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हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइडएक अकार्बनिक पदार्थ है, आणविक सूत्र NH2OH · HCl, CAS 5470-11-1, जो एक रंगहीन क्रिस्टल, आसानी से द्रवित होने वाला, सफेद रासायनिक पदार्थ, पानी, इथेनॉल, ग्लिसरॉल और ठंडे ईथर में घुलनशील है। रंगहीन मोनोक्लिनिक क्रिस्टल। गर्म पानी, अल्कोहल, ग्लिसरॉल में घुलनशील, ईथर में अघुलनशील। इसमें मजबूत हाइज्रोस्कोपिसिटी है, और 151 डिग्री से ऊपर गीला होने पर यह विघटित हो जाएगा। इसका उपयोग मुख्य रूप से कम करने वाले एजेंट और इमेजिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में ऑक्सीम तैयार करने में किया जाता है। इसका उपयोग कैंसर रोधी दवाओं (हाइड्रॉक्सीयूरिया), सल्फोनामाइड दवाओं (सल्फामेथोक्साज़ोल) और कीटनाशकों (मेथोमाइल) के संश्लेषण के लिए कच्चे माल के रूप में भी किया जाता है।
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रासायनिक सूत्र |
ClH4NO |
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सटीक द्रव्यमान |
69.00 |
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आणविक वजन |
69.49 |
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m/z |
69.00 (100.0%), 71.00 (32.0%) |
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मूल विश्लेषण |
सीएल, 51.02; एच, 5.80; एन, 20.16; हे, 23.02 |
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रूपात्मक |
तरल |
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रंग |
सफ़ेद से बंद-सफ़ेद |
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गलनांक |
155 - 157 डिग्री (दिसम्बर) ( शाब्दिक ) |
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घनत्व |
25 डिग्री सेल्सियस पर 1.67 ग्राम/एमएल (लीटर) |
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हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड (रासायनिक सूत्र NH ₂ OH · HCl) एक महत्वपूर्ण कार्बनिक संश्लेषण मध्यवर्ती और रासायनिक कच्चा माल है। 20वीं सदी के मध्य में इसके औद्योगिक उत्पादन के बाद से, इसके अनुप्रयोग क्षेत्रों का विस्तार प्रारंभिक फार्मास्युटिकल संश्लेषण से लेकर कीटनाशकों, रंगों, इलेक्ट्रॉनिक सामग्रियों और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान जैसे अंतःविषय क्षेत्रों तक हो गया है।
कैंसर रोधी दवाओं का संश्लेषण
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड कैंसर रोधी दवाओं के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और इसके अणु में हाइड्रॉक्सीमाइन समूह (- NH ₂ OH) डीएनए संश्लेषण निषेध प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है। विशिष्ट अनुप्रयोगों में शामिल हैं:
हाइड्रोक्सीयूरिया का संश्लेषण
हाइड्रोक्सीयूरिया किसकी प्रतिक्रिया से बनता है?हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइडअम्लीय परिस्थितियों में यूरिया के साथ। यह दवा राइबोन्यूक्लियोटाइड रिडक्टेस को दबाकर डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) के संश्लेषण को रोकती है, जिससे कैंसर कोशिका प्रसार को रोका जा सकता है। क्लिनिकल डेटा से पता चलता है कि क्रोनिक माइलॉयड ल्यूकेमिया (सीएमएल) के लिए हाइड्रोक्सीयूरिया की प्रभावी दर 60% -70% है, और रीनल सेल कार्सिनोमा और सर्वाइकल कैंसर के लिए छूट की अवधि 12-18 महीने तक बढ़ाई जा सकती है।
न्यूक्लियोसाइड एनालॉग मध्यवर्ती
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड 5-फ्लूरोरासिल (5-एफयू) जैसे एंटी मेटाबोलिक दवाओं के अग्रदूतों के संश्लेषण में भाग लेता है, और ट्यूमर सेल आरएनए संश्लेषण में हस्तक्षेप करके ट्यूमर के विकास को रोकता है।
एंटीबायोटिक कच्चे माल
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड सल्फोनामाइड दवाओं के संश्लेषण के लिए एक प्रमुख कच्चा माल है, और इसके सल्फोनीलेशन उत्पाद जीवाणुरोधी सक्रिय समूह बना सकते हैं। विशिष्ट मामलों में शामिल हैं:
यौगिक सल्फामेथोक्साज़ोल (SMZ-TMP)
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड, p{0}}एमिनोबेंजेनसल्फोनिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फामेथोक्साज़ोल बनाता है, जिसे बाद में ट्राइमेथोप्रिम (टीएमपी) के साथ मिलाकर एक व्यापक स्पेक्ट्रम जीवाणुरोधी एजेंट बनाया जाता है। स्ट्रेप्टोकोकस न्यूमोनिया और न्यूमोसिस्टिस कैरिनी के खिलाफ दवा की न्यूनतम निरोधात्मक सांद्रता (एमआईसी) क्रमशः 0.5-2 μ g/mL और 0.125-0.5 μ g/mL है।
सल्फामेथोक्साज़ोल (एसडी) का संश्लेषण
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड सल्फामेथोक्साज़ोल की बंद लूप प्रतिक्रिया में भाग लेता है, और उत्पाद की निसेरिया मेनिंगिटिडिस में मजबूत पैठ होती है। इसका उपयोग आमतौर पर महामारी सेरेब्रोस्पाइनल मेनिनजाइटिस के इलाज के लिए किया जाता है।
जैव आणविक संश्लेषण
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड बायोएक्टिव अणुओं के संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जैसे:
पेप्टाइड यौगिक संशोधन
हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल कार्बोक्सिल संरक्षित अमीनो एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रॉक्सैमिक एसिड एस्टर बनाता है, जिसे फिर संरक्षित किया जाता है और पेप्टाइड्स तैयार करने के लिए जोड़ा जाता है। यह विधि पारंपरिक तरीकों की तुलना में पेप्टाइड श्रृंखला संश्लेषण की उपज को 15% -20% तक बढ़ा सकती है।
एंटीबायोटिक दवाओं का मध्यवर्ती
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड - लैक्टम एंटीबायोटिक्स (जैसे सेफलोस्पोरिन) के साइड चेन संश्लेषण में भाग लेता है, जो दवा के जीवाणुरोधी स्पेक्ट्रम और स्थिरता को बढ़ाता है।
कीटनाशकों के क्षेत्र में नवीन अनुप्रयोग
कीटनाशक संश्लेषण
हाइड्रोक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड कार्बामेट कीटनाशकों का मुख्य कच्चा माल है, और इसके डेरिवेटिव में उच्च दक्षता, कम विषाक्तता और व्यापक स्पेक्ट्रम की विशेषताएं हैं। विशिष्ट उत्पादों में शामिल हैं:
मेथोमिल
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड मिथाइल आइसोसाइनेट के साथ प्रतिक्रिया करके मेथोमाइल का उत्पादन करता है, जिसमें एफिड्स और कपास बॉलवर्म के खिलाफ 0.1-1.0 मिलीग्राम/लीटर का एलसी ₅ ₀ (आधा घातक एकाग्रता) होता है, और कार्बनिक फास्फोरस कीटनाशकों की तुलना में 3-5 गुना तेजी से कार्य करता है।
carbofuran
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड कार्बोफ्यूरन के संश्लेषण में भाग लेता है, और उत्पाद का 45-60 दिनों की अवधि के साथ, ग्रब और नेमाटोड जैसे भूमिगत कीटों पर 85% -95% का नियंत्रण प्रभाव होता है।
कवकनाशी का विकास
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड डेरिवेटिव पौधों के रोग नियंत्रण में क्षमता दिखाते हैं, जैसे:
हाइड्रॉक्सिलमाइन कवकनाशी
1-10 μ g/mL के EC ₅₀ (आधे प्रभावी एकाग्रता) के साथ लंबी श्रृंखला वाले एल्काइल या हेटरोसायक्लिक समूहों को पेश करके चावल ब्लास्ट कवक और गेहूं फुसैरियम ग्रैमिनेरम के खिलाफ निरोधात्मक गतिविधि वाला एक नया कवकनाशी विकसित किया गया है।
पादप वृद्धि नियामक
कम सांद्रता वाला हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल समाधान (10-50 मिलीग्राम/लीटर) पौधों में तनाव प्रतिरोध को प्रेरित कर सकता है और सूखे और लवणता के प्रति फसल की सहनशीलता में सुधार कर सकता है।
हाइड्रॉक्सीमाइन हाइड्रोक्लोराइड एक रंगहीन या सफेद क्रिस्टलीय ठोस है जिसमें मजबूत हीड्रोस्कोपिसिटी और नमी के प्रति संवेदनशीलता होती है। घनत्व 1.67 ग्राम/सेमी3 (17 डिग्री), गलनांक 154 डिग्री (अपघटन), पानी में घुलनशील, इथेनॉल, ग्लिसरॉल और ग्लिसरॉल में घुलनशील, ईथर में अघुलनशील।
नाइट्रोमेथेन विधि प्राप्त करने के लिए कच्चे माल के रूप में नाइट्रोमेथेन और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करती हैहाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइडऔर भाटा की स्थिति में फॉर्मिक एसिड। अतिरिक्त हाइड्रोक्लोरिक एसिड और फॉर्मिक एसिड को कम दबाव में केंद्रित और आसवित किया जाता है, और फिर हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल उत्पादों को प्राप्त करने के लिए ठंडा, क्रिस्टलीकृत, सेंट्रीफ्यूज और सुखाया जाता है। प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
CH3NO2 +HCl+H2O → NH2OH·HCl+HCOOH
नाइट्रोमेथेन विधि चीन में हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल के लिए एक पारंपरिक उत्पादन विधि है, लेकिन इस प्रक्रिया में कठिन कच्चे माल, उच्च सामग्री खतरे, बड़ी मात्रा में तीन अपशिष्ट और उच्च लागत जैसी समस्याएं हैं।
नाइट्रिक ऑक्साइड कटौती विधि प्रारंभिक सामग्री के रूप में अमोनिया, ऑक्सीजन और पानी का उपयोग करती है, और पीटी/आरएच कटैलिसीस के तहत, नाइट्रिक ऑक्साइड का उत्पादन करने के लिए अमोनिया ऑक्सीकरण किया जाता है। फिर, हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल में, गैस और हाइड्रोजन के मिश्रण को पीटी उत्प्रेरक स्थितियों के तहत कम करके हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल जलीय घोल तैयार किया जाता है। प्रतिक्रिया समीकरण है:
4NH 3 +5O2 → 4NO+6H2O 2NO+3H2+2HCl → 2NH2OH·HCl
नाइट्रिक ऑक्साइड कटौती विधि की उत्पादन प्रक्रिया छोटी है और सीधे हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल का उत्पादन करने के लिए माध्यम के रूप में ऑक्सीम की आवश्यकता नहीं होती है। हालाँकि, यह प्रक्रिया जटिल है, उपकरण की आवश्यकताएँ अधिक हैं, कीमती धातु उत्प्रेरण लागत अधिक हैं, और कई उप-उत्पाद हैं। मूलतः कोई औद्योगिक उत्पादन उपकरण उपलब्ध नहीं है।
हाइड्रॉक्सैमिक एसिड हाइड्रोलिसिस विधि प्रतिक्रियाशील आसवन के माध्यम से हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल समाधान और कीटोन को अलग करने के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में ऑक्सीम और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग करती है। हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल उत्पाद प्राप्त करने के लिए हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल समाधान को केंद्रित, क्रिस्टलीकृत और सुखाया जाता है, और उप-उत्पाद कीटोन को ऑक्सीम की तैयारी के लिए पुनर्चक्रित किया जा सकता है। प्रतिक्रिया समीकरण है:
ऑक्सीम एसिड हाइड्रोलिसिस विधि में हल्की प्रतिक्रिया की स्थिति, छोटी प्रक्रिया और कम अपशिष्ट की विशेषताएं हैं। हालाँकि, इस प्रक्रिया में कम एकतरफा रूपांतरण दर, गंभीर उपकरण संक्षारण और खराब उत्पाद गुणवत्ता जैसी समस्याएं हैं।
केटॉक्सिम नमक हाइड्रोलिसिस विधि का उपयोग केटॉक्सिम हाइड्रोक्लोराइड, ऑक्सीम सिलेन उत्पादन के उपोत्पाद और पानी से हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल तैयार करने के लिए किया जाता है। प्रतिक्रिया सूत्र है:
केटॉक्सिम हाइड्रोक्लोराइड के सीधे हाइड्रोलिसिस द्वारा हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल तैयार करने से लगभग कोई तीन अपशिष्ट उत्पन्न नहीं होते हैं, उपकरणों में न्यूनतम संक्षारण होता है, और कच्चे माल के रूप में केवल उत्पाद केटॉक्सिम हाइड्रोक्लोराइड और पानी का उपयोग होता है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम लागत आती है
हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल संश्लेषण तीन प्रकार के होते हैं:
1. सोडियम नाइट्राइट संश्लेषण विधि (ऑक्सीकरण विधि):
रिएक्टर में पानी डालें, हिलाते हुए सोडियम नाइट्राइट डालें, कई बार सोडियम पाइरोसल्फाइट डालें और फिर सल्फ्यूरिक एसिड से अम्लीकृत करें। अम्लीकृत सामग्री को हाइड्रोलिसिस केतली में भेजा जाता है, एसीटोन मिलाया जाता है, फिर तरल क्षार के साथ बेअसर किया जाता है, और एसीटोन ऑक्सीम प्राप्त करने के लिए तटस्थ समाधान को आसुत किया जाता है। एसीटोन ऑक्सीम और हाइड्रोक्लोरिक एसिड को नमक बनाने वाली केतली में मिलाया जाता है ताकि हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल और एसीटोन का उत्पादन करने के लिए प्रतिक्रिया की जा सके। एसीटोन रीसाइक्लिंग; तैयार उत्पाद प्राप्त करने के लिए हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल को सांद्रित, ठंडा और क्रिस्टलीकृत, सेंट्रीफ्यूज और सुखाया जाता है। कच्चे माल की खपत का कोटा: 1970 किग्रा/टी सोडियम नाइट्राइट (95%), 5418 किग्रा/टी सोडियम पाइरोसल्फाइट (एसओ2 पर आधारित 64%), 1175 किग्रा/टी एसीटोन (98%) नाइट्रोमेथेन विधि नाइट्रोमेथेन हाइड्रोक्लोरिक एसिड और पानी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल का उत्पादन करता है। HGB3044-76 के अनुसार, हाइड्रॉक्सिलमाइन एचसीएल उत्पाद सफेद क्रिस्टल है, द्वितीयक उत्पाद की सामग्री 98.5 से अधिक या उसके बराबर है, और तृतीयक उत्पाद की सामग्री 97% से अधिक या उसके बराबर है। कच्चे माल की खपत कोटा: नाइट्रोमेथेन 1200 किग्रा/टी, हाइड्रोक्लोरिक एसिड (30%) 1500 किग्रा/टी।
2. सोडियम नाइट्राइट को घोलने के लिए पानी मिलाएं,
सोडियम नाइट्राइट को घोलने के लिए पानी डालें, तापमान को 0 डिग्री तक कम करें, घोल को पीएच बनाने के लिए सोडियम बाइसल्फाइट और 35% - 40% तनु सल्फ्यूरिक एसिड मिलाएं, एसीटोन मिलाएं, जब तापमान 35 डिग्री तक बढ़ जाए तो हिलाना बंद कर दें, तापमान को 3 घंटे के लिए 70 डिग्री तक बढ़ाएं, तापमान को 30 डिग्री तक कम करें, सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल को पीएच 7-8 पर मिलाएं। एसीटोन ऑक्सीम को गर्म करके वाष्पित करें, हाइड्रोक्लोरिक एसिड डालें, तापमान को 55 ~ 60 डिग्री पर बनाए रखें, तापमान को 12 घंटे तक रखें, और फिर ध्यान केंद्रित करें। थोड़ा ठंडा करने, रंग हटाने, निस्पंदन, सांद्रण, शीतलन और क्रिस्टलीकरण के बाद, तैयार उत्पाद प्राप्त होता है। रिफाइनिंग में इथेनॉल का विसर्जन या पानी का पुनः क्रिस्टलीकरण हो सकता है।
सुरक्षा प्रोटोकॉल
जोखिमों को कम करने के लिए निम्नलिखित उपाय आवश्यक हैं:
1) व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (पीपीई): रसायन प्रतिरोधी दस्ताने (जैसे, नाइट्राइल), सुरक्षा चश्मा और लैब कोट पहनें। यदि धूल उत्पन्न होती है तो पार्टिकुलेट फिल्टर वाले श्वासयंत्र का उपयोग करें।
2) इंजीनियरिंग नियंत्रण: हवाई जोखिम को कम करने के लिए धूआं हुड और स्थानीय निकास वेंटिलेशन स्थापित करें।
3) भंडारण: कंटेनरों को ऑक्सीडाइज़र, बेस और गर्मी स्रोतों से दूर ठंडे, शुष्क क्षेत्रों में कसकर सील करके रखें।
4) रिसाव प्रबंधन: पानी के साथ रिसाव को निष्क्रिय करना, ठोस पदार्थों को सीलबंद कंटेनरों में इकट्ठा करना और खतरनाक कचरे के रूप में निपटान करना। सफाई के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग करने से बचें।
भविष्य की संभावनाओं
अनुसंधान खतरनाक अभिकर्मकों पर निर्भरता को कम करने के लिए एंजाइमैटिक कैटेलिसिस और इलेक्ट्रोकेमिकल रिडक्शन जैसे हरित संश्लेषण तरीकों की खोज कर रहा है। इसके अतिरिक्त, गैस भंडारण और उत्प्रेरक अनुप्रयोगों के लिए उन्नत सामग्रियों जैसे धातु {{2} कार्बनिक ढांचे (एमओएफ) में इसकी भूमिका जोर पकड़ रही है।
फार्मास्युटिकल क्षेत्र में, दवाओं और लक्षित दवा वितरण प्रणालियों को संश्लेषित करने में हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइड की क्षमता उपचार के तौर-तरीकों में क्रांति ला सकती है। हालाँकि, संरचनात्मक संशोधनों (उदाहरण के लिए, प्रोड्रग डिज़ाइन) के माध्यम से इसकी विषाक्तता को संबोधित करना एक महत्वपूर्ण चुनौती बनी हुई है।
हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइड एक विरोधाभासी यौगिक है: इसकी विषाक्तता के कारण सावधानी बरतनी पड़ती है, फिर भी इसकी रासायनिक बहुमुखी प्रतिभा उद्योगों में नवाचार को प्रेरित करती है। जीवन बचाने वाली दवाओं से लेकर पर्यावरण अनुकूल जल उपचार तक, इसके अनुप्रयोग औद्योगिक रसायन विज्ञान में जोखिम और इनाम के बीच नाजुक संतुलन को रेखांकित करते हैं। जैसे-जैसे अनुसंधान आगे बढ़ता है, सुरक्षित हैंडलिंग प्रोटोकॉल और हरित संश्लेषण विधियां उभरते वैज्ञानिक परिदृश्य में इसकी निरंतर प्रासंगिकता सुनिश्चित करेंगी।
इसके गुणों, अनुप्रयोगों और सुरक्षा आवश्यकताओं को समझकर, वैज्ञानिक और इंजीनियर इसके खतरों को कम करते हुए हाइड्रॉक्सिलमाइन हाइड्रोक्लोराइड की पूरी क्षमता का उपयोग कर सकते हैं, जो जिम्मेदार रासायनिक नवाचार की शक्ति का प्रमाण है।
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