बोरॉन और इलेक्ट्रॉन-न्यून क्लस्टर
बोरॉन इलेक्ट्रॉन-न्यून हाइड्राइड और क्लस्टर का एक उल्लेखनीय परिवार बनाता है, जिनके त्रि-केंद्रित बंधन और बहुफलकीय आकार कंकाल-इलेक्ट्रॉन-युग्म गणना नियमों द्वारा एकीकृत होते हैं।
Definition
इलेक्ट्रॉन-न्यून क्लस्टर ऐसी प्रजातियाँ हैं, जिनका उदाहरण बोरेन हैं, जिनमें पारंपरिक द्वि-केंद्रित द्वि-इलेक्ट्रॉन बंधों के लिए बहुत कम संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए परमाणु बहु-केंद्रित बंधों पर इलेक्ट्रॉनों को साझा करके बहुफलकीय पिंजरे जैसी संरचनाएँ बनाते हैं।
Scope
यह विषय इलेक्ट्रॉन-न्यून मुख्य-समूह क्लस्टर रसायन विज्ञान को शामिल करता है: बोरॉन हाइड्राइड (बोरेन) और उनके त्रि-केंद्रित द्वि-इलेक्ट्रॉन बंधन, क्लोसो (closo), निडो (nido), और अराक्नो (arachno) संरचनात्मक परिवार, कार्बोरेन (carboranes) और मेटालोबोरेन (metallaboranes), और वेड-मिंगोस (Wade–Mingos) बहुफलकीय-कंकाल-इलेक्ट्रॉन-युग्म नियम जो इलेक्ट्रॉन गणना से उनके आकार की भविष्यवाणी करते हैं। यह p-ब्लॉक के सामान्य वर्णनात्मक रसायन विज्ञान के बजाय क्लस्टर बंधन और संरचना पर केंद्रित है।
Core questions
- शास्त्रीय बंधों के लिए बहुत कम इलेक्ट्रॉन होने के बावजूद बोरेन कैसे स्थिर हो सकते हैं?
- त्रि-केंद्रित द्वि-इलेक्ट्रॉन बंधन क्या है?
- वेड के नियम क्लोसो (closo), निडो (nido), और अराक्नो (arachno) ज्यामिति की भविष्यवाणी कैसे करते हैं?
- कार्बोरेन (carboranes) और मेटालोबोरेन (metallaboranes) बोरेन संरचनात्मक परिवारों का विस्तार कैसे करते हैं?
Key concepts
- बोरॉन हाइड्राइड (बोरेन)
- त्रि-केंद्रित द्वि-इलेक्ट्रॉन बंधन
- क्लोसो (closo), निडो (nido), और अराक्नो (arachno) क्लस्टर
- वेड के नियम
- कार्बोरेन (Carboranes)
- मेटालोबोरेन (Metallaboranes)
Key theories
- त्रि-केंद्रित द्वि-इलेक्ट्रॉन बंधन
- लिप्सकॉम्ब ने दिखाया कि बोरेन ऐसे बंधों का उपयोग करते हैं जिनमें एक एकल इलेक्ट्रॉन युग्म तीन परमाणुओं के बीच साझा किया जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु पर्याप्त इलेक्ट्रॉनों के बिना सामान्य द्वि-केंद्रित बंधों के लिए एक साथ रह सकते हैं।
- वेड-मिंगोस कंकाल-इलेक्ट्रॉन-युग्म नियम
- कंकाल बंधन इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या की गणना यह भविष्यवाणी करती है कि क्या कोई क्लस्टर एक क्लोसो (closo), निडो (nido), या अराक्नो (arachno) ज्यामिति को अपनाता है जो एक मूल बहुफलक से प्राप्त होती है, जो बोरेन, कार्बोरेन और कई धातु क्लस्टर को एकीकृत करती है।
- कार्बोरेन और आइसोलोबल विस्तार
- बोरेन शीर्षों को कार्बन या आइसोलोबल धातु खंडों से बदलने पर कार्बोरेन और मेटालोबोरेन प्राप्त होते हैं जो समान इलेक्ट्रॉन-गणना नियमों का पालन करते हैं, जो क्लस्टर बंधन की सामान्यता को प्रदर्शित करता है।
Clinical relevance
बोरॉन क्लस्टर कैंसर के लिए बोरॉन न्यूट्रॉन कैप्चर थेरेपी (boron neutron capture therapy) का आधार हैं, उत्प्रेरण में कमजोर रूप से समन्वयकारी आयनों और लिगेंड के रूप में कार्य करते हैं, और रसायन विज्ञान में इलेक्ट्रॉन-न्यून बंधन के लिए मॉडल प्रदान करते हैं।
History
अल्फ्रेड स्टॉक (Alfred Stock) ने बीसवीं सदी की शुरुआत में बोरेन को पहली बार तैयार और चित्रित किया था, और उनकी रहस्यमय इलेक्ट्रॉन न्यूनता को लिप्सकॉम्ब (Lipscomb) के त्रि-केंद्रित बंधन विश्लेषण द्वारा हल किया गया था, जिसे 1976 के नोबेल पुरस्कार से मान्यता मिली। वेड (Wade) के 1971 के इलेक्ट्रॉन-गणना नियम, जिन्हें मिंगोस (Mingos) द्वारा सामान्यीकृत किया गया, ने फिर क्लस्टर संरचनाओं के लिए एक एकीकृत ढाँचा प्रदान किया।
Key figures
- Alfred Stock
- William Lipscomb
- Kenneth Wade
- Michael Mingos
Related topics
Seminal works
- wade1971
- lipscomb1963
- greenwood1997
Frequently asked questions
- किसी अणु के इलेक्ट्रॉन-न्यून होने का क्या अर्थ है?
- एक इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु में प्रत्येक बंधित परमाणु युग्म के बीच सामान्य द्वि-इलेक्ट्रॉन बंध बनाने के लिए आवश्यक संयोजी इलेक्ट्रॉनों की तुलना में कम इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए इसे बहु-केंद्रित बंधों पर इलेक्ट्रॉनों को विस्थानीकृत करना पड़ता है, जैसा कि बोरेन त्रि-केंद्रित द्वि-इलेक्ट्रॉन बंधों के साथ करते हैं।
- वेड के नियम किसी क्लस्टर के आकार की भविष्यवाणी कैसे करते हैं?
- कंकाल बंधन इलेक्ट्रॉन युग्मों की गणना करके और उस संख्या की शीर्षों की संख्या से तुलना करके, नियम यह इंगित करते हैं कि क्या क्लस्टर एक पूर्ण बहुफलक (क्लोसो) है या एक (निडो) या दो (अराक्नो) शीर्षों की कमी है, जिससे इसकी ज्यामिति निर्धारित होती है।