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टर्ट-ब्यूटाइलक्लोरोडिफेनिलसिलेनएक महत्वपूर्ण कार्बनिक सिलिकॉन यौगिक है। इसका आणविक सूत्र C16H19ClSi है और इसका आणविक भार 274.86 है। इसकी संरचना में एक टर्ट ब्यूटाइल समूह (- C (CH3) 3), दो फिनाइल समूह (- C6H5), और एक क्लोरोसिलिल समूह (- SiCl) शामिल हैं। यह अनूठी संरचना टर्ट ब्यूटाइलडिफेनिलक्लोरोसिलेन को कार्बनिक संश्लेषण में विशेष प्रतिक्रियाशीलता और चयनात्मकता प्रदान करती है। दिखने में आमतौर पर रंगहीन या हल्के पीले या थोड़े भूरे रंग का तरल पदार्थ होता है, जो परेशान करने वाला और संक्षारक होता है। 25 डिग्री सेल्सियस पर इसका घनत्व 1.057 ग्राम/एमएल है, जो दर्शाता है कि इसका एक निश्चित वजन है। लेकिन यह नमी के प्रति संवेदनशील है और पानी के साथ आसानी से हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं से गुजरता है, जिससे संबंधित अल्कोहल और सिलिकिक एसिड उत्पन्न होता है। इसलिए भंडारण और उपयोग के दौरान इसे सूखा रखना जरूरी है। कार्बनिक संश्लेषण, फार्मास्युटिकल मध्यवर्ती संश्लेषण, बेंज़ोथियाज़ोल संश्लेषण, साथ ही उच्च आणविक भार पॉलिमर के लिए सिलिकॉन आधारित ईथर और क्रॉसलिंकिंग एजेंटों की तैयारी में एक सुरक्षात्मक एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
रासायनिक यौगिक की अतिरिक्त जानकारी:
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रासायनिक सूत्र |
C16H19ClSi |
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सटीक द्रव्यमान |
274.09 |
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आणविक वजन |
274.86 |
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m/z |
274.09(100.0%),276.09(32.0%),275.10(17.3%),277.09(5.5%),275.09(5.1%),276.09(3.3%),277.09(1.6%),276.10(1.4%),278.09(1.1%) |
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मूल विश्लेषण |
सी, 69.92; एच, 6.97; सीएल, 12.90; सी, 10.22 |
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क्वथनांक |
90 डिग्री 0.01 मिमी एचजी(लीटर) |
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घनत्व |
25 डिग्री पर 1.057 ग्राम/एमएल (लीटर) |
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जमा करने की अवस्था |
2-8 डिग्री |
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सुरक्षा और परिचालन सावधानियाँ
सुरक्षा सूचना अवलोकन
टर्ट-ब्यूटाइलक्लोरोडिफेनिलसिलेन(सीएएस संख्या . 58479-61-1) खतरनाक रैंक 8 (संक्षारक पदार्थ), पैकिंग समूह II से संबंधित एक संक्षारक और परेशान करने वाला रासायनिक पदार्थ है। इसके खतरनाक सामान के प्रतीक सी (संक्षारक) और शी (इरिटेंट) हैं, और इसका खतरनाक सामान परिवहन नंबर यूएन 2987 8/पीजी 2 है। यह त्वचा, आंखों और श्वसन पथ के लिए एक मजबूत उत्तेजना है, और गंभीर जलन भी पैदा कर सकता है। यह पदार्थ त्वचा, आंखों और श्वसन पथ के लिए तीव्र जलन पैदा करता है और यहां तक कि गंभीर जलन भी पैदा कर सकता है।
परिचालन संबंधी सावधानियां
परिचालन पर्यावरण आवश्यकताएँ
वेंटिलेशन की स्थिति:वाष्प या धूल को अंदर लेने से बचने के लिए सभी कार्यों को धूआं हुड या स्थानीय निकास प्रणाली वाले स्थान पर किया जाना चाहिए।
उपकरण आवश्यकताएँ:विस्फोट-रोधी वेंटिलेशन सिस्टम और उपकरण का उपयोग करें, और स्थैतिक निर्माण को रोकने के लिए प्रतिक्रिया पोत को ग्राउंड किया जाना चाहिए।
इग्निशन स्रोत नियंत्रण:आग और गर्मी के स्रोत से दूर रहें, कार्यस्थल पर धूम्रपान सख्त वर्जित है, और खुली लौ या ऐसे उपकरणों के उपयोग से बचें जो चिंगारी उत्पन्न कर सकते हैं।
व्यक्तिगत सुरक्षा उपाय
सुरक्षा उपकरण:त्वचा, आंख और श्वसन पथ के संपर्क को रोकने के लिए ऑपरेशन के दौरान सुरक्षात्मक दस्ताने (जैसे रबर तेल प्रतिरोधी दस्ताने), सुरक्षात्मक कपड़े, आंखों की सुरक्षा और गैस मास्क पहनना चाहिए।
अभ्यास:अभिकर्मकों के सीधे संपर्क से बचें और कार्यस्थल पर खाने, पीने या धूम्रपान पर रोक लगाएं। अवशेषों से स्वास्थ्य संबंधी खतरों को रोकने के लिए ऑपरेशन के बाद त्वचा और कपड़ों को अच्छी तरह से धोना आवश्यक है।
संचालन प्रक्रिया विशिष्टताएँ
प्रतिक्रिया नियंत्रण:प्रतिक्रिया शुरू करते समय, उपकरण क्षति या सुरक्षा दुर्घटनाओं के कारण होने वाली हिंसक प्रतिक्रिया से बचने के लिए धीरे-धीरे गर्म करना और तापमान (50-75 डिग्री) को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है। यदि प्रतिक्रिया बहुत तीव्र है, तो तापमान कम करें और तुरंत गर्म करना बंद कर दें।
गिराने की क्रिया:स्थानीय सांद्रता को बहुत अधिक होने और दुष्प्रभाव या खतरे का कारण बनने से रोकने के लिए क्लोरोप्रोपीन और डिफेनिल डाइक्लोरोसिलेन को धीरे-धीरे गिराया जाना चाहिए।
पोस्ट-प्रसंस्करण सुरक्षा:प्रतिक्रिया के बाद, टोल्यूनि जोड़ते समय और हिलाते और छानते समय, ठोस नमक को छिड़कने या त्वचा के संपर्क में आने से रोकने के लिए सुरक्षात्मक उपकरण पहनना चाहिए। भाप संचय से बचने के लिए आसवन और विसंपीड़न आसवन प्रक्रिया को अच्छी तरह हवादार वातावरण में किया जाना चाहिए।
भंडारण संबंधी सावधानियां
जमा करने की अवस्था
तापमान नियंत्रण: ठंडे, हवादार गोदाम में संग्रहित, अभिकर्मक अपघटन या अस्थिरता के कारण उच्च तापमान से बचने के लिए, गोदाम का तापमान 37 डिग्री से अधिक नहीं होना चाहिए।
कंटेनर आवश्यकताएँ: सीलबंद भंडारण के लिए संक्षारण प्रतिरोधी कांच की बोतलों या धातु के कंटेनरों का उपयोग करें, कंटेनरों को बंद कर दिया जाना चाहिए और बच्चों के लिए दुर्गम स्थान पर रखा जाना चाहिए।
पृथक्करण के उपाय: ऑक्सीडाइज़र और खाद्य रसायनों से अलग भंडारण करें, खतरे की ओर ले जाने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया को रोकने के लिए मिश्रित भंडारण से बचें।
पर्यावरण संबंधी सुरक्षा
बिजली और विरोधी -स्थैतिक: गोदाम को बिजली संरक्षण उपकरण के साथ स्थापित किया जाना चाहिए, और स्थैतिक बिजली को आग या विस्फोट से बचाने के लिए निकास प्रणाली को इलेक्ट्रोस्टैटिक चालकता के लिए ग्राउंडिंग डिवाइस से सुसज्जित किया जाना चाहिए।
प्रकाश और वेंटिलेशन: भंडारण वातावरण की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विस्फोटरोधी प्रकाश और वेंटिलेशन उपकरण अपनाएं, चिंगारी उत्पन्न करने वाले उपकरण और उपकरणों के उपयोग पर रोक लगाएं।
आपातकालीन उपाय
रिसाव आपातकालीन उपचार
कार्मिक सुरक्षा: आपातकालीन कर्मियों को वायु श्वासयंत्र और विरोधी स्थैतिक कपड़े पहनने की आवश्यकता होती है, और उन्हें रिसाव से संपर्क करने या पार करने से प्रतिबंधित किया जाता है।
रिसाव नियंत्रण: जहां तक संभव हो रिसाव के स्रोत को काट दें, रिसाव को रेत, सक्रिय चारकोल या अन्य अक्रिय सामग्री से अवशोषित करें और इसे सुरक्षित स्थान पर स्थानांतरित करें। पर्यावरण प्रदूषण को रोकने के लिए रिसाव को सीवर में बहा देना मना है।
बड़े क्षेत्र में रिसाव: आश्रय के लिए तटबंध बनाएं या गड्ढा खोदें, वाष्पीकरण को रोकने के लिए फोम से ढकें, और रीसाइक्लिंग और उपचार के लिए टैंकर ट्रकों या विशेष संग्राहकों में स्थानांतरित करने के लिए विस्फोट रोधी पंपों का उपयोग करें।
प्राथमिक उपचार के उपाय
त्वचा से संपर्क: दूषित कपड़ों को तुरंत हटा दें, त्वचा को कम से कम 15 मिनट तक खूब पानी से धोएं, और चिकित्सा सहायता लें।
नेत्र संपर्क: पलकें अलग करें, कम से कम 15 मिनट तक बहते पानी या खारे पानी से धोएं, और तुरंत आपातकालीन केंद्र को कॉल करें।
साँस लेना: रोगी को ताज़ी हवा में ले जाएँ और उसे साँस लेते रहने दें; यदि सांस रुक जाए तो कृत्रिम श्वसन करें और तुरंत आपातकालीन केंद्र को कॉल करें।
आकस्मिक अंतर्ग्रहण का उपचार: मुँह धोएं और उल्टी रोकें, तुरंत आपातकालीन केंद्र या डॉक्टर को बुलाएँ।
विशेष अनुप्रयोग और केस अध्ययन
अत्यधिक कुशल सिलेन प्रोटेक्टेंट के रूप में, टर्ट {{0}ब्यूटिल्डिफेनिलक्लोरोसिलेन (सीएएस संख्या . 58479-61-1), अपने अद्वितीय रासायनिक गुणों के साथ, कार्बनिक संश्लेषण, दवा विकास और पॉलिमर सामग्री के संशोधन के क्षेत्र में अपूरणीय मूल्य दिखाता है। मुख्य अनुप्रयोग परिदृश्यों और विशिष्ट मामलों से, हम इसके तकनीकी फायदे और उद्योग प्रभाव का विश्लेषण करेंगे।
औषधि संश्लेषण: समूहों की सुरक्षा के लिए एक "सटीक ढाल"।
दवा के अणुओं के निर्माण में, हाइड्रॉक्सिल, कार्बोक्सिल, अमीनो और अन्य सक्रिय समूह प्रतिक्रिया के दौरान प्रतिकूल प्रतिक्रियाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं, जिससे लक्ष्य उत्पाद की उपज में कमी आती है। टर्ट-ब्यूटाइलडिफेनिलक्लोरोसिलेन इन समूहों के हाइड्रोजन परमाणुओं को सिलिल समूहों के साथ प्रतिस्थापित करके स्थिर सिलिल ईथर या सिलिल अमाइन मध्यवर्ती बनाता है, जो लक्ष्य समूहों को बाद की प्रतिक्रिया में "अदृश्य" बनाता है, और फिर सुरक्षात्मक समूहों को हटाने और मुख्य चरणों के पूरा होने के बाद मूल गतिविधि को बहाल करने के लिए हाइड्रोलाइज करता है।
मामला: फ्लुवास्टेटिन सोडियम का संश्लेषण
फ्लुवास्टेटिन सोडियम एक स्टैटिन दवा है जिसका उपयोग कोलेस्ट्रॉल कम करने के लिए किया जाता है, और इसके सिंथेटिक मार्ग के लिए अल्कोहल हाइड्रॉक्सिल समूह के संरक्षण की आवश्यकता होती है। पारंपरिक विधि ट्राइमिथाइलसिलिल क्लोराइड (टीएमएससीएल) का उपयोग करती है, लेकिन सुरक्षात्मक समूह से आसानी से गिरना और खराब प्रतिक्रिया चयनात्मकता जैसी समस्याएं हैं। तृतीयक -ब्यूटिल्डिफेनिलक्लोरोसिलेन पर स्विच करने के बाद:
सुरक्षात्मक चरण: टेट्राहाइड्रोफ्यूरान विलायक में, अल्कोहल हाइड्रॉक्सिल समूह TBDPSCl के साथ प्रतिक्रिया करके सिलील ईथर (TBDPS-O-R) बनाता है, जो हाइड्रॉक्सिल समूह गतिविधि को अवरुद्ध करता है।
मध्यवर्ती प्रतिक्रिया: संरक्षित अवस्था में, हाइड्रॉक्सिल समूह के हस्तक्षेप से बचने के लिए अणु के अन्य भागों का ऑक्सीकरण, एस्टरीफिकेशन या चक्रीकरण किया जाता है।
डिप्रोटेक्शन चरण: प्रतिक्रिया पूरी होने के बाद, मूल हाइड्रॉक्सिल समूह को मुक्त करने के लिए अम्लीय हाइड्रोलिसिस द्वारा Si-O बंधन को तोड़ दिया जाता है, और लक्ष्य उत्पाद उपज 99.5% शुद्धता के साथ 65% से 82% तक बढ़ जाती है।
यह प्रक्रिया उप-उत्पादों के उत्पादन को महत्वपूर्ण रूप से कम कर देती है, संश्लेषण चक्र को छोटा कर देती है और औद्योगिक उत्पादन के लिए प्रमुख तकनीक बन जाती है।
पॉलिमर सामग्री संशोधन: "आणविक स्विच" का रबर प्रदर्शन
घुलनशील स्टाइरीन ब्यूटाडीन रबर (एसएसबीआर) आणविक श्रृंखला के अंत की उच्च गतिविधि के कारण, ऑक्सीडेटिव क्षरण या श्रृंखला हस्तांतरण प्रतिक्रिया के लिए प्रवण होता है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री की ताकत कम हो जाती है, रोलिंग प्रतिरोध में वृद्धि होती है। टर्ट-ब्यूटाइल डिफेनिलक्लोरोसिलेन रबर की आणविक संरचना को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकता है और अंत {{2}कैपिंग संशोधन के माध्यम से इसके प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
मामला: उच्च प्रदर्शन वाले टायर रबर की तैयारी
क़िंगदाओ यूनिवर्सिटी ऑफ़ साइंस एंड टेक्नोलॉजी और बीजिंग यूनिवर्सिटी ऑफ़ केमिकल टेक्नोलॉजी के एक संयुक्त अध्ययन से पता चला है कि TBDPSCl का उपयोग कैपिंग द्वारा SSBR को संशोधित करने के लिए किया गया था:
कैपिंग स्थितियों का अनुकूलन: 70 मिनट के लिए 60 डिग्री पर प्रतिक्रिया, कैपिंग अनुपात 2.0 तक, कैपिंग दर 77.2% तक।
प्रदर्शन में वृद्धि:
यांत्रिक गुण: तन्य शक्ति में 15% की वृद्धि और फटने पर बढ़ाव में 20% की वृद्धि।
गतिशील प्रदर्शन: गतिशील संपीड़न तापमान वृद्धि 12% कम हो जाती है, रोलिंग प्रतिरोध 10% कम हो जाता है, जिससे टायरों की ईंधन अर्थव्यवस्था और घर्षण प्रतिरोध में काफी सुधार होता है।
संरचनात्मक मॉड्यूलेशन: चेन एंड ग्रुप को स्टाइरीन से ब्यूटाडीन में परिवर्तित करके, कैपिंग दक्षता में और सुधार किया जाता है, जिससे अनुकूलित रबर डिजाइन के लिए नए विचार मिलते हैं।
इस प्रौद्योगिकी को मिशेलिन, ब्रिजस्टोन और अन्य टायर कंपनियों के उत्पाद उन्नयन के लिए लागू किया गया है, जिससे उद्योग में निम्न कार्बन की ओर संक्रमण को बढ़ावा मिला है।
बायोमेडिसिन: आणविक जांच के लिए "लक्षित एंकर"।
बायोसेंसिंग तकनीक में, विशिष्ट पहचान प्राप्त करने के लिए बायोटिन को प्रोटीन या न्यूक्लिक एसिड पर लेबल करने की आवश्यकता होती है। टर्ट-ब्यूटिल्डिफेनिलक्लोरोसिलेन युग्मन प्रतिक्रिया में कार्बोक्सिल समूह को समय से पहले सक्रिय होने से बचाकर लेबलिंग दक्षता में सुधार करता है।
मामला: ट्यूमर मार्कर का पता लगाने के लिए जांच का संश्लेषण
एक शोध दल ने अत्यधिक संवेदनशील बायोटिनाइलेटेड जांच विकसित करने के लिए टीबीडीपीएससीएल का उपयोग किया:
कार्बोक्सिल समूह का संरक्षण: टीबीडीपीएससीएल का उपयोग बायोटिन अणु में कार्बोक्सिल समूह की रक्षा के लिए किया जाता है, जिससे युग्मन प्रतिक्रिया में इसकी प्रारंभिक सक्रियता को रोका जा सके।
लक्ष्यीकरण संशोधन: संरक्षित अवस्था में, लक्ष्यीकरण मॉड्यूल बनाने के लिए बायोटिन एक एंटीबॉडी या एप्टामर से जुड़ा होता है।
डिप्रोटेक्शन और सक्रियण: सिलिल समूहों को हटाने के लिए हाइड्रोलिसिस के बाद, उजागर कार्बोक्सिल समूहों को जांच के निर्माण के लिए फ्लोरोसेंट मार्करों या चुंबकीय कणों से सहसंयोजक रूप से बांधा जा सकता है।
इस रणनीति को प्रोस्टेट विशिष्ट एंटीजन (पीएसए) का पता लगाने के लिए सफलतापूर्वक लागू किया गया है, जिसकी पहचान सीमा 0.1 पीएम तक है, जो प्रारंभिक कैंसर निदान के लिए एक नया उपकरण प्रदान करती है।
सामग्री सतह क्रियाशीलता: धातु संक्षारण रोकथाम के लिए अदृश्य कोटिंग
टर्ट{{0}ब्यूटिल्डिफेनिलक्लोरोसिलेन का उपयोग सोल{2}जेल विधि के माध्यम से किसी सामग्री की सतह पर हाइड्रोफोबिक सिलिकॉन {{1}आधारित कोटिंग बनाने के लिए किया जा सकता है, जो सब्सट्रेट को स्वयं {{3}सफाई और संक्षारण {{4}प्रतिरोधी गुण प्रदान करता है।
मामला: एल्युमीनियम मिश्रधातुओं के लिए जंगरोधी कोटिंग्स का विकास
एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की सतह पर एक सुपरहाइड्रोफोबिक कोटिंग तैयार करने के लिए एक टीम ने टीबीडीपीएससीएल को एथिल ऑर्थोसिलिकेट (टीईओएस) के साथ मिश्रित किया:
कोटिंग प्रदर्शन: संपर्क कोण 158 डिग्री तक, रोलिंग कोण 5 डिग्री से कम, उत्कृष्ट स्वयं सफाई क्षमता दर्शाता है।
संक्षारण प्रतिरोध: 3.5% NaCl समाधान में 720 घंटों के विसर्जन के बाद, कोटिंग बरकरार रहती है और संक्षारण दर 90% कम हो जाती है।
अनुप्रयोग की संभावनाएँ: प्रौद्योगिकी का विस्तार जहाजों, विमानन और अन्य क्षेत्रों में किया गया है, जिससे धातु संरचनाओं की सेवा जीवन में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है।
निष्कर्ष
टर्ट-ब्यूटाइलक्लोरोडिफेनिलसिलेनअपने कुशल और नियंत्रणीय सिलनीकरण गुणों के कारण, यह रासायनिक संश्लेषण और औद्योगिक अनुप्रयोगों को जोड़ने वाला एक महत्वपूर्ण पुल बन गया है। दवा के अणुओं के सटीक निर्माण से लेकर पॉलिमर सामग्रियों के प्रदर्शन में सफलताओं तक, बायोमेडिकल जांच के विकास से लेकर धातु विरोधी जंग प्रौद्योगिकियों के नवाचार तक, इसके अनुप्रयोग परिदृश्यों का लगातार विस्तार हो रहा है, जिससे संबंधित क्षेत्रों में लगातार तकनीकी प्रगति हो रही है। भविष्य में, हरित रसायन विज्ञान और बुद्धिमान विनिर्माण के विकास के साथ, TBDPSCl के औद्योगिक अनुप्रयोग को व्यापक स्थान मिलेगा।
कार्बनिक सिलिकॉन रसायन विज्ञान पर शोध का पता 19वीं शताब्दी में लगाया जा सकता है। 1863 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ चार्ल्स फ्रीडेल और अमेरिकी रसायनज्ञ जेम्स मेसन क्राफ्ट्स ने सबसे पहले ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों के संश्लेषण की सूचना दी। उन्होंने डायथाइल जिंक के साथ सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड की प्रतिक्रिया करके एथिलट्राइक्लोरोसिलेन प्राप्त किया। इस खोज ने कार्बनिक सिलिकॉन रसायन विज्ञान के द्वार खोल दिए और अधिक प्रकार के कार्बनिक सिलिकॉन यौगिकों पर आगे के शोध की नींव रखी। अगले दशकों में, वैज्ञानिकों ने विभिन्न सरल ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों को संश्लेषित किया और उनके गुणों पर प्रारंभिक अध्ययन किया। ये प्रारंभिक शोध कार्य मुख्य रूप से ऑर्गेनोसिलिकॉन यौगिकों के संश्लेषण तरीकों की खोज और उनके बुनियादी रासायनिक गुणों को समझने, टर्ट ब्यूटाइलडिफेनिलक्लोरोसिलेन की खोज के लिए सैद्धांतिक और प्रयोगात्मक आधार प्रदान करने पर केंद्रित थे।
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