डायलिल कार्बोनेट
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| IUPAC name | Bis(prop-2-enyl) carbonate |
|---|---|
| Identifiers | |
| CAS Number | 15022-08-9 |
| Ec number | 239-106-9 |
| PubChem CID | 84764 |
| ChemSpider | 76468 |
| UNII | J9P2G65CXJ |
| SMILES | C=CCOC(=O)OCC=C |
| Properties | |
| Formula | C7H10O3 |
| Density | 0.991 g/mL |
| Melting point | -70 °C |
| Boiling point | 95-97 °C |
डायलिल कार्बोनेट (DAC) एक तीखी गंध वाला रंगहीन तरल है। इसकी संरचना में एलिल समूह (allyl groups) और एक कार्यात्मक कार्बोनेट समूह होता है।[1] एलिल समूहों में द्वि-आबंध (double bonds) की उपस्थिति इसे विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाओं में प्रतिक्रियाशील बनाती है। यह यौगिक पॉलीकार्बोनेट और पॉलीयुरेथेन सहित पॉलिमर के उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। डायलिल कार्बोनेट इथेनॉल, मेथेनॉल, टोल्यूईन और क्लोरोफॉर्म में घुलनशील है। डायलिल कार्बोनेट अमीन, अल्कोहल और थियोल के साथ प्रतिक्रिया करता है।
DAC का उपयोग एक्रिलेट एजेंट के रूप में भी किया जाता है। एलिल कार्बोनेट का व्यापक रूप से त्सुजी-ट्रोस्ट एलिलिकरण (Tsuji-Trost allylation) में उपयोग किया जाता है, जो कार्बोनियन, बोरोनेट, फॉस्फाइड, एमाइड और अल्कोक्साइड के निर्माण को बढ़ावा देता है। वे इन-सिटू न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करते हैं, जो एलिल एसीटेट की तुलना में प्रतिक्रिया दर को बढ़ाते हैं। ये यौगिक इंट्रा-मॉलिक्यूलर डिकार्बोक्सिलेट असममित यौगिकों (decarboxylate asymmetric compounds) के डिजाइन के लिए बहुत रुचि के विषय हैं।
इतिहास
त्सुजी-ट्रोस्ट प्रतिक्रिया पहली बार 1962 में शुरू की गई थी। इस विधि ने डायलिल कार्बोनेट के संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। इसके व्यावसायिक उत्पादन का पहला उल्लेख 1982 का है, जब टोकुयामा कॉर्पोरेशन ने पहली बार सोडियम कार्बोनेट विधि का उपयोग करके इसे संश्लेषित किया था।[2] यह मील का पत्थर प्लास्टिक लेंस के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में डायलिल कार्बोनेट की बिक्री की शुरुआत का प्रतीक था।
संश्लेषण
डायलिल कार्बोनेट को दो तुल्यांक एलिल अल्कोहल और कई इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल दाताओं में से किसी एक का उपयोग करके क्रमिक न्यूक्लियोफिलिक एसाइल प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है। मोनोएलिल मध्यवर्ती को अलग किया जा सकता है और फिर अलग से डायलिल उत्पाद में परिवर्तित किया जा सकता है, या पूरी प्रक्रिया को एक ही रिएक्टर में चलाया जा सकता है।
फॉस्जीन से
फॉस्जीन एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील इलेक्ट्रोफाइल है। यह एलिल अल्कोहल के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता है। हाइड्रोजन क्लोराइड उप-उत्पाद को बेअसर करने के लिए अक्सर एक क्षार का उपयोग किया जाता है। मध्यवर्ती एलिल क्लोरोफॉर्मेट को अलग करने की आवश्यकता नहीं है। वैकल्पिक रूप से, यदि एलिल क्लोरोफॉर्मेट पहले से उपलब्ध हो तो इसे शुरुआती बिंदु के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
यूरिया से
यूरिया एक स्थिर अभिकर्मक है जो दो चरणों में प्रतिक्रिया करता है। पहले चरण में, यह प्रतिक्रिया तेजी से आगे बढ़ती है और मध्यवर्ती के रूप में एसिटाल्डिहाइड देती है। दूसरे प्रतिस्थापन को सक्षम करने के लिए एक उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है, जैसे कि LaCl3।[3]
अन्य कार्बोनेट से
कैटिकोल कार्बोनेट एस्टर-विनिमय प्रतिक्रियाओं के लिए एक बहुमुखी मध्यवर्ती है। यह डाइमिथाइल कार्बोनेट के कैटिकोल के साथ एस्टर-विनिमय सहित विभिन्न प्रतिक्रियाओं से उपलब्ध है। कैटिकोल कार्बोनेट सोडियम मेथोक्साइड या अन्य क्षार उत्प्रेरक के साथ प्रतिक्रियाशील आसवन प्रणाली में एलिल अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया करता है।[4]
पॉलिमर
पॉली(2,2'-(ऑक्सीबिस(एथिलीन सल्फोनील)) डायलिल कार्बोनेट-को-एलिल डाइग्लाइकोल कार्बोनेट)
इस पॉलिमर में 2,2'-(ऑक्सीबिस(एथिलीन सल्फोनील)) डायलिल कार्बोनेट (OESDAC) और एलिल डाइग्लाइकोल कार्बोनेट (ADC) के साथ इसके को-पॉलिमर शामिल हैं, जिसमें परिणामी पॉलिमर को आगे एक फिल्म में परिवर्तित किया जा सकता है। OESDAC को दो चरणों में संश्लेषित किया जाता है। सबसे पहले, कम तापमान पर क्षार की उपस्थिति में 2,2'-bis(2-hydroxyethylsulfanyl)diethyl ether का 3,9-dithia-6-oxa-undecane-1,11-diol-bis(allyl carbonate) के साथ संघनन किया जाता है। दूसरे, अम्लीय माध्यम में हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ 3,9-dithia-6-oxa-undecane-1,11-diol bis(allyl carbonate) का ऑक्सीकरण किया जाता है। ADC के संश्लेषण में कम तापमान पर पाइरीडीन की उपस्थिति में एलिल क्लोरोफॉर्मेट के साथ डाइएथिलीन ग्लाइकोल का संघनन शामिल है।
OESDAC और ADC का को-पॉलिमराइजेशन IPP इनिशिएटर और DOP प्लास्टिसाइज़र की उपस्थिति में किया जाता है। परिणामी पॉलिमर फिल्मों का उपयोग अल्फा कणों और विखंडन टुकड़ों जैसे ऊर्जावान कणों के निशान को रिकॉर्ड करने और उनका अध्ययन करने के लिए परमाणु ट्रेस डिटेक्टरों के रूप में किया जा सकता है।[5]
पॉली(1-बेंजोएट-2,3-डायलिलकार्बोनेट ग्लिसरॉल)
पॉलिमर पॉली(1-बेंजोएट-2,3-डायलिलकार्बोनेट ग्लिसरॉल) वर्तमान में मोनोमर BDACG से प्राप्त किया जाता है, जो 60°C गामा विकिरण स्रोत का उपयोग करके विभिन्न खुराक और तापमान पर वैक्यूम में गामा विकिरण से गुजरता है। यह प्रक्रिया विभिन्न जेल सामग्री वाले शाखित पॉलिमर (PBDACG) के निर्माण में परिणत होती है।
इसके अतिरिक्त, BDACG को वर्तमान में फोटोइनिशिएटर Darocur 1173 की उपस्थिति में यूवी विकिरण के अधीन किया जाता है, जिससे उच्च जेल सामग्री और नेटवर्क संरचना वाला पॉलिमर बनता है।
अनुप्रयोगों में वर्तमान में ऑप्टिकल अनुप्रयोगों में पारदर्शी थर्मोप्लास्टिक पॉलीकार्बोनेट बनाने के लिए और आंतरिक क्रॉसलिंकिंग वाली सामग्री के रूप में गामा-पॉलिमराइज्ड BDACG का उपयोग शामिल है। फोटोपॉलिमराइज्ड BDACG वर्तमान में उच्च जेल सामग्री वाले पॉलिमर के लिए उपयुक्त है, जो उन्हें ऑप्टिकल उद्देश्यों के लिए और तकनीकी क्षेत्रों में परमाणु ट्रैक डिटेक्टरों के रूप में लागू करता है।[6]
पॉलीकार्बोनेट
मोनोमर (1,1'-बाइफिनाइल)-4,4'-डायलिलकार्बोनेट को 5°C पर 4,4'-बाइफिनाइल, पाइरीडीन और एलिल क्लोरोकार्बोनेट की प्रतिक्रिया द्वारा संश्लेषित किया जाता है। साथ ही, मोनोमर हेक्सा(4-एलिलकार्बोनेटफेनॉक्सी)साइक्लोट्रिफॉस्फाज़ीन को एलिल(4-हाइड्रॉक्सीफेनिल) कार्बोनेट की हेक्साक्लोरोसाइक्लोट्रिफॉस्फाज़ीन के साथ प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
दो मोनोमर्स के अधिग्रहण के बाद, इनिशिएटर के रूप में बेंज़ोयल पेरोक्साइड का उपयोग करके उन्हें एक साथ प्रतिक्रिया करके एक पॉलिमराइजेशन प्रक्रिया संचालित की जाती है। दो अलग-अलग पॉलीकार्बोनेट उत्पादित होते हैं: पहला पॉलिमराइजेशन के तीन घंटे बाद और दूसरा 34 घंटे बाद। प्राथमिक अंतर उनकी थर्मल स्थिरता में है, जिसमें पहला पॉलीकार्बोनेट 250 °C तक स्थिर रहता है, जबकि दूसरा 240 °C पर अपघटन शुरू कर देता है। 800 °C पर, पहला पॉलीकार्बोनेट अपने द्रव्यमान का 90% खो देता है, जबकि दूसरा पॉलीकार्बोनेट केवल 28% खोता है। इसके अतिरिक्त, दूसरा पॉलीकार्बोनेट 46.3% का उच्च सीमित ऑक्सीजन सूचकांक (LOI) प्रदर्शित करता है। क्लासिक पॉलीकार्बोनेट की तुलना में, दूसरा पॉलीकार्बोनेट बेहतर LOI प्रदर्शित करता है लेकिन इसकी थर्मल स्थिरता कम है, जो केवल 150 °C तक स्थिर रहता है।[7]
गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन
डायलिल कार्बोनेट का उपयोग वर्तमान में डाइथियोल्स के साथ थियोल-एन प्रतिक्रिया के माध्यम से पॉलिमर के संश्लेषण में किया जाता है। यह घटक हाइड्रोक्सामिक एसिड और डायलिल अल्कोहल से संश्लेषण से गुजरता है, जिसमें TBD उत्प्रेरक प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाता है। परिणाम उच्च चिपचिपाहट और पारदर्शिता द्वारा विशेषता एक कार्बनयुक्त पॉलिमर है। पॉलिमर -12 और -15 °C के बीच के तापमान पर होने वाले ग्लास ट्रांजिशन जैसे थर्मल गुण प्रदर्शित करता है। थोक समूहों की शुरूआत से क्रिस्टलीकरण में कमी आती है।
गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन के संश्लेषण में वर्तमान में डायलिल कार्बोनेट में आधार के रूप में TBD की उत्प्रेरक मात्रा का उपयोग करके हाइड्रोक्सामिक एसिड की दो तुल्यांक डायलिल अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया शामिल है। प्रतिक्रिया मिश्रण को वर्तमान में उत्प्रेरक लॉसें पुनर्व्यवस्था (Lossen rearrangements) के लिए वर्णित पद्धति का पालन करते हुए रात भर 110 °C पर गर्म किया जाता है। यह प्रक्रिया कार्बामेट और यूरिया दोनों के निर्माण में परिणत होती है। इसके बाद, साइक्लोऑक्टेन-1,4-डायोल और कार्बामेट या यूरिया के बीच प्रतिक्रिया होती है। प्राप्त यौगिकों को फिर एक अत्यधिक कुशल थियोल-एन प्रतिक्रिया के माध्यम से पॉलिमराइज किया जाता है, जिससे थियोईथर लिंकेज युक्त 26 kg/mol तक के Mn मान वाले गैर-आइसोसाइनेट पॉलीयुरेथेन का उत्पादन होता है।
इसी तरह, लॉसें पुनर्व्यवस्था का प्राथमिक उप-उत्पाद, सममित यूरिया, वर्तमान में उसी विधि का उपयोग करके पॉलिमराइजेशन से गुजर सकता है। महत्वपूर्ण रूप से, पारिस्थितिक दृष्टिकोण से, मोनोमेरिक मिश्रण का उपयोग सीधे बिना किसी पृथक्करण की आवश्यकता के किया जा सकता है।[8]
संदर्भ
- ↑ Buy Diallyl carbonate | 15022-08-9. Smolecule.
- ↑ Tokuyama. www.tokuyama.co.jp.
- ↑ (2019-04-15). Direct Synthesis of Diallyl Carbonate Via Urea Transesterification with Allyl Alcohol Over Metal Chlorides. Catalysis Letters. 149 (4) 1067–1074. doi:10.1007/s10562-019-02693-y.
- ↑ (2017-03-20). The design of efficient carbonate interchange reactions with catechol carbonate. Green Chemistry. 19 (6) 1519–1528. doi:10.1039/C6GC03466G.
- ↑ (2023-11-01). Novel poly (disulfonyl diallyl carbonate) polymers for swift solid state nuclear track detection applications. Radiation Measurements. 168. doi:10.1016/j.radmeas.2023.107002.
- ↑ (August 1997). "Synthesis and radiation polymerization of 1-benzoate-2,3-diallylcarbonate glycerol". Radiation Physics and Chemistry. 50 (2) 171–173. doi:10.1016/s0969-806x(96)00187-9.
- ↑ (2013-06-07). "Efficient method for polymerization of diallycarbonate and hexa(allylcarbonate) monomers and their thermal properties". IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 45 (1). doi:10.1088/1757-899x/45/1/012008.
- ↑ (February 2021). "Fully Renewable Non-Isocyanate Polyurethanes via the Lossen Rearrangement". Macromolecular Rapid Communications. 42 (3). doi:10.1002/marc.202000440.
स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Diallyl carbonate" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Diallyl_carbonate यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
