1-मिथाइलपाइपरजीन कैस 109-01-3

1-मिथाइलपाइपरजीन, रासायनिक सूत्र C5H12N2, CAS 109 - 01-3, रंगहीन तरल, आसानी से पानी में घुलनशील, ईथर, इथेनॉल, पानी में किसी भी अनुपात में घुलनशील, मेथनॉल, आदि जलीय घोल कमजोर रूप से क्षारीय है। फार्मास्युटिकल उद्योग में, एंटीबायोटिक ड्रग मिथाइलफेनिडेट और एंटीसाइकोटिक ड्रग ट्राइफ्लुरेजीन को पिपेरेजीन हेक्साहाइड्रेट की मेथिलिकेशन प्रतिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है, जो कार्बनिक संश्लेषण के मध्यवर्ती हैं। विशेष गुणों के साथ एक रसायन के रूप में, इसने झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाओं को दिखाया है। एक चेलेटिंग एजेंट के रूप में कार्य करके, योजक, और विशिष्ट पदार्थों के पृथक्करण और शुद्धि में भाग लेने के लिए, झिल्ली की पृथक्करण दक्षता और शुद्धता में काफी सुधार किया जा सकता है। हालांकि, इसकी विषाक्तता, लागत और तकनीकी चुनौतियां भी इसके बड़े पैमाने पर आवेदन को सीमित करती हैं।

का आवेदन1-मिथाइलपाइपरजीनझिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी मुख्य रूप से अपने अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण है, विशेष रूप से हाइड्रोफिलिसिटी और लिपोफिलिसिटी की इसकी दोहरी विशेषताओं, जो इसे झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाने में सक्षम बनाती है। झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी एक कुशल और ऊर्जा है - अलगाव तकनीक की बचत विभिन्न क्षेत्रों जैसे जल उपचार, गैस पृथक्करण, खाद्य प्रसंस्करण, दवा विनिर्माण, आदि में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। कोर विभिन्न घटकों के बीच प्रभावी पृथक्करण प्राप्त करने के लिए झिल्ली की चयनात्मक पारगम्यता का उपयोग करने में निहित है। विशेष गुणों के साथ एक रसायन के रूप में, झिल्ली पृथक्करण प्रौद्योगिकी में इसका आवेदन धीरे -धीरे ध्यान आकर्षित कर रहा है।

रासायनिक सूत्र C5H12N2 है, जो एक तीखी गंध के साथ पीले पीले तरल के लिए एक रंगहीन है। यह पानी और विभिन्न कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है, अच्छी घुलनशीलता और स्थिरता के साथ। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इसमें हाइड्रोफिलिसिटी और लिपोफिलिसिटी की दोहरी विशेषताएं हैं, जो इसे झिल्ली पृथक्करण प्रक्रियाओं में एक अनूठी भूमिका निभाने में सक्षम बनाता है।

1। जुदाई दक्षता में सुधार करने के लिए एक चेल्टिंग एजेंट के रूप में

 

झिल्ली पृथक्करण के दौरान, यह पदार्थ के साथ स्थिर परिसरों को अलग करने के लिए एक chelating एजेंट के रूप में कार्य कर सकता है। झिल्ली पर इस परिसर की पारगम्यता मूल पदार्थ से अलग है, इस प्रकार प्रभावी पृथक्करण को प्राप्त करता है। उदाहरण के लिए, जब भारी धातु आयनों से युक्त अपशिष्ट जल का इलाज करते हैं, तो परिसरों को भारी धातु आयनों के साथ बनाया जा सकता है, और फिर झिल्ली के चयनात्मक पारगम्यता के माध्यम से अपशिष्ट जल से अलग किया जा सकता है, जिससे पानी की गुणवत्ता को शुद्ध करने के लक्ष्य को प्राप्त होता है।

2। झिल्ली प्रदर्शन में सुधार करने के लिए एक योजक के रूप में

 

यह झिल्ली के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए झिल्ली सामग्री के लिए एक योजक के रूप में भी जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली तैयार करते समय, एक उचित राशि जोड़ने से झिल्ली के एंटी फाउलिंग प्रदर्शन और परमिट फ्लक्स में सुधार हो सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह झिल्ली सामग्री में कुछ कार्यात्मक समूहों के साथ बातचीत कर सकता है, जिससे एक अधिक कॉम्पैक्ट झिल्ली संरचना बन सकती है, जिससे प्रदूषकों के सोखने और रुकावट को कम किया जा सकता है।

3। झिल्ली की सतह पर हाइड्रोफिलिसिटी के सुधार को बढ़ावा दें

 

कुछ हाइड्रोफोबिक झिल्ली सामग्री के लिए, उनके हाइड्रोफिलिक गुण झिल्ली सतह हाइड्रोफिलिसिटी के सुधार को बढ़ावा दे सकते हैं। यह झिल्ली की प्रक्रिया के दौरान झिल्ली फाउलिंग और रुकावट को कम करने में मदद करता है, झिल्ली पृथक्करण दक्षता और स्थिरता में सुधार करता है। उदाहरण के लिए, जब अपशिष्ट जल या प्रोटीन युक्त अपशिष्ट जल का इलाज करते हैं, तो हाइड्रोफिलिक झिल्ली सतहों को इन प्रदूषकों को अधिक प्रभावी ढंग से पीछे हटा दिया जा सकता है, जिससे बेहतर पृथक्करण प्रभाव प्राप्त होता है।

4। विशिष्ट पदार्थों के पृथक्करण और शुद्धि में भाग लें

 

यह विशिष्ट पदार्थों के पृथक्करण और शुद्धि प्रक्रिया में भी भाग ले सकता है। उदाहरण के लिए, दवा निर्माण के क्षेत्र में, कुछ दवाओं या उनके मध्यवर्ती के पृथक्करण और शुद्धि को विशिष्ट झिल्ली पृथक्करण तकनीकों की आवश्यकता होती है। यह इन प्रक्रियाओं में एक सहायक एजेंट के रूप में काम कर सकता है, अलगाव दक्षता और शुद्धता में सुधार कर सकता है, जो कि अलग होने के लिए पदार्थ के साथ बातचीत के माध्यम से है।

5। गैस पृथक्करण झिल्ली का विकास

 

गैस पृथक्करण के क्षेत्र में, इसने संभावित अनुप्रयोग मूल्य का भी प्रदर्शन किया है। अपनी अद्वितीय रासायनिक संरचना के कारण, यह कुछ गैस अणुओं के साथ स्थिर परिसरों का निर्माण कर सकता है, जिससे गैस अणुओं के बीच प्रभावी पृथक्करण प्राप्त होता है। यह नए और कुशल गैस पृथक्करण झिल्ली विकसित करने की संभावना प्रदान करता है।

आविष्कार रासायनिक उत्पादों के एक रासायनिक संश्लेषण विधि से संबंधित है, विशेष रूप से संश्लेषण प्रक्रिया के लिए1-मिथाइलपाइपरजीनकच्चे माल के रूप में Piperazine, फॉर्मलाडेहाइड और हाइड्रोजन का उपयोग करना। तकनीकी पृष्ठभूमि n - methylpiperazine piperazine के डेरिवेटिव और एक महत्वपूर्ण ठीक रासायनिक उत्पाद में से एक है। इसका उपयोग दवा में जीवाणुरोधी दवाओं जैसे कि ओलोक्सासिन, लेवोफ्लोक्सासिन, फ्लेरोक्सासिन और अन्य साइकोएक्टिव दवाओं जैसे क्लोज़ापाइन और ओलांज़ापाइन को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है; इसका व्यापक रूप से रबर, प्लास्टिक और अन्य बहुलक रासायनिक उद्योगों में भी उपयोग किया जाता है।

वर्तमान में, उत्पाद अभी भी चीन में विकास के चरण में है। साहित्य के अनुसार चीन में संश्लेषण के दो मुख्य तरीके विकसित हैं:

1। पाइपरजीन और हाइड्रोक्लोरिक एसिड को पहले पाइपरजीन हाइड्रोक्लोराइड का उत्पादन करने के लिए निर्जल इथेनॉल में प्रतिक्रिया दी जाती है। पाइपरजीन हाइड्रोक्लोराइड को इथेनॉल के वाष्पीकरण द्वारा अलग किया जाता है, और फिर n - methylpiperazine हाइड्रोक्लोराइड प्राप्त करने के लिए फॉर्मलाडेहाइड और फॉर्मिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया की जाती है। फिर उत्पाद को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ बेअसर किया जाता है। सोडियम क्लोराइड के पृथक्करण के बाद, उत्पाद आसुत हो जाता है।

इस पद्धति की प्रक्रिया लंबी है, और उत्पादन में अत्यधिक संक्षारक हाइड्रोक्लोरिक एसिड और फॉर्मिक एसिड का उपयोग किया जाता है। प्रदूषण गंभीर है, ऑपरेटिंग वातावरण खराब है, और उपज केवल 49%है।

2। मेथनॉल का उपयोग मेथिलिकेशन अभिकर्मक और विलायक के रूप में, पिपेरजीन और मेथनॉल को वाष्पीकृत किया जाता है और फिर निश्चित बेड उत्प्रेरक परत के माध्यम से प्रतिक्रिया की जाती है। कुछ कच्चे माल n - methylpiperazine उत्पन्न करते हैं। उच्च - तापमान गैसीय प्रतिक्रिया मिश्रण संघनित और एकत्र किया जाता है, और फिर उत्पाद प्राप्त करने के लिए ठीक किया जाता है। इस पद्धति की प्रतिक्रिया तापमान 300 डिग्री C तक अधिक है, ऊर्जा की खपत बड़ी है, और एकल - पास रूपांतरण दर केवल 50%तक पहुंच सकती है, कई - उत्पादों से कई हैं, और उत्पाद शुद्धता कम है; इस उत्पादन विधि में उपयोग किए गए निश्चित - लेयर उत्प्रेरक को प्रतिस्थापित करना आसान नहीं है। जैसे -जैसे उत्प्रेरक गतिविधि कम हो जाती है, रूपांतरण दर कम और कम हो जाती है, और ऊर्जा की खपत अधिक और अधिक हो जाती है। एक निश्चित समय पर, इसे केवल पूरी तरह से प्रतिस्थापित किया जा सकता है। प्रतिस्थापन लागत बहुत अधिक है, और उत्पादन लागत को कम करना मुश्किल है।

इस पद्धति का उद्देश्य 1-मिथाइलपाइपरज़ेन की एक सिंथेटिक विधि प्रदान करना है जो पर्यावरण के अनुकूल है, कच्चे माल का उच्च रूपांतरण, अच्छा उत्पाद चयनात्मकता, सरल प्रक्रिया और औद्योगिकीकरण के लिए उपयुक्त है।

आविष्कार में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1) संघनन प्रतिक्रिया मेथनॉल को विलायक के रूप में ले जाती है, पिपेरजीन और फॉर्मलाडेहाइड को 1: 0.81.6 के दाढ़ अनुपात में खिलाया जाता है, और संक्षेपण प्रतिक्रिया रिएक्टर में किया जाता है;

2) संक्षेपण के बाद, एक ही रिएक्टर में उत्प्रेरक जोड़ें, और इसे नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के साथ बदलें। उसके बाद, हाइड्रोजन का दबाव 16MPA तक बढ़ जाता है, रिएक्टर में सामग्री के तापमान को 70100 डिग्री C तक नियंत्रित करता है, और हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया खत्म होने तक सरगर्मी जारी रखें; जोड़ा गया उत्प्रेरक की मात्रा पाइपरजीन के द्रव्यमान का 412% है;

3) सामग्री को सामान्य तापमान पर ठंडा करें, मिश्रण, निर्वहन और फ़िल्टर बंद करें, और उत्प्रेरक को पुनर्प्राप्त करें;

4) फिल्ट्रेट को डिस्टिल करें, मेथनॉल को पुनर्प्राप्त करें और अप्राप्य पिपेरेज़िन, और फिर N - मिथाइलपाइपरजीन प्राप्त करने के लिए 137 "C अंश एकत्र करें। इस विधि की एकल - पास उपज 73.83%के रूप में अधिक हो सकती है, जो कि मौजूदा दो तरीकों के साथ ऊर्जा की खपत को बहुत कम कर देती है।

वर्तमान विधि में कई पृथक्करण संचालन, बड़ी संख्या में उपकरण और एक लंबी प्रक्रिया प्रवाह की आवश्यकता होती है। आविष्कार में सभी प्रतिक्रियाएं एक रिएक्टर में पूरी होती हैं, और उपकरण निवेश और रखरखाव राशि छोटी होती है, इसलिए प्रक्रिया में स्पष्ट प्रगति होती है; इसके अलावा, वर्तमान विधि 1 बड़ी मात्रा में अपशिष्ट जल का उत्पादन करती है, जिसका पर्यावरण पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। इस उत्पादन प्रक्रिया में मूल रूप से कोई तीन कचरे नहीं हैं; वर्तमान विधि द्वारा तैयार n - मिथाइलपाइपरजीन की शुद्धता केवल 99.0% तक पहुंच सकती है, और उत्पाद की शुद्धता इस विधि से 99.95% तक पहुंच सकती है।

का एक संश्लेषण विधि1-मिथाइलपाइपरजीन, जो निम्नलिखित चरणों को शामिल करके विशेषता है:

1) संघनन प्रतिक्रिया मेथनॉल को विलायक के रूप में लेती है, पिपेरजीन और फॉर्मलाडेहाइड को 1 of 0.8 ~ 1.6 के दाढ़ अनुपात में खिलाया जाता है, और संक्षेपण प्रतिक्रिया रिएक्टर में किया जाता है;

2) संक्षेपण के बाद, एक ही रिएक्टर में उत्प्रेरक जोड़ें, और इसे नाइट्रोजन और हाइड्रोजन के साथ बदलें। उसके बाद, हाइड्रोजन का दबाव 1 ~ 6MPA तक बढ़ जाता है, रिएक्टर में सामग्री के तापमान को 70 ~ 100 डिग्री तक नियंत्रित करता है, और हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया खत्म होने तक सरगर्मी को बनाए रखें; जोड़ा गया उत्प्रेरक की मात्रा पाइपरजीन के द्रव्यमान का 4 ~ 12% है;

3) सामग्री को सामान्य तापमान पर ठंडा करें, मिश्रण, निर्वहन और फ़िल्टर बंद करें, और उत्प्रेरक को पुनर्प्राप्त करें;

4) फिल्ट्रेट को डिस्टिल करें, मेथनॉल को पुनर्प्राप्त करें और अप्रकाशित पिपेरेज़िन, और N - मिथाइलपाइपरजाइन प्राप्त करने के लिए 137 डिग्री पर अंश एकत्र करें।

इस विधि में लघु प्रक्रिया प्रवाह, कम उपकरण निवेश, उच्च एक - वे उपज और कोई प्रदूषक निर्वहन के फायदे हैं।

1-मिथाइलपाइपरजीन, एक महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक के रूप में, दवा, कीटनाशकों और सामग्री विज्ञान जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। यह लेख व्यवस्थित रूप से 1-मिथाइलपाइपरजीन की खोज प्रक्रिया की समीक्षा करता है, इसकी प्रारंभिक पृष्ठभूमि से, औद्योगिक उत्पादन की विकास प्रक्रिया के लिए रासायनिक संरचना की पहचान, और प्रमुख वैज्ञानिकों और संस्थानों के योगदान का गहराई से विश्लेषण करता है। अनुसंधान में पाया गया है कि 1-मिथाइलपाइपरजीन की खोज 19 वीं शताब्दी में कार्बनिक रसायन विज्ञान के विकास का एक उत्पाद है, और इसके संरचनात्मक elucidation और बेहतर संश्लेषण विधियों ने बाद के अनुप्रयोगों के लिए एक ठोस आधार निर्धारित किया है।

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