टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड
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| Names | |
|---|---|
| IUPAC name
tetramethylazanium hydroxide
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| Other names
tetramethylammonium hydroxide; N,N,N,-trimethylmethanaminium hydroxide
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| Identifiers | |
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3D model (JSmol)
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| ChemSpider | |
PubChem CID
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| UNII |
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| Properties | |
| C4H13NO | |
| Molar mass | 91.154 g·mol−1 |
| Density | ~ 1.015 g/cm3 (20-25% aqueous solution) |
| Melting point | 67 °C (153 °F; 340 K) (pentahydrate) |
| Boiling point | decomposes |
| high | |
| Hazards | |
| GHS labelling: | |
 
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| Danger[1] | |
| H300, H311, H314[1] | |
| P260, P264, P270, P280, P301+P310, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P322, P361, P363, P405, P501[1] | |
| NFPA 704 (fire diamond) | |
| Safety data sheet (SDS) | Sigma-Aldrich MSDS for TMAH·5H2O |
| Related compounds | |
Other anions
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tetramethylammonium chloride |
Other cations
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tetraethylammonium hydroxide |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड (टीएमएएच या टीएमएओएच) आणविक सूत्र N(CH3)4+ OH− वाला एक चतुर्धातुक अमोनियम नमक है।. यह सामान्यतः पानी या मेथनॉल में सांद्र विलयन के रूप में सामने आता है। ठोस अवस्था में टीएमएएच और इसके जलीय घोल सभी रंगहीन होते हैं, किन्तु अशुद्ध होने पर पीले रंग के हो सकते हैं। चूँकि शुद्ध होने पर टीएमएएच में कोई गंध नहीं होती है, ट्राइमिथाइलमाइन की उपस्थिति के कारण नमूनों में अधिकांशतः मछली जैसी गंध होती है जो एक सामान्य अशुद्धता होती है। टीएमएएच में कई विविध औद्योगिक और अनुसंधान अनुप्रयोग होते हैं।
रासायनिक गुण
संरचना
![मेरी संरचना4एनओएच मोनोहाइड्रेट।[2]](/wiki/File:Me4NOH_monohydrate(SEYLEN01).png)
टीएमएएच सामान्यतः एक जलीय घोल के, ~ 2–25% सांद्रता में, और कम मेथनॉल विलयन के रूप में पाया जाता है। इन विलयनों की पहचान सीएएस संख्या 75-59-2 द्वारा की जाती है। कई हाइड्रेट जैसे N(CH3)4OH·xH2O को क्रिस्टलीकृत किया गया है।[3] इन लवणों में अलग किया हुआ Me4N+ होता है धनायन और हाइड्रॉक्साइड आयन होते हैं (मिथाइल समूह मिथाइल समूह का संक्षिप्त नाम है)। हाइड्रॉक्साइड समूह हाइड्रोजन बांड द्वारा क्रिस्टलीकरण के पानी से जुड़े होते हैं। निर्जल टीएमएएच को अलग नहीं किया गया है।
निर्मिति
प्रारंभिक तैयारिया वॉकर और जॉनसन ने की है,[4] जिसने इसे सूखे मेथनॉल में टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड और पोटेशियम हाइड्रोक्साइड की नमक मेटाथेसिस प्रतिक्रिया द्वारा निर्मित किया गया है, जिसमें टीएमएएच घुलनशील होता है, किन्तु पोटेशियम क्लोराइड नहीं होता है:
- NMe4+Cl− + KOH → NMe4+ OH− + KCl
जहां Me मिथाइल समूह –CH3 के लिए है,
यह रिपोर्ट टीएमएएच को इसके पेंटाहाइड्रेट के रूप में अलग करने के लिए विवरण भी प्रदान करती है, ट्राइहाइड्रेट के अस्तित्व को ध्यान में रखते हुए, और उस अम्लता पर जोर देती है जो वायुमंडलीय नमी औरकार्बन डाईऑक्साइड के लिए पूर्व प्रदर्शित करती है। इन लेखकों ने पेंटाहाइड्रेट के लिए 62-63 डिग्री सेल्सियस के रोकॉर्ड बिंदु की सूचना दी, और पानी में घुलनशीलता औसतन लगभग 220 ग्राम/100 एमएल 15 डिग्री सेल्सियस पर मापी गई है।
प्रतिक्रियाएं
टीएमएएच अशिष्ट है। 160 डिग्री सेल्सियस पर 6 M NaOH में इसका आधा जीवन> 61 घंटे होता है।[5]
टीएमएएच टेट्रामेथिलमोनियम (टीएमए) लवण का उत्पादन करने के लिए सरल एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं से निकलता है जिसका आयन उक्त एसिड से प्राप्त होता है। व्याख्यात्मक टेट्रामेथिलअमोनियम फ्लोराइड की तैयारी निदर्शी होती है:[6]:
NMe4+ OH− + HF → NMe4+F− + H2O
- अमोनियम ((NH4+) ) लवण के साथ मेटाथेसिस प्रतिक्रियाओं में अन्य टेट्रामेथिलमोनियम लवण बनाने के लिए टीएमएएच के विलयन का उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, टेट्रामेथिलअमोनियम थियोसाइनेट को अमोनियम थायोसाइनेट से निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है:[7]
- NMe4+ OH− + NH4+SCN− → NMe4+SCN− + NH3 + H2O
टीएमएएच और कई अन्य टीएमए लवण जिनमें साधारण आयन होते हैं, ट्राइमेथिलमाइन में ऊष्मीय रूप से विघटित हो जाते हैं।[8] डाइमिथाइल ईथर मेथनॉल के अतिरिक्त प्रमुख अपघटन उत्पाद है।[9] आदर्श समीकरण है:
- 2 NMe4+ OH−→ 2 NMe3 + MeOMe + H2O
गुण
टीएमएएच एक बहुत मजबूत आधार है।[10]
उपयोग करता है
टीएमएएच के औद्योगिक उपयोगों में से एक सिलिकॉन के एनिस्ट्रोपिक नक़्क़ाशी (माइक्रोफैब्रिकेशन) के लिए है।[11] यह प्रकाशअश्मलेखन प्रक्रिया में अम्लीय प्रकाश प्रतिरोध के विकास में एक मूल विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है, और प्रकाश प्रतिरोध को अलग करने में अत्यधिक प्रभावी है। टीएमएएच में कुछ चरण स्थानांतरण उत्प्रेरक गुण होते हैं। इनका उपयोग फेरोफ्लुइड के संश्लेषण में पृष्ठसक्रियकारक के रूप में और नैनोकणों के एकत्रीकरण को रोकने के लिए भी किया जाता है।
टीएमएएच थर्मोकैमोलिसिस में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम अभिकर्मकों में से एक है, एक विश्लेषणात्मक तकनीक जिसमें पायरोलिसिस और विश्लेषण के रासायनिक व्युत्पन्न दोनों सम्मलित होते हैं।[12]
आर्द्र अनिसोट्रोपिक रासायनिक
टीएमएएच चतुर्धातुक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (QAH) विलयनों के श्रेणी से संबंधित है और सामान्यतः अनिसोट्रोपिक रूप से सिलिकॉन के लिए उपयोग किया जाता है। धातु आयन संदूषण के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड पर टीएमएएच लाभदायक होता है।[13] विशिष्ट रासायनिक उत्कीर्णन तापमान 70 और 90 °C सेल्सियस के बीच होता और पानी में विशिष्ट सांद्रता 5-25 wt% टीएमएएच होती है। रसायनोत्कीर्ण (100) सिलिकॉन सतह का खुरदुरापन टीएमएएच की बढ़ती सांद्रता के साथ कम हो जाता है, और समतल सतहों को 20% टीएमएएच विलयनो के साथ प्राप्त किया जा सकता है। रसायनोत्कीर्ण की दर सामान्यतः 0.1–1 माइक्रोमीटर प्रति मिनट की सीमा में होती है।
टीएमएएच में लंबी निक्षारण के लिए सामान्य आवरण सामग्री में सिलिकॉन डाइऑक्साइड (एलपीसीवीडी और ऊष्मीय) और सिलिकॉन नाइट्राइड सम्मलित होता हैं। टीएमएएच में सिलिकॉन नाइट्राइड की नगण्य रासायनिक दर है। टीएमएएच में सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए रासायनिक दर फिल्म की गुणवत्ता के साथ भिन्न होती है, किन्तु सामान्यतः यह 0.1 एनएम/मिनट के क्रम में होती है।[11]
विष विज्ञान
टेट्रामेथिलअमोनियम आयन [14] नसों और मांसपेशियों को प्रभावित करता है, जिससे सांस लेने में कठिनाई होती है, मांसपेशियों में पक्षाघात होता है और संभवतः मृत्यु हो जाती है।[15] यह संरचनात्मक रूप से एसिटाइलकोलाइन से संबंधित होता है, जो न्यूरोमस्क्यूलर संधि और स्वायत्त गैन्ग्लिया दोनों में एक महत्वपूर्ण स्नायुसंचारी होता है। जब यह एक एगोनिस्ट के रूप में कार्य करता है, तो यह संरचनात्मक समानता इसकी विषाक्तता के तंत्र में परिलक्षित होती है - यह निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन तंत्रिका को बांधता है और सक्रिय करता है, चूँकि प्रचालक की निरंतर उपस्थिति में वे बेहोश हो सकते हैं। टेट्रामेथिलअमोनियम की क्रिया स्वायत्त तंत्रिका तंत्र गैन्ग्लिया में सबसे अधिक स्पष्ट होती है, और इसलिए टेट्रामेथिलमोनियम को पारंपरिक रूप से नाड़ीग्रन्थि-उत्तेजक दवा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।[16]
नाड़ीग्रन्थि प्रभाव ने आकस्मिक औद्योगिक जोखिम के बाद होने वाली मौतों में योगदान दिया हो सकता है। इस मजबूत आधार से प्रेरित रासायनिक जलन भी गंभीर होती है। इस बात के सबूत हैं कि टीएमएएच के केंद्रित विलयनों के साथ त्वचा-संपर्क के माध्यम से विषाक्तता हो सकती है।[17]
यह भी देखें
- चतुर्धातुक अमोनियम कटियन
- टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड
- टेट्रामेथिलमोनियम
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 Sigma-Aldrich Co., Tetramethylammonium hydroxide pentahydrate. Retrieved on 2015-04-06.
- ↑ Mootz, Dietrich; Seidel, Reinhard (1990). "Polyhedral clathrate hydrates of a strong base: Phase relations and crystal structures in the system tetramethylammonium hydroxide-water". Journal of Inclusion Phenomena and Molecular Recognition in Chemistry. 8 (1–2): 139–157. doi:10.1007/BF01131293. S2CID 95063058.
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- ↑ Note that studies of the pharmacology and toxicology of TMA have typically been carried out using TMA halide salts - the hydroxide ion in TMAH is too destructive towards biological tissue.
- ↑ Anthoni, U.; Bohlin, L.; Larsen, C.; Nielsen, P.; Nielsen, N. H.; Christophersen, C. (1989). "Tetramine: Occurrence in marine organisms and pharmacology". Toxicon. 27 (7): 707–716. doi:10.1016/0041-0101(89)90037-8. PMID 2675390.
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