डायसेटोन एक्रिलामाइड क्या है?

डायसेटोन एक्रिलामाइड का परिचय

एक प्रकार का (DAAM) एक कार्बनिक यौगिक है जो व्यापक रूप से औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से विभिन्न बहुलक-आधारित सामग्रियों के उत्पादन में। यह एक एक्रिलामाइड व्युत्पन्न है, जिसमें एक एक्रिलामाइड समूह और दो एसीटोन समूह दोनों होते हैं जो अणु को विशिष्ट भौतिक और रासायनिक गुण प्रदान करते हैं। DAAM ने पॉलिमर की संरचना को संशोधित करने में अपनी बहुमुखी प्रतिभा के कारण ध्यान आकर्षित किया है, जो उनके यांत्रिक गुणों और स्थिरता दोनों को प्रभावित करता है।

यह यौगिक उन्नत सामग्री विज्ञान के संदर्भ में विशेष रुचि रखता है, विशेष रूप से सुपरबॉर्बेंट पॉलिमर, कोटिंग्स, चिपकने वाले और हाइड्रोजेल के संश्लेषण में। इसकी रासायनिक संरचना और व्यवहार इसे सिलवाया गुणों के साथ कोपोलिमर के निर्माण में एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती बनाते हैं, जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है, जिसमें बायोमेडिकल इंजीनियरिंग, कृषि और जल उपचार शामिल हैं।

अब, हम डायसेटोन एक्रिलामाइड की रासायनिक संरचना, इसके संश्लेषण विधियों, इसके उपयोग और अनुप्रयोगों के साथ -साथ इसके पर्यावरणीय प्रभाव और सुरक्षा विचारों का पता लगाएंगे।

रासायनिक संरचना और गुण

संरचना

Diacetone Acrylamide (C₇h₁₁no₂) में एक विशिष्ट संरचना होती है जो इसे अन्य एक्रिलामाइड्स से अलग करती है। यह एक मोनोमर है जिसमें दो प्रमुख कार्यात्मक समूह हैं:

1. एक्रिलामाइड समूह (-ch = ch₂c (O) NH): एक्रिलामाइड समूह अणु की परिभाषित विशेषता है। यह समूह कार्बन-कार्बन डबल बॉन्ड और आसन्न कार्बोनिल समूह के बीच संयुग्मन के कारण अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है, जिससे यौगिक पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं के लिए उपयुक्त है।
2. एसीटोन समूह (-सी (ch₃) ₂o): दो एसीटोन समूह एक्रिलामाइड मौइटी के नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े हैं। ये समूह अन्य एक्रिलामाइड डेरिवेटिव की तुलना में DAAM की प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हुए, पोलीमराइजिंग साइट के चारों ओर स्टेरिक बाधा प्रदान करते हैं।

DAAM में एसीटोन समूह अपनी घुलनशीलता, ध्रुवीयता और प्रतिक्रियाशीलता को संशोधित करने में मदद करते हैं। यौगिक आमतौर पर कमरे के तापमान पर एक स्पष्ट, रंगहीन तरल होता है, और पानी में इसकी घुलनशीलता मध्यम होती है। हालांकि, डीएएएम कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अल्कोहल और एसीटोन सहित अधिक घुलनशील है, जो कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण है जहां कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग प्रतिक्रिया मीडिया के रूप में किया जाता है।

मुख्य गुण

• आणविक वजन: 141.17 ग्राम/मोल
• घनत्व: लगभग 1.04 ग्राम/सेमी।
• क्वथनांक: 150-152 ° C (302-306 ° F)
• गलनांक: NA (कमरे के तापमान पर तरल)
• घुलनशीलता: पानी में घुलनशील (हालांकि कुछ हद तक), अल्कोहल और एसीटोन
• जेट: DAAM विशिष्ट एक्रिलामाइड प्रतिक्रियाशीलता को प्रदर्शित करता है, जो इसे पोलीमराइजेशन, विशेष रूप से कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन के लिए उपयुक्त बनाता है।

DAAM में कार्यात्मक समूहों का अनूठा संयोजन पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाओं में इसके व्यवहार को प्रभावित करता है, जिसके परिणामस्वरूप वांछनीय गुणों जैसे कि बढ़ी हुई स्थिरता और क्रॉस-लिंकिंग क्षमता के साथ पॉलिमर होते हैं।

डाइसेटोन एक्रिलामाइड का संश्लेषण

डायसेटोन एक्रिलामाइड को आमतौर पर प्रतिक्रिया के माध्यम से संश्लेषित किया जाता हैएक्रिलामाइडऔरएसीटोनएक उपयुक्त उत्प्रेरक की उपस्थिति में। एक सामान्य विधि में एसीटोन के साथ एक्रिलामाइड के संक्षेपण को बढ़ावा देने के लिए एक मजबूत आधार या एसिड उत्प्रेरक का उपयोग शामिल है। यह विधि यह सुनिश्चित करती है कि दोनों एसीटोन समूह एक्रिलामाइड में नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े हों, उत्पाद के रूप में डायसिटोन एक्रिलामाइड की उपज।

सामान्य संश्लेषण प्रतिक्रिया:

$एक्रिलामाइड\; (C₃H₅NO)\; +\; एसीटोन\; (C₃H₆O)\; \to \; CATALYSTDIACETONE\; एक्रिलामाइड\; (C₇H₁₁NO₂)\; \backslash \; Text\; \{Acrylamide\; (C₃H₅NO)\}\; (C₇h₁₁no₂)\}$

व्यवहार में, प्रतिक्रिया को नियंत्रित परिस्थितियों में किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि प्रतिक्रिया सुचारू रूप से आगे बढ़ती है, अवांछित पक्ष प्रतिक्रियाओं से बचती है। कुछ संश्लेषण के तरीके भी सॉल्वैंट्स का उपयोग करते हैं ताकि अभिकारकों को भंग करने और प्रतिक्रिया की दक्षता में सुधार करने में मदद मिल सके। प्रतिक्रिया के दौरान संवेदनशील घटकों के अपघटन को रोकने के लिए एक हल्के तापमान सीमा को अक्सर नियोजित किया जाता है।

वैकल्पिक तरीके

• मुक्त कट्टरपंथी बहुलकीकरण: डायसेटोन एक्रिलामाइड को मुक्त कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन के माध्यम से भी संश्लेषित किया जा सकता है, जहां यह एक मोनोमर के रूप में कार्य करता है जो कॉपोलिमर बनाने के लिए अन्य मोनोमर्स के साथ प्रतिक्रिया करता है।
• माइक्रोवेव-असिस्टेड संश्लेषण: आधुनिक तरीके अक्सर प्रतिक्रिया को गति देने और DAAM की उपज में सुधार करने के लिए माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करते हैं।
• संकोची संश्लेषण: प्रतिक्रिया को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित करने और कठोर रसायनों की आवश्यकता को कम करने के लिए एंजाइमेटिक उत्प्रेरक का उपयोग करने के लिए प्रयोगात्मक प्रयास भी हैं।

डायसेटोन एक्रिलामाइड के अनुप्रयोग

डायसेटोन एक्रिलामाइड विभिन्न प्रकार के औद्योगिक अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो संशोधित गुणों के साथ पॉलिमर बनाने की अपनी क्षमता के कारण होता है। नीचे कुछ प्रमुख क्षेत्र हैं जहां DAAM का आमतौर पर उपयोग किया जाता है:

1. पोलीमराइजेशन और कॉपोलिमराइजेशन

DAAM व्यापक रूप से एक मोनोमर के रूप में उपयोग किया जाता हैसहपॉलिमरों। जब पॉलिमराइज़ किया जाता है, तो DAAM क्रॉस-लिंक्ड स्ट्रक्चर बनाता है जो उत्पादन में उपयोगी होता हैSuperabsorbent पॉलिमर (SAPS), हाइड्रोजेल, और अन्य उन्नत बहुलक सामग्री। DAAM में दो एसीटोन समूहों की उपस्थिति अद्वितीय गुणों को प्रदान करती है, जैसे कि हाइड्रोफोबिसिटी में वृद्धि, थर्मल स्थिरता में सुधार, और क्रॉस-लिंकिंग में वृद्धि।

इन पॉलिमर का उपयोग अक्सर अनुप्रयोगों में किया जाता है जैसे:

• जल उपचार: DAAM- आधारित पॉलिमर का उपयोग जल शोधन प्रक्रियाओं के लिए flocculants और अवशोषण बनाने के लिए किया जाता है।
• कृषि अनुप्रयोग: DAAM के साथ उत्पादित पॉलिमर का उपयोग नियंत्रित-रिलीज़ उर्वरकों और मिट्टी कंडीशनर में किया जाता है।
• बायोमेडिकल अनुप्रयोग: DAAM- व्युत्पन्न पॉलिमर का उपयोग नियंत्रित दवा वितरण प्रणालियों और घाव ड्रेसिंग के लिए हाइड्रोजेल बनाने के लिए किया जाता है, जो उनकी बायोकोम्पैटिबिलिटी और जल प्रतिधारण गुणों के कारण होता है।

2. चिपकने और कोटिंग्स

चिपकने वाले और कोटिंग्स में डायसेटोन एक्रिलामाइड का उपयोग व्यापक है, विशेष रूप से उन उद्योगों में जिन्हें उच्च आसंजन शक्ति और स्थायित्व वाली सामग्रियों की आवश्यकता होती है। जब अन्य मोनोमर्स के साथ कॉपोलीमराइज़ किया जाता है, तो DAAM उन फिल्मों के गठन में योगदान देता है जो सख्त, लोचदार और पर्यावरणीय गिरावट के लिए प्रतिरोधी हैं। यह DAAM युक्त पॉलिमर के लिए आदर्श बनाता है:

• सुरक्षात्मक लेप: DAAM- आधारित कोटिंग्स का उपयोग धातुओं, प्लास्टिक और वस्त्रों पर किया जा सकता है ताकि पर्यावरणीय तनाव के लिए स्थायित्व और प्रतिरोध को बढ़ाया जा सके।
• ऐक्रेलिक चिपकने वाला: अन्य मोनोमर्स की उपस्थिति में DAAM का पोलीमराइजेशन चिपकने वाली फिल्में बनाती है जो विभिन्न प्रकार के सब्सट्रेट को बंधन कर सकती हैं, जिससे वे पैकेजिंग, निर्माण और मोटर वाहन उद्योगों में उपयोगी हो सकते हैं।

3. हाइड्रोजेल

DAAM विशेष रूप से निर्माण में मूल्यवान हैहाइड्रोजेल, जो पॉलिमर के त्रि-आयामी नेटवर्क हैं जो बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित कर सकते हैं। इन हाइड्रोजेल का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• बायोमेडिकल अनुप्रयोग: DAAM से बने हाइड्रोजेल का उपयोग ड्रग डिलीवरी सिस्टम, घाव भरने, ऊतक इंजीनियरिंग में और सेल विकास के लिए मचान के रूप में किया जाता है।
• कृषि: हाइड्रोजेल का उपयोग मिट्टी में, विशेष रूप से शुष्क क्षेत्रों में पानी की प्रतिधारण में सुधार करने के लिए किया जा सकता है।

4. Superabsorbent पॉलिमर (SAPS)

डायसेटोन एक्रिलामाइड के सबसे उल्लेखनीय अनुप्रयोगों में से एक के उत्पादन में हैसुपरबसोरबेंट पॉलिमर, जो अपने स्वयं के द्रव्यमान के सापेक्ष बड़ी मात्रा में पानी या जलीय तरल पदार्थों को अवशोषित और बनाए रख सकता है। ये सामग्री डायपर, स्त्री स्वच्छता उत्पादों और वयस्क असंयम उत्पादों जैसे उत्पादों में महत्वपूर्ण हैं।

DAAM- आधारित सुपरबसॉर्बेंट पॉलिमर की उच्च शोषक क्षमता को पानी के अणुओं को फंसाने वाले अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड नेटवर्क बनाने के लिए DAAM की क्षमता के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

पर्यावरणीय और सुरक्षा विचार

जबकि डायसेटोन एक्रिलामाइड में विभिन्न प्रकार के औद्योगिक अनुप्रयोग हैं, इसके पर्यावरणीय प्रभाव और सुरक्षा प्रोफ़ाइल को सावधानी से विचार करने की आवश्यकता है।

1. विषाक्तता

कई कार्बनिक रसायनों की तरह, DAAM संभावित रूप से खतरनाक है यदि ठीक से संभाला नहीं गया है। DAAM वाष्प की उच्च सांद्रता के संपर्क में या त्वचा के साथ संपर्क में जलन हो सकती है। एक औद्योगिक या प्रयोगशाला सेटिंग में DAAM को संभालते समय उपयुक्त सुरक्षात्मक उपकरणों, जैसे दस्ताने और चश्मे जैसे उपयुक्त सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

DAAM की साँस लेना या अंतर्ग्रहण भी हानिकारक हो सकता है। एक्सपोज़र के जोखिम को कम करने के लिए सुरक्षा दिशानिर्देशों और नियामक मानकों का पालन करना आवश्यक है।

2. पर्यावरणीय प्रभाव

विभिन्न अनुप्रयोगों में DAAM- आधारित पॉलिमर के बढ़ते उपयोग के कारण, इन सामग्रियों की दृढ़ता और बायोडिग्रेडेबिलिटी के बारे में चिंता बढ़ रही है। DAAM से प्राप्त पॉलिमर पर्यावरण में आसानी से नीचा नहीं हो सकते हैं, संभावित रूप से प्लास्टिक प्रदूषण में योगदान कर सकते हैं यदि ठीक से निपटाया नहीं गया है। इसलिए, शोधकर्ता डीएएएम-आधारित पॉलिमर की बायोडिग्रेडेबिलिटी में सुधार करने और अधिक टिकाऊ विकल्प विकसित करने के लिए सक्रिय रूप से तरीकों की खोज कर रहे हैं।

3. अपशिष्ट निपटान

पर्यावरणीय संदूषण को रोकने के लिए उचित निपटान विधियों का पालन किया जाना चाहिए। कई रसायनों की तरह, DAAM को उपचार के बिना प्राकृतिक जल स्रोतों या लैंडफिल में जारी नहीं किया जाना चाहिए। रीसाइक्लिंग और अपशिष्ट प्रबंधन प्रक्रियाएं पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने में मदद कर सकती हैं।

डाइसेटोन एक्रिलामाइड बहुलक विज्ञान और सामग्री इंजीनियरिंग के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण यौगिक है। इसकी अद्वितीय रासायनिक संरचना इसे सुपरब्सोरबेंट पॉलिमर से लेकर चिपकने, कोटिंग्स और हाइड्रोजेल तक, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग करने में सक्षम बनाती है। इसके पोलीमराइजेशन को नियंत्रित करने और इसके गुणों को बदलने की क्षमता इसे औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए एक बहुमुखी मोनोमर बनाती है।

इसके कई फायदों के बावजूद, DAAM के उपयोग को सावधानीपूर्वक इसके संभावित पर्यावरणीय प्रभाव और विषाक्तता को कम करने के लिए प्रबंधित किया जाना चाहिए। औद्योगिक अनुप्रयोगों में DAAM के भविष्य के लिए अधिक टिकाऊ और बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर में निरंतर अनुसंधान आवश्यक है।

चूंकि अधिक उन्नत, कार्यात्मक सामग्री की मांग बढ़ती है, डायसेटोन एक्रिलामाइड को दवा, जल उपचार और कृषि जैसे क्षेत्रों में कई उभरती प्रौद्योगिकियों के लिए एक महत्वपूर्ण निर्माण ब्लॉक बने रहने की उम्मीद है।

टीडीएस डाम MSDS (DAAM)