यौगिकों का अनुप्रयोग।

गैलियम और ऑर्गेनोइंडियम यौगिकों के गैस-चरण अपघटन द्वारा अर्धचालक सामग्री तैयार करना।

समूह XIII तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्नों की तुलनात्मक प्रतिक्रियाशीलता।

समूह XIV के तत्वों के कार्बनिक यौगिक।

ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिक: तैयारी, संरचना, गुण।

असंतृप्त डेरिवेटिव का हाइड्रोसिलिलेशन। पॉलीऑर्गनोसिलोक्सेन। सिलिल ईथर। कार्बनिक संश्लेषण और उद्योग में ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिक।

जर्मेनियम, ऑर्गेनोटिन और सीसा यौगिक। यौगिकों के मुख्य प्रकार, तैयारी, संरचना, गुण और प्रतिक्रियाएँ। हाइपरवैलेंट यौगिकों की अवधारणा.

समूह XIV तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्नों का व्यावहारिक उपयोग।

 के साथ समूह XIV के तत्वों के यौगिक - तत्व-तत्व कनेक्शन: संश्लेषण, संरचना, गुण।

एकाधिक तत्व-तत्व बंधन वाले समूह XIV तत्वों के यौगिक: संश्लेषण, संरचना, गुण। गैर-संक्रमण तत्वों के ईओएस के रसायन विज्ञान में दोहरीकरण की समस्या।

समूह XV तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्न।

फॉस्फोरस और आर्सेनिक के कार्बनिक व्युत्पन्न, उच्च और निम्न ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिकों के मुख्य प्रकार, संश्लेषण की विधियाँ, संरचना, गुण। हेटरोसाइक्लिक फॉस्फोरस यौगिक। विटिग प्रतिक्रिया. उद्योग, कृषि और चिकित्सा में समूह V तत्वों के कार्बनिक व्युत्पन्न का उपयोग।

सुरमा और ऑर्गेनोबिस्मथ यौगिक।

5. संक्रमण धातुओं के कार्बनिक व्युत्पन्न

धातु से समन्वित लिगेंड्स के प्रकार के अनुसार संक्रमण धातुओं के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का वर्गीकरण।

संक्रमण धातुओं के कार्बोनिल कॉम्प्लेक्स।

धातु कार्बोनिल्स के मुख्य प्रकार। संश्लेषण विधियाँ, संरचना और प्रतिक्रियाएँ। कार्बोनाइलेट आयन, कार्बोनिल हैलाइड, कार्बोनिल हाइड्राइड। धातु-कार्बोनिल बंधन की प्रकृति।

संक्रमण धातुओं के मेटलकार्बोनिल समूह। मूल प्रकार, रसीद। स्टीरियोकेमिकल गैर-कठोरता: कार्बोनिल, हाइड्राइड, हाइड्रोकार्बन लिगेंड और बैकबोन धातु का प्रवासन। क्लस्टर धातु कार्बोनिल्स पर हाइड्रोकार्बन का परिवर्तन।

धातु कार्बोनिल्स का व्यावहारिक अनुप्रयोग।

धातु-कार्बन बंधन वाले यौगिक

संक्रमण धातुओं के मुख्य प्रकार?-कार्बनिक व्युत्पन्न: संश्लेषण, संरचना, गुण। उनकी स्थिरता को प्रभावित करने वाले कारक। स्थिरीकरण की भूमिका एन-और?-लिगैंड्स।  - संक्रमण धातुओं के एसिटिलीन व्युत्पन्न।

?-डेरिवेटिव की प्रतिक्रियाएं: ?-एम-सी बंधन का दरार, असंतृप्त अणुओं का परिचय, रिडक्टिव उन्मूलन, ?-पुनर्व्यवस्था।

संक्रमण धातुओं के हाइड्राइड कॉम्प्लेक्स।

संक्रमण धातुओं के मुख्य प्रकार के हाइड्रोजन कॉम्प्लेक्स। हाइड्रोजन परमाणु के साथ यौगिक: मोनो-, द्वि- और बहुपरमाणु। टर्मिनल और ब्रिजिंग हाइड्रोजन परमाणुओं वाले यौगिक। आणविक हाइड्रोजन के साथ यौगिक: संश्लेषण, संरचना, गुण। धातु-हाइड्रोजन बंधन की प्रकृति, इसकी ध्रुवता, पृथक्करण की संभावना। संक्रमण धातुओं के हाइड्रोजन परिसरों और?-कार्बनिक यौगिकों का पारस्परिक परिवर्तन। ऑर्गेनोमेटेलिक संश्लेषण और उत्प्रेरण में हाइड्रोजन परिसरों की भूमिका।

संक्रमण धातुओं के कार्बाइन और कार्बाइन परिसर।

संक्रमण धातुओं के कार्बाइन कॉम्प्लेक्स। इलेक्ट्रॉनिक संरचना. ?, ?-तालमेल. फिशर कार्बाइन कॉम्प्लेक्स। श्रॉक कार्बेन कॉम्प्लेक्स। फिशर कार्बाइन कॉम्प्लेक्स के संश्लेषण के तरीके (फिशर के अनुसार, लैपर्ट के अनुसार, डायज़ोअल्केन्स और संक्रमण धातुओं के β-कॉम्प्लेक्स से।

कार्बाइन कॉम्प्लेक्स की फिशर प्रतिक्रियाएं (सी(? में न्यूक्लियोफिलिक जोड़), सी(?)-एच बांड का अवक्षेपण। कैटेलिसिस (ओलेफ़िन मेटाथिसिस) में कार्बाइन कॉम्प्लेक्स की भूमिका। ठीक कार्बनिक संश्लेषण में उपयोग। डेट्ज़ प्रतिक्रिया। चक्रीय एल्केन्स का मेटाथिसिस।

संक्रमण धातुओं के कार्बाइन कॉम्प्लेक्स। इलेक्ट्रॉनिक संरचना. फिशर कार्बाइन कॉम्प्लेक्स। श्रॉक कार्बाइन कॉम्प्लेक्स। फिशर कार्बाइन कॉम्प्लेक्स पर लुईस एसिड की क्रिया द्वारा कार्बाइन कॉम्प्लेक्स का संश्लेषण। न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों के साथ कार्बाइन कॉम्प्लेक्स की प्रतिक्रियाएं। कटैलिसीस में कार्बाइन कॉम्प्लेक्स की भूमिका: एल्काइन्स का मेटाथिसिस और पोलीमराइजेशन।

?- संक्रमण धातु परिसरों

संरचना और स्थिरता की सामान्य विशेषताएँ। विभिन्न प्रकार के धातु-लिगैंड बंधन। संरचनात्मक रूप से गैर-कठोर कनेक्शन। अणुओं की आंतरिक गतिशीलता.

?-ओलेफ़िन के साथ धातु संकुल

रैखिक और चक्रीय मोनो- और पॉलीओलेफ़िन वाले परिसरों के प्रकार। तैयारी के तरीके, संरचना, गुण। ओलेफ़िन और धातु के बीच बंधन की प्रकृति। -समन्वित लिगेंड्स की प्रतिक्रियाएं। साइक्लोबुटाडीन आयरनसोट्रिकार्बोनील। उत्प्रेरण में ओलेफिन कॉम्प्लेक्स की भूमिका।

?-एसिटिलीन कॉम्प्लेक्स

एसिटिलीन कॉम्प्लेक्स के प्रकार. तैयारी के तरीके, संरचना, गुण। मोनो- और द्विधातु परिसर। विनाइलिडीन कॉम्प्लेक्स के संश्लेषण की एक विधि के रूप में धातुओं के समन्वय क्षेत्र में एसिटिलीन-विनाइलिडीन पुनर्व्यवस्था। कटैलिसीस में एसिटिलीन कॉम्प्लेक्स।

एलिल कॉम्प्लेक्स

एलिलिक कॉम्प्लेक्स के प्रकार. संश्लेषण विधियाँ, संरचना, प्रतिक्रियाएँ। उत्प्रेरण में भूमिका.

साइक्लोपेंटैडिएनिल कॉम्प्लेक्स

कॉम्प्लेक्स के प्रकार. संरचना।

मेटालोसीन: फेरोसीन, निकेलोसीन, कोबाल्टोसीन। संश्लेषण। प्रतिक्रियाशीलता (लिगैंड में प्रतिस्थापन, धातु-रिंग बंधन के दरार के साथ प्रतिक्रियाएं, रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं)। मेटालोसेनिल एल्काइल धनायन।

टाइटेनियम और ज़िरकोनियम के साइक्लोपेंटैडिएनिल डेरिवेटिव। कॉम्प्लेक्स के प्रकार. संश्लेषण, पोलीमराइजेशन प्रक्रियाओं के उत्प्रेरण में अनुप्रयोग।

साइक्लोपेंटैडिएनिलकार्बोनिल कॉम्प्लेक्स। संश्लेषण। साइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकार्बोनिल (साइमेंट्रीन) का रसायन।

आयरन, कोबाल्ट, मोलिब्डेनम के साइक्लोपेंटैडिएनिलकार्बोनिल कॉम्प्लेक्स।

अखाड़ा परिसर

अखाड़ा परिसरों के प्रकार.

क्रोमियम बिस-एरीन कॉम्प्लेक्स। तैयारी और प्रतिक्रिया के तरीके.

एरेनेक्रोम ट्राइकार्बोनिल कॉम्प्लेक्स। तैयारी और प्रतिक्रिया के तरीके. कार्बनिक संश्लेषण में अनुप्रयोग.

लोहे और मैंगनीज के धनायनित एरीन कॉम्प्लेक्स। संश्लेषण एवं प्रतिक्रियाएँ।

संक्रमण धातुओं के द्वि- और बहुनाभिक यौगिक।

संक्रमण धातुओं के रैखिक द्वि- और बहुनाभिक यौगिक: संश्लेषण, संरचना, गुण। धातु-लिगैंड बंधन की प्रकृति. अनेक धातु-धातु बंधों वाले यौगिक।

संक्रमण धातुओं के समूह (ढांचा) यौगिक। समूहों के सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक प्रकार, उनके न्यूनतम और अधिकतम आकार। इलेक्ट्रॉनिक संरचना. अणुओं के गुण और गतिशीलता.

संक्रमण धातुओं के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों से जुड़ी उत्प्रेरक प्रक्रियाएं

ओलेफिन और एसिटिलीन का ओलिगोमेराइजेशन। एथिलीन ऑलिगोमेराइजेशन के उत्प्रेरण में निकेल कॉम्प्लेक्स। साइक्लोओलिगोमेराइजेशन (निकल (0) युक्त सिस्टम) और ब्यूटाडीन का रैखिक ऑलिगोमेराइजेशन (पैलेडियम (0) युक्त सिस्टम)। एसिटिलीन का चक्रीय ट्रिमराइजेशन और टेट्रामेराइजेशन (बेंजीन और साइक्लोएक्टेट्रेन डेरिवेटिव का संश्लेषण)।

ओलेफिन का पॉलिमराइजेशन: ज़िग्लर-नट्टा उत्प्रेरक, पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन। ब्यूटाडीन का स्टीरियोस्पेसिफिक पोलीमराइजेशन।

ओलेफ़िन आइसोमेरिज़ेशन: मेटलैल्किल और मेटलैलिल इंटरमीडिएट्स को शामिल करते हुए डबल बॉन्ड माइग्रेशन। ओलेफ़िन मेटाथिसिस प्रतिक्रिया।

सजातीय हाइड्रोजनीकरण: आणविक हाइड्रोजन के साथ परिसर, हाइड्रोजन सक्रियण के तंत्र, रोडियम, कोबाल्ट और रूथेनियम उत्प्रेरक। चयनात्मक हाइड्रोजनीकरण. असममित हाइड्रोजनीकरण.

मोनोकार्बन अणुओं के उत्प्रेरक परिवर्तन; ऑक्सो संश्लेषण: कोबाल्ट और रोडियम उत्प्रेरक। फिशर-ट्रॉप्स संश्लेषण. जल गैस रूपांतरण. कार्बोनाइलेशन और हाइड्रोकार्बोनाइलेशन।

ओलेफ़िन ऑक्सीकरण: संक्रमण धातु उत्प्रेरित एपॉक्सीडेशन। एथिलीन से एसीटैल्डिहाइड और विनाइल एसीटेट तैयार करना।

धातु जटिल उत्प्रेरण स्थितियों के तहत सीएच -, एनएच - और ओएच - कार्बनिक यौगिकों का एलिल क्षारीकरण। मोनो-, डी- और पॉलीडेंटेट लिगेंड। चिरल लिगेंड्स और असममित संश्लेषण।

ओलेफिन और एसिटिलीन का मेटाथिसिस। क्रॉस-युग्मन प्रतिक्रिया.

बायोमेटालिक्स-कार्बनिक रसायन विज्ञान की बुनियादी अवधारणाएँ

मेटालोएंजाइम की अवधारणा: क्लोरोफिल, साइटोक्रोम, फेरेडॉक्सिन, विटामिन बी12, संरचना और जैविक कार्य। चिकित्सा में ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का अनुप्रयोग।

एफ-तत्वों के कार्बनिक यौगिक

कार्बनिक यौगिकों के बारे में विचार एफ-तत्व. सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक प्रकार, संश्लेषण विधियाँ, बंधों की प्रकृति, अणुओं की गतिशीलता।

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ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनके अणुओं में एक रासायनिक बंधन "तत्व - कार्बन" होता है। इस समूह में, एक नियम के रूप में, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर और हैलोजन परमाणुओं के साथ कार्बन बांड वाले पदार्थ शामिल नहीं हैं। इस वर्गीकरण के अनुसार, ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में से एक माना जाता है, उदाहरण के लिए, मिथाइल सोडियम सीएच 3 ना, लेकिन सोडियम मेथॉक्साइड सीएच 3 ओएनए उनसे संबंधित नहीं है, क्योंकि इसमें तत्व-कार्बन बंधन नहीं है।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिक रासायनिक और भौतिक गुणों और उनकी तैयारी के तरीकों दोनों में भिन्न होते हैं। एक बड़े समूह का प्रतिनिधित्व ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों द्वारा किया जाता है। उनमें से पहला - डाइमिथाइलजिंक (सीएच 3) 2 जेडएन, डायथाइलजिंक (सी 2 एच 3) 2 जेडएन - 1849 में अंग्रेजी रसायनज्ञ ई. फ्रैंकलैंड द्वारा प्राप्त किया गया था। 19वीं सदी के अंत में ए.एम. बटलरोव और अन्य रसायनज्ञों द्वारा संश्लेषण में जिंक यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। ऑर्गेनोमैग्नेशियम और ऑर्गेनोमेर्क्यूरी पदार्थों की खोज ने ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों के रसायन विज्ञान के विकास में निर्णायक भूमिका निभाई। इनका उपयोग कई ऑर्गेनोलेमेंट और कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में किया जाता है।

ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों की खोज 1899 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ एफ. बार्बियर ने की थी और उनके सहयोगी वी. ग्रिग्नार्ड ने इसका गहन अध्ययन किया था। उत्तरार्द्ध ने हैलोजन युक्त हाइड्रोकार्बन से उनके संश्लेषण के लिए एक विधि विकसित की: आरएक्स + एमजी → आरएमजीएक्स (आर एक हाइड्रोकार्बन रेडिकल है, उदाहरण के लिए सीएच 3, सी 2 एच 5, सी 6 एच 5, आदि, और एक्स एक हैलोजन परमाणु है ). आधुनिक समय में, ग्रिग्नार्ड प्रतिक्रिया जैसी प्रतिक्रियाएं ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों (Li, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al और Zn) की तैयारी के लिए एक सामान्य विधि बन गई हैं। इसके अलावा, यदि धातु परमाणु मोनोवैलेंट नहीं है, तो यह कार्बनिक रेडिकल और हैलोजन परमाणु दोनों युक्त ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक बनाता है: सीएच 3 एमजीसीएल, सी 6 एच 5 जेएनबीआर, (सी 2 एच 5) 2 अलसीएल।

ऑर्गेनोमेर्करी यौगिकों के साथ-साथ सीसा, टिन और अन्य धातुओं के यौगिकों के क्षेत्र में अनुसंधान 1920 के दशक में ए.एन. नेस्मेयानोव द्वारा शुरू किया गया था। ऑर्गेनोमेर्करी यौगिकों का उपयोग एचजी तक वोल्टेज श्रृंखला में कम विद्युतीय तत्वों वाले पदार्थों के संश्लेषण के लिए किया जाता है (वोल्टेज श्रृंखला देखें)। इस प्रकार क्षार धातुओं और एल्युमीनियम के अत्यंत सक्रिय यौगिक प्राप्त होते हैं

(सी 2 एच 5) 2 एचजी + 2 ना → 2 सी 2 एच 5 ना + एचजी

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का उपयोग करके विभिन्न हाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव प्राप्त किए गए हैं।

कई ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक विभिन्न पदार्थों के साथ बेहद आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रकार, मिथाइल सोडियम और एथिल सोडियम हवा के संपर्क में आने पर फट जाते हैं; कार्बनिक यौगिक Be, Ca, Ba, B, Al, Ga आदि वायु में स्वतः प्रज्वलित हो जाते हैं।

Li, Mg और Be यौगिक CO2 वातावरण में भी ज्वलनशील होते हैं।

चूंकि ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक बहुत आसानी से ऑक्सीकरण करते हैं, इसलिए उनके साथ काम करने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। ऑर्गेनोमैग्नेशियम पदार्थों के ईथर विलयन अधिक स्थिर होते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर प्रयोगशाला अभ्यास में किया जाता है।

ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों में रासायनिक बंधन "तत्व - कार्बन" ध्रुवीय (आयनिक) और गैर-ध्रुवीय दोनों हो सकता है। वे धातुएँ जिनके धनायनों का आयतन छोटा और आवेश बड़ा होता है, सहसंयोजक बंधन बनाते हैं; इस प्रकार ऑर्गेनोमेर्करी यौगिक और समूह IV और V के तत्वों के यौगिक उत्पन्न होते हैं। वे धातुएँ जो आसानी से इलेक्ट्रॉन छोड़ देती हैं, अर्थात, जिनका आयतन बड़ा और परमाणु आवेश छोटा होता है, उदाहरण के लिए क्षार धातुएँ, आयनिक बंधन बनाती हैं जिनमें कार्बन परमाणु C ऋणात्मक आवेश रखता है -> C - M + (M एक धातु परमाणु है) . ऐसे यौगिकों के कार्बन परमाणु पर नकारात्मक चार्ज की उपस्थिति उन्हें सिंथेटिक रबर के उत्पादन में पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है। एल्यूमीनियम और टाइटेनियम के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों का उपयोग करके पॉलीइथाइलीन, पॉलीप्रोपाइलीन और अन्य पॉलिमर का उत्पादन किया जाता है।

फॉस्फोरस और आर्सेनिक के ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों में, तत्व-कार्बन बांड अन्य ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों की तुलना में विपरीत दिशा में ध्रुवीकृत होते हैं। इसलिए, उनके रासायनिक गुण समान संरचना वाले अन्य पदार्थों के गुणों से बहुत भिन्न होते हैं। सिलिकॉन तत्व, जो कार्बन से संबंधित है, इसके साथ मजबूत निम्न-ध्रुवीय बंधन बनाता है। इस मामले में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से, अस्थिर (अस्थिर) बांड ->Si−Cl, ->Si−H और ->Si−OH को बांड के साथ बदलने के लिए सिलिकॉन की क्षमता का उपयोग करना संभव हो जाता है ->Si−O− सी<− с образованием полимерных цепей. Кремнийорганические полимеры ценны тем, что сохраняют свои свойства как при высоких, так и при низких температурах, устойчивы к действию кислот и щелочей. Покрытия из таких полимеров надежно защищают материалы от разрушающего действия влаги. Эти соединения являются отличными электроизоляторами. Из линейных кремнийорганических полимеров изготовляют смазки, гидравлические жидкости, выдерживающие и высокие, и низкие температуры, а также каучуки.

मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में ऑर्गेनोलेमेंट यौगिकों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। इस प्रकार, पारा और ऑर्गेनोआर्सेनिक पदार्थों का उपयोग दवा और कृषि में जीवाणुनाशक, औषधीय और एंटीसेप्टिक तैयारी के रूप में किया जाता है; ऑर्गेनोटिन यौगिक - कीटनाशक और शाकनाशी आदि के रूप में।