4,4'-डायमिनोडाइफेनिलसल्फोन(जोड़ना:https://www.bloomtechz.com/synthetic-hemical/api-researching-only/4-4-diaminodephenylsulfone-cas-80-08-0.html) एक महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक है। इसके कई उपयोग हैं और यह रासायनिक उद्योग, डाई संश्लेषण, चिकित्सा, ऑप्टिकल सामग्री, इलेक्ट्रॉनिक सामग्री और अन्य क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसकी उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता और विद्युत प्रदर्शन के कारण, इसका इलेक्ट्रॉनिक सामग्री के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग गर्मी प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और सामग्रियों के विद्युत प्रदर्शन में सुधार के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड, कॉपर क्लैड प्लेट्स, एपॉक्सी रेजिन इत्यादि जैसी इन्सुलेशन सामग्री तैयार करने के लिए किया जा सकता है।
विधि 1: सल्फोनेशन विधि
यह निम्नलिखित विशिष्ट चरणों के साथ 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने की एक प्रारंभिक विधि है:
1. कच्चे माल के रूप में फिनोल का उपयोग करके, सबसे पहले सल्फोनेशन प्रतिक्रिया को 4-हाइड्रॉक्सीडाइफेनिलसल्फोन उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इस चरण के लिए प्रतिक्रिया की स्थिति अपेक्षाकृत कठोर होती है, जिसके लिए उच्च तापमान और दबाव की आवश्यकता होती है, और सल्फर ट्राइऑक्साइड (SO3) का उपयोग आमतौर पर सल्फोनेटिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। विशिष्ट प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
SO3+PhOH → 4-फिनोलसल्फोनील+H2O
2. 4-हाइड्रॉक्सीडिफेनिलसल्फोन प्राप्त करने के बाद, 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न करने के लिए एक पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया की जाती है। यह चरण पानी में या तनु सल्फ्यूरिक एसिड घोल में किया जा सकता है, लेकिन प्रतिक्रिया की स्थिति भी अधिक होती है, जिसके लिए आमतौर पर 100 डिग्री से ऊपर हीटिंग की आवश्यकता होती है। विशिष्ट प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
ArNHSO2H+2H2O → ArNHArSO3H
3. अंत में, 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन क्षारीय उदासीनीकरण के माध्यम से प्राप्त किया गया था। अंतिम उत्पाद की शुद्धता और उपज को अनुकूलित करने के लिए सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) या अमोनिया पानी (NH3 · H2O) जैसे क्षारीय पदार्थों का उपयोग करके इस चरण को बेअसर किया जा सकता है।
यद्यपि सल्फोनेशन विधि 4,4 '- डायमिनोडिफेनिलसल्फ़ोन को संश्लेषित कर सकती है, इसकी कठोर प्रतिक्रिया स्थितियों, बड़ी मात्रा में कार्बनिक सॉल्वैंट्स के उपयोग और बड़ी मात्रा में अपशिष्ट अवशेष, अपशिष्ट तरल और अन्य अपशिष्ट के उत्पादन के कारण, इसमें है पर्यावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव। इसलिए, इस विधि को धीरे-धीरे अन्य संश्लेषण विधियों द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है।
विधि 2: नाइट्रीकरण विधि
यह 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने की एक और विधि है। इस विधि के विस्तृत चरण और रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण निम्नलिखित हैं:
1. सबसे पहले, फिनोल का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है ताकि सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड की स्थितियों के तहत नाइट्रोडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न किया जा सके। इस चरण में नाइट्रीकरण प्रतिक्रिया की सुचारू प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान, सरगर्मी गति और कच्चे माल के अनुपात जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। विशिष्ट प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
HNO3+H2SO4+PhOH → 4-नाइट्रोफेनिलसल्फोनील+H2O
2. नाइट्रोडिफेनिलसल्फोन प्राप्त करने के बाद, क्षारीय स्थितियों के तहत अमीनोडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न करने के लिए एक कमी प्रतिक्रिया की जाती है। यह चरण आम तौर पर लौह पाउडर जैसे कम करने वाले एजेंटों का उपयोग करता है, जबकि कमी प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है। विशिष्ट प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
Fe+4-नाइट्रोफेनिलसल्फोनील → 4-एमिनोफेनिलसल्फोनील+Fe2O3
3. अंत में, अम्लीय परिस्थितियों में, अमीनोडिफेनिलसल्फोन 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न करने के लिए एक पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया से गुजरता है। यह चरण आम तौर पर एक अम्लीय अभिकर्मक के रूप में हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) का उपयोग करता है, जबकि पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है। विशिष्ट प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
4-अमीनोफेनिलसल्फोनील+2HCl → C12H12N2O2S+H2O
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि नाइट्रीकरण के माध्यम से 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने की प्रक्रिया के दौरान, बड़ी मात्रा में कार्बनिक सॉल्वैंट्स, अपशिष्ट अवशेष, अपशिष्ट तरल और अन्य अपशिष्ट पदार्थ भी उत्पन्न होते हैं, जिसका पर्यावरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, इस विधि की प्रतिक्रिया की स्थिति अपेक्षाकृत कठोर होती है, जिसके लिए केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड जैसे मजबूत एसिड ऑक्सीकरण एजेंटों के उपयोग की आवश्यकता होती है। इसलिए, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण के मुद्दों पर ध्यान देने की आवश्यकता है। साथ ही, इस विधि में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल, फिनोल और नाइट्रिक एसिड को प्राप्त करना आसान है, और प्रतिक्रिया प्रक्रिया को नियंत्रित करना आसान है, जिसमें उच्च औद्योगिक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं।
विधि 3: क्लोरीनीकरण विधि
यह 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने की एक नई विधि है, जिसमें कच्चे माल की आसान उपलब्धता, हल्की प्रतिक्रिया की स्थिति और पर्यावरण मित्रता के फायदे हैं।
रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण
क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया:
सीएल पीएचएनएच 2+ सीएल {{1 }} एचसीएल → सीएल पीएचएनएच-एसओ 2 सीएल + एचसीएल
हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया:
सीएल PhNH-SO2Cl+NaOH → सीएल PhNH-SO2H+NaCl
अमोनियाकरण प्रतिक्रिया:
सीएल PhNH-SO2H+2NH3 · H2O → C12H12N2O2S+2H2O
प्रायोगिक संचालन:
1. कच्चे माल के रूप में पी-क्लोरोएनिलिन का उपयोग करके, पी-क्लोरोबेंजेनसल्फोनील क्लोराइड उत्पन्न करने के लिए निर्जल हाइड्रोजन क्लोराइड विलायक में क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया की जाती है। इस चरण में क्लोरीनीकरण प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान, सरगर्मी गति और कच्चे माल के अनुपात जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।
2. क्षारीय परिस्थितियों में, पी-क्लोरोबेंजेनसल्फोनील क्लोराइड, पी-क्लोरोडिफेनिलसल्फोन का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया से गुजरता है। यह चरण आमतौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) जैसे अकार्बनिक आधारों का उपयोग करता है, जबकि हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है।
3. अम्लीय परिस्थितियों में, पी-क्लोरोफेनिलसल्फ़ोन अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करके 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न करता है। यह चरण आम तौर पर अम्लीय अभिकर्मक के रूप में हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) का उपयोग करता है, जबकि संशोधन प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने के लिए क्लोरीनीकरण विधि में उच्च औद्योगिक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं, लेकिन निम्नलिखित पहलुओं पर भी विचार करने की आवश्यकता है:
1. कच्चे माल पी-क्लोरोएनिलिन की शुद्धता और गुणवत्ता का संश्लेषण परिणामों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए उच्च शुद्धता वाले पी-क्लोरोएनिलिन का उपयोग करना आवश्यक है।
निर्जल हाइड्रोजन क्लोराइड विलायक उपकरण और संचालन के लिए उच्च आवश्यकताओं वाला एक अत्यधिक संक्षारक माध्यम है। इसलिए, प्रायोगिक प्रक्रिया के दौरान सुरक्षा मुद्दों पर ध्यान देना और संचालन के लिए संक्षारण प्रतिरोधी उपकरणों का चयन करना आवश्यक है।
2. क्लोरीनीकरण विधि का उपयोग करके 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने के लिए प्रतिक्रिया की स्थिति हल्की होती है, लेकिन उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों के उत्पादन को सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न प्रतिक्रिया मापदंडों को नियंत्रित करना भी आवश्यक है।
3. यह सुनिश्चित करने के लिए कि उत्पाद की गुणवत्ता और उपज आवश्यकताओं को पूरा करती है, प्रसंस्करण के बाद और पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रक्रियाओं के दौरान प्रभावी उपाय किए जाने की आवश्यकता है।
संक्षेप में, 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने के लिए क्लोरीनीकरण विधि के प्रमुख फायदे हैं, लेकिन संश्लेषण परिणामों की विश्वसनीयता और औद्योगिक अनुप्रयोगों के आर्थिक लाभों को सुनिश्चित करने के लिए प्रासंगिक परिचालन और उपकरण मुद्दों पर ध्यान देना भी आवश्यक है।
विधि 4: ऑक्सीकरण विधि
यह 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने की एक विधि है, जो कच्चे माल के रूप में फिनोल का उपयोग करता है और ऑक्सीकरण और कमी प्रतिक्रियाओं के माध्यम से 4,4' - डायमिनोडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न करता है।
रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण
ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया: PhOH+1/2O2+CH3COOH → 4-फिनोलसल्फोनील+CH3COOH
हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया: 4-फेनिलसल्फोनील+NaOH → PhNHSO2Na+NaOCH3
पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया: PhNHSO2Na+HCl → 4,4 '- डायमिनोडिफेनिलसल्फोन+NaCl
प्रायोगिक संचालन:
1. कच्चे माल के रूप में फिनोल का उपयोग करके, उत्प्रेरक की क्रिया के तहत ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से हाइड्रॉक्सीडिफेनिलसल्फोन उत्पन्न होता है। इस चरण में ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान, सरगर्मी गति और कच्चे माल के अनुपात जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।
2. क्षारीय स्थितियों के तहत, 4-हाइड्रॉक्सीडाइफेनिलसल्फोन हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया से गुजरता है ताकि 4-एमिनोडिफेनिलसल्फोन का उत्पादन हो सके। यह चरण आमतौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) जैसे अकार्बनिक आधारों का उपयोग करता है, जबकि हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है।
3. अम्लीय परिस्थितियों में, अमीनोडिफेनिलसल्फोन 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन का उत्पादन करने के लिए एक पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया से गुजरता है। यह चरण आम तौर पर एक अम्लीय अभिकर्मक के रूप में हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) का उपयोग करता है, जबकि पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है।
विधि 5: ऐल्किलीकरण विधि
यह 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फ़ोन को संश्लेषित करने की एक विधि है, जो एल्केलेशन और डीलकिलेशन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से लक्ष्य उत्पाद उत्पन्न करती है।
रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण:
क्षारीकरण प्रतिक्रिया: HNO3+PhCH3+NaOH → H2O+4-नाइट्रोफेनिलमीथेन
डीलकिलेशन प्रतिक्रिया: 4-नाइट्रोफेनिलमीथेन+ 2एच+→ 4-अमीनोफेनिलमीथेन + H2O
पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया: 4-अमीनोफेनिलमीथेन+2NaOH → C12H12N2O2S + 2NaOH
प्रायोगिक संचालन:
कच्चे माल के रूप में पी-नाइट्रोटोल्यूइन का उपयोग करके, 4-नाइट्रोडिफेनिलमीथेन उत्पन्न करने के लिए क्षारीय परिस्थितियों में एल्किलेशन प्रतिक्रिया की जाती है। इस चरण में एल्किलेशन प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान, सरगर्मी गति और कच्चे माल के अनुपात जैसे मापदंडों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।
अम्लीय परिस्थितियों में, 4-नाइट्रोडिफेनिलमीथेन, 4-एमिनोडिफेनिलमीथेन का उत्पादन करने के लिए डीकिलेशन प्रतिक्रिया से गुजरता है। यह चरण आम तौर पर पी-टोल्यूनेसल्फ़ोनिक एसिड जैसे मजबूत एसिड का उपयोग करता है, जबकि डीलकिलेशन प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है।
क्षारीय स्थितियों के तहत, 4-एमिनोडिफेनिलमीथेन 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन का उत्पादन करने के लिए एक पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया से गुजरता है। यह चरण आम तौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (KOH) जैसे अकार्बनिक आधारों का उपयोग करता है, जबकि पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रिया की प्रगति सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान और सरगर्मी गति जैसे मापदंडों को नियंत्रित करता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि 4,4'-डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने के लिए एल्किलेशन विधि में उच्च औद्योगिक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं, लेकिन निम्नलिखित पहलुओं पर भी विचार करने की आवश्यकता है:
1. पी-नाइट्रोटोलुइन की शुद्धता और गुणवत्ता का संश्लेषण परिणामों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए उच्च शुद्धता वाले पी-नाइट्रोटोलुइन का उपयोग करना आवश्यक है।
एल्किलेशन प्रतिक्रिया में, उच्च उपज और उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादों को सुनिश्चित करने के लिए प्रतिक्रिया तापमान, सरगर्मी गति और कच्चे माल के अनुपात को नियंत्रित करना आवश्यक है।
2. डीलकिलेशन और पुनर्व्यवस्था प्रतिक्रियाओं में, उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद प्राप्त करना सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न प्रतिक्रिया मापदंडों को नियंत्रित करना आवश्यक है।
3. यह सुनिश्चित करने के लिए कि उत्पाद की गुणवत्ता और उपज आवश्यकताओं को पूरा करती है, प्रसंस्करण के बाद और पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रक्रियाओं के दौरान प्रभावी उपाय किए जाने की आवश्यकता है।
संक्षेप में, 4,4'- डायमिनोडिफेनिलसल्फोन को संश्लेषित करने के लिए एल्किलेशन विधि के प्रमुख फायदे हैं, लेकिन संश्लेषण परिणामों की विश्वसनीयता और औद्योगिक अनुप्रयोगों के आर्थिक लाभों को सुनिश्चित करने के लिए प्रासंगिक परिचालन और उपकरण मुद्दों पर ध्यान देना भी आवश्यक है।