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3,6-डाइब्रोमोपाइरीडाज़ाइडएक कार्बनिक यौगिक है. यह रंगहीन से सफेद क्रिस्टलीय या क्रिस्टलीय पाउडर है। इसमें उच्च क्रिस्टलीयता और शीट या छड़ के रूप में एक क्रिस्टल रूप होता है। इसकी आणविक संरचना में ब्रोमीन परमाणुओं की उपस्थिति के कारण, इसका क्वथनांक कुछ गैर हैलोजेनेटेड यौगिकों की तुलना में अधिक है। यह हवा में जल सकता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और ब्रोमाइड जैसे पदार्थ पैदा हो सकते हैं। प्रायोगिक संचालन करते समय, दहनशील सामग्रियों के संपर्क को रोकने पर ध्यान दिया जाना चाहिए। इसकी कम चालकता इंगित करती है कि यह अपनी शुद्ध अवस्था में एक खराब इलेक्ट्रोलाइट है। इसका उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण अभिकर्मक के रूप में किया जा सकता है।
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रासायनिक सूत्र |
C4H3Br2N2- |
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सटीक द्रव्यमान |
237 |
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आणविक वजन |
239 |
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m/z |
239 (100.0%), 237 (51.4%), 241 (48.6%), 240 (4.3%), 238 (2.2%), 242 (2.1%) |
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मूल विश्लेषण |
सी, 20.11; एच, 1.27; ब्र, 66.90; एन, 11.73 |
यह कार्बनिक लिगैंड युक्त हैलोजन के रूप में, इसका उपयोग धातु कार्बनिक ढांचे में भवन इकाइयों को संश्लेषित करने के लिए किया जा सकता है। विशेष रूप से, 3,6-डिब्रोमोपाइरिडाज़िन विशिष्ट धातु आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके स्थिर धातु परिसरों का निर्माण कर सकता है और अन्य लिगैंड के साथ एमओएफ संरचनाओं में इकट्ठा हो सकता है।
3,6-डाइब्रोमोपाइरिडाज़िन डेरिवेटिव का संश्लेषण
एमओएफ को संश्लेषित करने से पहले,3,6-डाइब्रोमोपाइरीडाज़ाइडबेहतर समन्वय प्रदर्शन और संरचनात्मक विशेषताओं के साथ डेरिवेटिव प्राप्त करने के लिए संशोधित किया जा सकता है। 3,6-डिब्रोमोपाइरिडाज़िन अणुओं पर विभिन्न कार्यात्मक समूहों को पेश करके, उनके कार्यात्मक समूह रासायनिक गुणों, घुलनशीलता, स्थानिक अभिविन्यास आदि को विनियमित किया जा सकता है, जिससे एमओएफ संश्लेषण में उनके प्रदर्शन को अनुकूलित किया जा सकता है।
धातु आयनों के साथ समन्वय
एमओएफ को संश्लेषित करते समय, 3,6-डिब्रोमोपाइरिडाज़िन स्थिर धातु परिसरों को बनाने के लिए विशिष्ट धातु आयनों या समूहों के साथ समन्वय कर सकता है। इन धातु परिसरों में विभिन्न संरचनाएं और गुण हैं, और त्रि-आयामी एमओएफ संरचनाओं के निर्माण के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में काम कर सकते हैं। धातु आयनों के लिए आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले विकल्पों में निकल (Ni), जिंक (Zn), तांबा (Cu), आदि शामिल हैं।
अन्य लिगेंड्स के साथ संयोजन
धातु आयनों के साथ समन्वय के बाद, 3,6-डिब्रोमोपाइरिडाज़िन को अधिक जटिल एमओएफ संरचनाएं बनाने के लिए अन्य कार्बनिक लिगेंड के साथ भी जोड़ा जा सकता है। ये लिगैंड कठोर, लचीले, सुगंधित या गैर सुगंधित हो सकते हैं। 3,6-डिब्रोमोपाइरिडाज़िन के साथ समन्वय करके, एमओएफ संरचना का डिजाइन और विनियमन प्राप्त किया जा सकता है, जो बदले में एमओएफ की छिद्र संरचना, सतह गुणों और उत्प्रेरक गतिविधि को प्रभावित करता है।
छिद्र संरचना और विशिष्ट सतह क्षेत्र को विनियमित करना
का आवेदन3,6-डाइब्रोमोपाइरीडाज़ाइडऔर एमओएफ में इसके डेरिवेटिव एमओएफ की छिद्र संरचना और विशिष्ट सतह क्षेत्र को नियंत्रित कर सकते हैं। इसकी आणविक संरचना में हैलोजन परमाणु अतिरिक्त छिद्र या सोखना स्थल प्रदान कर सकते हैं, जिससे गैस सोखने की क्षमता और एमओएफ की चयनात्मकता बढ़ जाती है। अन्य लिगेंड्स के लिए 3,6-डाइब्रोमोपाइरिडाज़िन के अनुपात और प्रतिक्रिया स्थितियों को समायोजित करके, एमओएफ छिद्र आकार, छिद्र आकार और आणविक चैनलों का नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है।
गैस भंडारण और पृथक्करण
एमओएफ का उपयोग आमतौर पर 3,6-डिब्रोमोपाइरिडाज़िन की निर्माण इकाइयों के आधार पर गैस भंडारण और पृथक्करण के क्षेत्र में किया जाता है। अपने उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र और नियंत्रणीय छिद्र संरचना के कारण, एमओएफ हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड सहित विभिन्न गैस अणुओं को कुशलतापूर्वक सोख और संग्रहीत कर सकते हैं। इसके अलावा, एमओएफ मिश्रित गैसों के पृथक्करण और संवर्धन को भी प्राप्त कर सकता है, जिसका गैस पृथक्करण प्रौद्योगिकी में संभावित अनुप्रयोग है।
इस यौगिक के जैव आधारित विकल्पों के संभावित जोखिम और चुनौतियाँ क्या हैं?
लागत का मुद्दा: जैव आधारित सामग्रियों की उत्पादन लागत आम तौर पर पारंपरिक पेट्रोलियम आधारित सामग्रियों की तुलना में अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बायोबेस्ड सामग्रियों की उत्पादन प्रक्रिया में अक्सर जटिल बायोट्रांसफॉर्मेशन प्रक्रियाएं शामिल होती हैं, जिसके लिए अधिक ऊर्जा और उपकरण निवेश की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, बायोमास कच्चे माल में मौसमी उतार-चढ़ाव और क्षेत्रीय अंतर भी कच्चे माल की लागत को अस्थिर कर सकते हैं।
प्रदर्शन के मुद्दे: गर्मी प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिरोध और अन्य गुणों के मामले में जैव आधारित सामग्रियों और पारंपरिक पेट्रोलियम आधारित सामग्रियों के बीच अभी भी एक निश्चित अंतर है। उदाहरण के लिए, कुछ बायोप्लास्टिक्स उच्च तापमान या मजबूत एसिड और क्षार वातावरण में विरूपण या अपघटन के लिए प्रवण होते हैं, जो उनके अनुप्रयोग सीमा को सीमित करता है।
बाज़ार प्रोत्साहन का मुद्दा: उपभोक्ताओं की जैव-आधारित सामग्रियों के बारे में जागरूकता पर्याप्त नहीं है, और नए उत्पादों को स्वीकार करने में भी समय लगता है। इसके अलावा, जैव आधारित सामग्रियों के विकास को बेहतर ढंग से अनुकूलित करने के लिए मौजूदा औद्योगिक श्रृंखला और बुनियादी ढांचे को भी तदनुसार समायोजित करने की आवश्यकता है।
पैमाने की अपर्याप्त अर्थव्यवस्थाएँ: बाज़ार में जैव-आधारित सामग्रियों की उभरती माँग के कारण, कई उद्यमों के पास सीमित उत्पादन पैमाने हैं और वे पारंपरिक पेट्रोकेमिकल उद्यमों की तरह बड़े पैमाने पर उत्पादन के माध्यम से लागत को कम नहीं कर सकते हैं।
पर्यावरणीय प्रभाव: कुछ अध्ययनों से पता चला है कि जैव आधारित फाइबर केंचुओं में उच्च मृत्यु दर, कम विकास दर और प्रजनन क्षमता का कारण बन सकते हैं। पारंपरिक प्लास्टिक की तुलना में, जैव आधारित फाइबर पर्यावरण पर अधिक प्रभाव डाल सकते हैं।
रासायनिक विशेषताएँ और विषाक्तता के मुद्दे: अधिकांश जैव-आधारित और पादप-आधारित प्लास्टिक में स्वयं जहरीले रसायन होते हैं और पारंपरिक प्लास्टिक के समान प्रतिकूल प्रभाव पैदा कर सकते हैं, जो प्रदूषकों और रोगजनक बैक्टीरिया के वाहक बन जाते हैं।
सार्वजनिक जागरूकता और समस्या समाधान: जनता बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक के बारे में सकारात्मक दृष्टिकोण रखती है, लेकिन साथ ही इस बारे में अनिश्चितता व्यक्त करती है कि क्या इन प्लास्टिक का पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ेगा, और अक्सर यह नहीं पता होता है कि बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को ठीक से कैसे संभालना है।
अपर्याप्त बुनियादी ढाँचा: कुछ शहर और समुदाय बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक को संभालने के लिए उचित बुनियादी ढाँचे से सुसज्जित हैं, इसलिए कई अपशिष्ट प्रबंधन एजेंसियां ऐसे कचरे को लैंडफिल में भेजना जारी रख सकती हैं, जिससे लैंडफिल पर बोझ बढ़ जाएगा।
इस यौगिक के दुष्प्रभाव क्या हैं?
मानव शरीर पर संभावित प्रभाव
रोमांच
इस यौगिक का आंखों, श्वसन तंत्र और त्वचा पर जलन पैदा करने वाला प्रभाव पड़ता है। इसलिए, इस रासायनिक पदार्थ से निपटते समय, उचित सुरक्षात्मक कपड़े, दस्ताने पहनना और सुरक्षात्मक चश्मे या चेहरे की ढाल का उपयोग करना आवश्यक है।
यदि गलती से आंखों के संपर्क में आ जाए, तो तुरंत खूब पानी से धोएं और जितनी जल्दी हो सके चिकित्सा सहायता लें।
विषाक्तता
यद्यपि विशिष्ट मानव विषाक्तता डेटा प्रयोगात्मक स्थितियों और व्यक्तिगत मतभेदों के कारण भिन्न हो सकते हैं, आम तौर पर कहें तो, इस पदार्थ जैसे रासायनिक पदार्थ अत्यधिक या अनुचित मात्रा के संपर्क में आने पर मानव शरीर पर विषाक्त प्रभाव डाल सकते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चूहों की तीव्र मौखिक LD50 (औसत घातक खुराक) रासायनिक पदार्थों की विषाक्तता के मूल्यांकन के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है, लेकिन इसका विशिष्ट LD50 मान प्रयोगात्मक स्थितियों और रासायनिक पदार्थ के रूप (जैसे शुद्ध, मिश्रित, आदि) के आधार पर भिन्न हो सकता है।
पर्यावरण पर संभावित प्रभाव
जलीय जीवों के लिए विषाक्तता
मछली के लिए इस यौगिक की विषाक्तता अपेक्षाकृत कम है, लेकिन विशिष्ट LC50 मान प्रयोगात्मक स्थितियों और मछली प्रजातियों पर निर्भर करता है। यह मधुमक्खियों के लिए गैर विषैला है, लेकिन अन्य जलीय जीवों या पारिस्थितिक तंत्र पर इसके दीर्घकालिक प्रभावों पर और अधिक शोध की आवश्यकता है।
पर्यावरणीय दृढ़ता और जैवसंचय
इस यौगिक की पर्यावरणीय दृढ़ता और जैवसंचय पर सीमित डेटा हो सकता है। हालाँकि, ब्रोमीन युक्त कार्बनिक यौगिक के रूप में, इसमें पर्यावरण में कुछ स्थिरता हो सकती है और खाद्य श्रृंखला के माध्यम से जीवों में जमा हो सकता है।
उपयोग के लिए सावधानियां
उपयोग करते समय, प्रासंगिक सुरक्षा संचालन प्रक्रियाओं और पर्यावरण नियमों का सख्ती से पालन किया जाना चाहिए।
मानव स्वास्थ्य और पर्यावरण के लिए संभावित जोखिमों को कम करने के लिए इस रासायनिक पदार्थ के लंबे समय तक या व्यापक संपर्क से बचें।
यदि छोड़े गए पदार्थ या उससे संबंधित कचरे का निपटान करना आवश्यक है, तो पेशेवर कचरा निपटान एजेंसियों से परामर्श लिया जाना चाहिए या स्थानीय पर्यावरण संरक्षण विभागों के मार्गदर्शन का पालन किया जाना चाहिए।
पाइरिडाज़िन, डायज़ोन की प्रतिनिधि संरचना के रूप में, दो आसन्न नाइट्रोजन परमाणुओं से बनी छह सदस्यीय हेटरोसायक्लिक प्रणाली है।
इस प्रकार के यौगिक के शोध इतिहास का पता 19वीं सदी के अंत में लगाया जा सकता है, जब जर्मन रसायनज्ञ हेनरिक ब्लाउ ने पहली बार 1886 में फेनिलहाइड्रेज़िन और डाइकार्बोनिल यौगिकों की संघनन प्रतिक्रिया के माध्यम से पाइरिडाज़िन नाभिक को संश्लेषित किया था।
1886 में, ब्लाउ ने पहली बार फेनिलहाइड्राज़िन और ग्लाइऑक्सल की संघनन प्रतिक्रिया के माध्यम से पाइरिडाज़िन तैयार करने की एक विधि की सूचना दी, जिसे बाद में "ब्लाउ" संश्लेषण विधि "के रूप में जाना गया। हालांकि, उस समय उत्पाद संरचना की समझ पर अभी भी विवाद था, और 1901 तक ऐसा नहीं हुआ था कि आर्थर हंट्ज़स्च ने व्यवस्थित गिरावट प्रयोगों और मौलिक विश्लेषण के माध्यम से पाइरिडाज़िन की आणविक संरचना की पुष्टि की थी। प्रारंभिक शोध में दो प्रमुख चुनौतियों का सामना करना पड़ा: निम्न संश्लेषण उपज (आमतौर पर<30%) and lack of effective structural characterization methods, which limited the in-depth study of pyridazine derivatives.
हालाँकि, प्रारंभिक कार्बनिक रसायन विज्ञान सिद्धांतों और तकनीकी तरीकों की सीमाओं के कारण, पाइरीडीन डेरिवेटिव पर व्यवस्थित अनुसंधान वास्तव में 20 वीं शताब्दी के मध्य तक शुरू नहीं हुआ था। हेटरोसाइक्लिक रसायन विज्ञान के विकास में, हैलोजेनेटेड पाइरीडीन ने अपनी अनूठी प्रतिक्रियाशीलता और संरचनात्मक विशेषताओं के कारण धीरे-धीरे ध्यान आकर्षित किया है। उनमें से, 3,6-डाइब्रोमोपाइरिडाज़िन, सममित डाइहैलोजेनेटेड डेरिवेटिव के प्रतिनिधि के रूप में, न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में इसकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता और धातु उत्प्रेरित युग्मन प्रतिक्रियाओं में उत्कृष्ट प्रदर्शन के कारण जटिल हेट्रोसायक्लिक सिस्टम के निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण सिंथेटिक ब्लॉक बन गया है। इस यौगिक की खोज और अनुकूलन प्रक्रिया न केवल कार्बनिक संश्लेषण पद्धति की प्रगति को दर्शाती है, बल्कि बुनियादी अनुसंधान को अनुप्रयोग क्षेत्रों में बदलने के लिए एक महत्वपूर्ण प्रतिमान भी प्रदर्शित करती है।
19वीं सदी के अंत और 20वीं सदी की शुरुआत कार्बनिक हेट्रोसाइक्लिक रसायन विज्ञान का आधारभूत काल था।
1930 के दशक में, कार्बनिक हैलोजनीकरण प्रतिक्रिया सिद्धांत के विकास के साथ, शोधकर्ताओं ने पाइरिडाज़िन रिंग सिस्टम के प्रत्यक्ष हैलोजनीकरण का प्रयास करना शुरू किया। 1935 में, ब्रिटिश रसायनज्ञ रॉबर्ट रॉबिन्सन की टीम ने सबसे पहले ब्रोमीन पानी के तहत पाइरिडाज़िन की हैलोजनेशन प्रतिक्रिया की सूचना दी और सफलतापूर्वक मोनोब्रोमिनेटेड उत्पाद प्राप्त किए। हालाँकि, पाइरिडाज़िन रिंग की उच्च इलेक्ट्रॉन दोष विशेषताओं के कारण, प्रत्यक्ष ब्रोमिनेशन सीमित था। अक्सर अनेक हैलोजेनयुक्त उत्पादों का निर्माण होता है, और प्रतिगामी चयनात्मकता को नियंत्रित करना कठिन होता है।
1948 में, जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के हंस मेरवीन ने विशिष्ट विलायक स्थितियों के तहत पाइरीडीन के दिशात्मक ब्रोमिनेशन को प्राप्त करने के लिए ब्रोमीन स्रोत के रूप में एन - ब्रोमोसुसिनिमाइड (एनबीएस) का उपयोग करके एक उपन्यास हैलोजनेशन रणनीति - विकसित की। इस पद्धति ने 3,6-डाइब्रोमोपाइरिडाज़िन की बाद की खोज के लिए एक महत्वपूर्ण नींव रखी।
1953 के शोध में एक महत्वपूर्ण मोड़ आया3,6-डाइब्रोमोपाइरीडाज़ाइड. Professor Charles D. Hurd's team from the University of Illinois has published a key paper in the Journal of the American Chemical Society, reporting the first highly selective synthesis of 3,6-dibromopyridazine through the reaction of pyridazine-N-oxide with phosphorus tribromide. This method has the following advantages: regional selectivity>95%
प्रतिक्रिया उपज 65-70% तक पहुंच जाती है, और उत्पाद को क्रिस्टलीकृत और शुद्ध करना आसान होता है। प्रतिक्रिया तंत्र के अध्ययन से पता चलता है कि एन-ऑक्साइड पहले पीबीआर ∝ के साथ एक सक्रिय मध्यवर्ती बनाता है, फिर इलेक्ट्रोफिलिक ब्रोमिनेशन से गुजरता है, और अंत में उन्मूलन प्रतिक्रिया के माध्यम से लक्ष्य उत्पाद प्राप्त करता है। यह खोज प्रत्यक्ष ब्रोमिनेशन विधियों में खराब चयनात्मकता की समस्या का समाधान करती है।
1960 के दशक में, आधुनिक विश्लेषणात्मक तकनीकों के विकास के साथ, यौगिक की संरचना को सटीक रूप से चित्रित किया गया था
1962 में, इसकी क्रिस्टल संरचना पहली बार X-किरण एकल क्रिस्टल विवर्तन द्वारा निर्धारित की गई थी (कैम्ब्रिज क्रिस्टलोग्राफिक डेटाबेस प्रविष्टि संख्या: PYRDAZ01)
1965: परमाणु चुंबकीय अनुनाद प्रौद्योगिकी (¹ एच एनएमआर) को यौगिक का विश्लेषण करने के लिए लागू किया गया था, इसकी सममित संरचना की पुष्टि की गई थी
1968 में, मास स्पेक्ट्रोमेट्री अध्ययनों से इसके विशिष्ट विखंडन मोड का पता चला (आणविक आयन शिखर m/z=236/238/240 के साथ)
ये तकनीकी प्रगति न केवल यौगिकों की संरचना को मान्य करती है, बल्कि प्रतिक्रिया तंत्र पर बाद के शोध के लिए महत्वपूर्ण उपकरण भी प्रदान करती है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
3,6-डाइब्रोमोपाइरीडाज़ाइड के उपयोग और अनुप्रयोग क्षेत्र क्या हैं?
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कार्बनिक संश्लेषण मध्यवर्ती: फार्मास्युटिकल और कीटनाशक मध्यवर्ती जैसे ब्रोमोपाइरिडाज़िन संरचनाओं वाले यौगिकों की तैयारी के लिए उपयोग किया जाता है।
क्रॉस -युग्मन प्रतिक्रिया: सुजुकी या बुचवाल्ड में कार्बन{{1}कार्बन या कार्बन-नाइट्रोजन बांड का निर्माण-दवा की खोज के लिए हार्टविग युग्मन प्रतिक्रियाएं।
बायोएक्टिव अणुओं का संश्लेषण: प्रमुख कच्चे माल के रूप में एंटिफंगल एजेंटों, जड़ी-बूटियों और विशिष्ट दवाओं (जैसे सेलेकॉक्सिब एनालॉग्स) का संश्लेषण।
भंडारण की स्थितियाँ क्या हैं?
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पर्यावरणीय आवश्यकताएँ: एक सीलबंद कंटेनर में ठंडी, सूखी, अच्छी तरह हवादार जगह पर, सीधी धूप, मजबूत क्षार और कम करने वाले एजेंटों से दूर रखें।
तापमान नियंत्रण: अनुशंसित भंडारण तापमान कमरे का तापमान (लगभग 20-25 डिग्री) है, उच्च तापमान या आर्द्र वातावरण से बचें।
शुद्धता और गुणवत्ता नियंत्रण?
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शुद्धता मानक: सामान्य शुद्धता 97%-98% है, जिसे उच्च-प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) या गैस क्रोमैटोग्राफी (जीसी) द्वारा पता लगाया जा सकता है।
अशुद्धता नियंत्रण: अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुपालन को सुनिश्चित करने के लिए अप्रयुक्त कच्चे माल, विलायक अवशेषों और संभावित आइसोमर्स का पता लगाना आवश्यक है।
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