पॉलियामाइड
एक पॉलियामाइड एक बहुलक है जिसमें दोहराई जाने वाली इकाइयां एमाइड बॉन्ड से जुड़ी होती हैं।[1] पॉलियामाइड प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों तरह से होते हैं। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पॉलियामाइड्स के उदाहरण प्रोटीन हैं, जैसे ऊन और रेशम। कृत्रिम रूप से बनाए गए पॉलियामाइड्स को चरण-विकास पोलीमराइज़ेशन या ठोस चरण संश्लेषण यील्डिंग मैटेरियल्स जैसे नायलॉन, एरामिड्स और सोडियम पॉलीस्पार्टेट के माध्यम से बनाया जा सकता है। सिंथेटिक पॉलियामाइड्स का उपयोग आमतौर पर कपड़ा, मोटर वाहन उद्योग, कालीन, रसोई के बर्तन और खेलों में उनके उच्च स्थायित्व और ताकत के कारण किया जाता है। परिवहन निर्माण उद्योग प्रमुख उपभोक्ता है, जो पॉलियामाइड (PA) की खपत का 35% हिस्सा है।[2]
वर्गीकरण
एमिनो एसिड के पॉलिमर को पॉलीपेप्टाइड्स या प्रोटीन के रूप में जाना जाता है।
उनकी मुख्य श्रृंखला की संरचना के अनुसार, सिंथेटिक पॉलियामाइड्स को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:
| Family | Main chain | Examples | Commercial products |
|---|---|---|---|
| Aliphatic polyamides | Aliphatic | Nylon PA 6 and PA 66 | Zytel from DuPont, Technyl from Solvay, Rilsan and Rilsamid from Arkema, Radipol from Radici Group |
| Polyphthalamides | Semi-aromatic | PA 6T = hexamethylenediamine + terephthalic acid | Trogamid T from Evonik Industries, Amodel from Solvay |
| Aromatic polyamides, or aramids | Aromatic | Paraphenylenediamine + terephthalic acid | Kevlar and Nomex from DuPont, Teijinconex, Twaron and Technora from Teijin, Kermel from Kermel. |
मोनोमर के दो अणुओं को एक साथ जोड़ने के लिए एमाइड फ़ंक्शन के गठन से सभी पॉलियामाइड बनते हैं। मोनोमर्स स्वयं के बीच हो सकते हैं (आमतौर पर Caprolactam जैसे चक्रीय लैक्टम के रूप में), α, ω-अमीनो एसिड या डायमाइन और डायसिड का एक स्टोइकोमेट्रिक मिश्रण। इन दोनों प्रकार के अग्रदूत एक होमोपोलिमर देते हैं। पॉलियामाइड्स आसानी से सहबहुलित होते हैं, और इस प्रकार मोनोमर्स के कई मिश्रण संभव होते हैं जो बदले में कई सहबहुलकों को जन्म दे सकते हैं। इसके अतिरिक्त कई नायलॉन पॉलिमर एक दूसरे के साथ मिश्रित होते हैं जिससे मिश्रणों का निर्माण होता है।
पोलीमराइजेशन रसायन विज्ञान
पॉलिमर के उत्पादन के लिए एमाइड लिंकेज बनाने के लिए दो समूहों के बार-बार जुड़ने की आवश्यकता होती है। इस मामले में इसमें विशेष रूप से एमाइड बॉन्ड शामिल हैं, और इसमें शामिल दो समूह एक अमाइन समूह हैं, और एक कार्यात्मक समूह का एक टर्मिनल कार्बोनिल घटक है। ये एक कार्बन-नाइट्रोजन बंधन बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, एक विलक्षण एमाइड लिंकेज बनाते हैं। इस प्रक्रिया में कार्यात्मक समूहों के पहले भाग वाले अन्य परमाणुओं का उन्मूलन शामिल है। कार्बोनिल-घटक या तो कार्बोज़ाइलिक तेजाब समूह का हिस्सा हो सकता है या अधिक प्रतिक्रियाशील एसाइल हलाइड व्युत्पन्न हो सकता है। अमीन समूह और कार्बोक्जिलिक एसिड समूह एक ही मोनोमर पर हो सकते हैं, या बहुलक को दो अलग-अलग द्विकार्यात्मक मोनोमर्स का गठन किया जा सकता है, एक दो अमाइन समूहों के साथ, दूसरा दो कार्बोक्जिलिक एसिड या एसिड क्लोराइड समूहों के साथ।
संक्षेपण प्रतिक्रिया का उपयोग उद्योग में नायलॉन पॉलिमर को कृत्रिम रूप से बनाने के लिए किया जाता है। नाइलॉन में विशेष रूप से एक सीधी श्रृंखला (एलिफैटिक यौगिक) मोनोमर शामिल होना चाहिए। एमाइड लिंक एक अमाइन समूह (वैकल्पिक रूप से एक एमिनो समूह के रूप में जाना जाता है) और एक कार्बोक्जिलिक एसिड समूह से उत्पन्न होता है। कार्बोक्जिलिक एसिड से हाइड्रॉक्सिल अमीन से हाइड्रोजन के साथ जुड़ता है, और पानी को जन्म देता है, उन्मूलन उपोत्पाद जो कि प्रतिक्रिया का नाम है।
संघनन प्रतिक्रियाओं के एक उदाहरण के रूप में, विचार करें कि जीवित जीवों में, अमीनो एसिड एक दूसरे के साथ एक एंजाइम द्वारा संघनित होते हैं जो एमाइड लिंकेज (पेप्टाइड बंधन के रूप में जाना जाता है) बनाते हैं। परिणामी पॉलियामाइड्स को प्रोटीन या पॉलीपेप्टाइड्स के रूप में जाना जाता है। नीचे दिए गए आरेख में, अमीनो-एसिड को एकल एलिफैटिक मोनोमर्स के रूप में देखें, जो समान अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करके एक पॉलियामाइड बनाते हैं, केवल अमीन और एसिड समूहों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। स्थानापन्न एल्काइल पर ध्यान न दें - इस धारणा के तहत कि R समूहों के बीच अंतर नगण्य है:
पूरी तरह से सुगंधित पॉलियामाइड्स या अरैमिड्स के लिए उदा। केवलर, अधिक प्रतिक्रियाशील एसाइल क्लोराइड का उपयोग मोनोमर के रूप में किया जाता है। अमीन समूह के साथ पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया हाइड्रोजन क्लोराइड को समाप्त करती है। एसिड क्लोराइड मार्ग को हीटिंग से बचने और लगभग तात्कालिक प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला संश्लेषण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।[3] एरोमैटिक मोएटिटी (रसायन विज्ञान) स्वयं उन्मूलन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, लेकिन यह परिणामी सामग्री की कठोरता और शक्ति को बढ़ाता है जो केवलर की प्रसिद्ध शक्ति की ओर ले जाता है।
नीचे दिए गए आरेख में, दो अलग-अलग मोनोमर्स से एक अरामिड बनाया जाता है जो बहुलक श्रृंखला बनाने के लिए लगातार वैकल्पिक होता है। Aramid सुगंधित पॉलियामाइड हैं:
पॉलियामाइड्स को रिटर रिएक्शन के एक आवेदन के माध्यम से एसिड कटैलिसीस का उपयोग करके डिनिट्रिल्स से भी संश्लेषित किया जा सकता है। यह विधि adiponitrile, formaldehyde और पानी से नायलॉन 1,6 की तैयारी के लिए लागू है।[4] इसके अतिरिक्त, पॉलियामाइड्स को इस पद्धति का उपयोग करके डायओल और डिनिट्राइल्स से भी संश्लेषित किया जा सकता है।[5]
यह भी देखें
- पॉलियामाइड-imide
- पायरोल-इमिडाज़ोल पॉलियामाइड्स
संदर्भ
- ↑ Palmer, R. J. 2001. Polyamides, Plastics. Encyclopedia Of Polymer Science and Technology. doi:10.1002/0471440264.pst251
- ↑ Market Study Engineering Plastics, Ceresana, Sep 2013
- ↑ "Making nylon: The "nylon rope trick"". Royal Society of Chemistry. Retrieved 19 April 2015.
- ↑ Magat, Eugene E.; Faris, Burt F.; Reith, John E.; Salisbury, L. Frank (1951-03-01). "नाइट्राइल की एसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं। I. फॉर्मलडिहाइड के साथ नाइट्राइल की प्रतिक्रिया1". Journal of the American Chemical Society. 73 (3): 1028–1031. doi:10.1021/ja01147a042. ISSN 0002-7863.
- ↑ Lakouraj, Moslem Mansour; Mokhtary, Masoud (2009-02-20). "पी-ज़ाइलीलीन ग्लाइकॉल और डाइनाइट्राइल्स से पॉलियामाइड्स का संश्लेषण". Journal of Polymer Research (in English). 16 (6): 681. doi:10.1007/s10965-009-9273-z. ISSN 1022-9760. S2CID 98232570.
अग्रिम पठन
- Kohan, Melvin I. (1995). Nylon Plastics Handbook. Hanser/Gardner Publications. ISBN 9781569901892
