एथिलीन कार्बोनेट
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| Other names | एथिलीन ग्लाइकॉल कार्बोनेट[2] |
|---|---|
| Pin | 1,3-Dioxolan-2-one |
| Identifiers | |
| CAS Number | 96-49-1 |
| ChEMBL | 3181803 |
| ChEBI | 178725 |
| ChemSpider | 7030 |
| Ec number | 202-510-0 |
| KEGG | C20363 |
| PubChem CID | 7303 |
| UNII | RGJ96TB7R7 |
| SMILES | C1COC(=O)O1 |
| Properties | |
| Formula | C3H4O3 |
| Appearance | सफेद से पीला ठोस |
| Density | 1.3210 g/cm3 |
| Solubility in water | घुलनशील |
| Melting point | 34 से 37 °C |
| Boiling point | 243.0 °C |
| Hazards | |
| Ghspictograms | 08 |
| Ghssignalword | चेतावनी |
| Hphrases | 373 |
| Pphrases | 501 |
| Externalsds | बाहरी MSDS |
| Flash point | 150 °C |
| Autoignition temperature | 465 °C |
| Related | |
| Related compounds | Propylene carbonate Vinylene carbonate Diethyl carbonate Trimethylene carbonate Ethylene trithiocarbonate |
एथिलीन कार्बोनेट (कभी-कभी EC के रूप में संक्षिप्त) (CH2O)2CO सूत्र वाला एक कार्बनिक यौगिक है। इसे एथिलीन ग्लाइकॉल और कार्बोनिक एसिड के चक्रीय कार्बोनेट एस्टर के रूप में वर्गीकृत किया गया है। कमरे के तापमान (25 °C) पर एथिलीन कार्बोनेट एक पारदर्शी क्रिस्टलीय ठोस होता है, जो व्यावहारिक रूप से गंधहीन और रंगहीन होता है, और पानी में कुछ हद तक घुलनशील होता है। तरल अवस्था में (गलनांक 34-37 °C) यह एक रंगहीन गंधहीन तरल होता है।[3]
उत्पादन और अभिक्रियाएँ
एथिलीन कार्बोनेट का उत्पादन एथिलीन ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड के बीच अभिक्रिया द्वारा किया जाता है। यह अभिक्रिया विभिन्न धनायनों और परिसरों द्वारा उत्प्रेरित होती है:[4][5]
- (CH2)2O + CO2 → (CH2O)2CO
प्रयोगशाला में, एथिलीन कार्बोनेट का उत्पादन यूरिया और एथिलीन ग्लाइकॉल की अभिक्रिया से भी किया जा सकता है, जिसमें जिंक ऑक्साइड का उपयोग 150 °C के तापमान और 3 kPa के दबाव पर उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है:[6]
- (NH2)2CO + HO−CH2CH2−OH → (CH2O)2CO + 2 NH3
एथिलीन कार्बोनेट (और प्रोपलीन कार्बोनेट) को मेथनॉल द्वारा ट्रांसएस्टरीफिकेशन के माध्यम से डाइमिथाइल कार्बोनेट (एक उपयोगी विलायक और एक हल्का मिथाइलेटिंग एजेंट) में परिवर्तित किया जा सकता है:
- C2H4CO3 + 2 CH3OH → CH3OCO2CH3 + HOC2H4OH
मेथनॉल द्वारा एथिलीन कार्बोनेट के ट्रांसएस्टरीफिकेशन को उच्च सतह क्षेत्र (थर्मली एक्सफोलिएटेड) वाले ग्रेफाइटिक कार्बन नाइट्राइड (g-C3N4) पदार्थों द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है। यह विधि धातु या हैलाइड संदूषण की संभावना को कम करती है, और 393 K के तापमान पर 60% तक की उपज प्रदान कर सकती है।[7]
डाइमिथाइल कार्बोनेट को स्वयं इसी तरह से डाइफेनिल कार्बोनेट में ट्रांसएस्टरीफाइड किया जा सकता है, जो एक फॉस्जीन-विकल्प है:[4]
- CH3OCO2CH3 + 2 PhOH → PhOCO2Ph + 2 MeOH
अनुप्रयोग
एथिलीन कार्बोनेट का उपयोग 4.9 D के आणविक द्विध्रुव आघूर्ण वाले ध्रुवीय विलायक के रूप में किया जाता है,[8][9] जो प्रोपलीन कार्बोनेट से केवल 0.1 D कम है।
इसका उपयोग लिथियम बैटरी और लिथियम-आयन बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट के उच्च परावैद्युतांक घटक के रूप में किया जा सकता है। श्यानता और गलनांक को कम करने के लिए उन इलेक्ट्रोलाइट में डाइइथाइल कार्बोनेट, एथिल मिथाइल कार्बोनेट, डाइमिथाइल कार्बोनेट और मिथाइल एसीटेट जैसे अन्य घटक मिलाए जा सकते हैं।[10]
एथिलीन कार्बोनेट शुरुआती (लगभग 2010 से पहले की) लिथियम-आयन बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट का एक सार्वभौमिक घटक था, क्योंकि यह एनोड पर ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस के निर्माण के लिए जिम्मेदार है। चूंकि EC कमरे के तापमान पर ठोस होता है, इसलिए इसे प्रोपलीन कार्बोनेट के साथ मिलाया जाता था। जैसे-जैसे डाइमिथाइलकार्बोनेट और अन्य डाइअल्काइलकार्बोनेट व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हुए, उन्होंने कुछ आधुनिक लिथियम-आयन बैटरी में एथिलीन कार्बोनेट की जगह ले ली।
एक विशिष्ट सोडियम इंटरकलेशन प्रकार की बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग किया जाएगा जिसमें शामिल हैं: फ्लोरोएथिलीन कार्बोनेट (FEC) (99%), धात्विक Na (99.9%), और एथिलीन कार्बोनेट और डाइइथाइल कार्बोनेट (EC/DEC) में 1.0 M सोडियम परक्लोरेट (NaClO4) समाधान, 1:1 v/v% बैटरी-ग्रेड, FEC (वजन के अनुसार 10%) के साथ मिश्रित।[11]
एथिलीन कार्बोनेट का उपयोग प्लास्टिसाइज़र के रूप में, और विनाइलीन कार्बोनेट के अग्रदूत के रूप में भी किया जाता है, जिसका उपयोग पॉलिमर और कार्बनिक संश्लेषण में किया जाता है।
ऑक्सालिल क्लोराइड का व्यावसायिक उत्पादन एथिलीन कार्बोनेट से किया जाता है। फोटोक्लोरीनीकरण से टेट्राक्लोरोएथिलीन कार्बोनेट प्राप्त होता है:[12]
- C2H4O2CO + 4 Cl2 → C2Cl4O2CO + 4 HCl
टेट्राक्लोराइड को अमीन उत्प्रेरकों द्वारा ऑक्सालिल क्लोराइड में निम्नीकृत किया जाता है।
- C2Cl4O2CO → C2O2Cl2 + COCl2
इन्हें भी देखें
बाहरी कड़ियाँ
संदर्भ
- ↑ CID 7303 -- PubChem Compound Summary. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- ↑ CID 7303 -- PubChem Compound Summary. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- ↑ JEFFSOL ETHYLENE CARBONATE संग्रहीत संस्करण www.huntsman.com पर कैटलॉग प्रविष्टि। 2010-02-18 को एक्सेस किया गया।
- ↑ 4.0 4.1 (2012). "Carbonic Esters". ISBN 3527306730. doi:10.1002/14356007.a05_197.
- ↑ (2015). "Sustainable metal-based catalysts for the synthesis of cyclic carbonates containing five-membered rings". Green Chemistry. 17 (4) 1966–1987. doi:10.1039/C4GC01719F.
- ↑ (2003). "Transesterification of urea and ethylene glycol to ethylene carbonate as an important step for urea based dimethyl carbonate synthesis". Green Chemistry. 5 (4) 429–432. doi:10.1039/b304182d.
- ↑ (2020-02-24). Metal-free synthesis of dimethyl carbonate via transesterification of ethylene carbonate catalyzed by graphitic carbon nitride materials. New Journal of Chemistry. 44 (8) 3215–3223. doi:10.1039/C9NJ04530A.
- ↑ (1958). "The Dielectric Constants of Ethylene Carbonate and of Solutions of Ethylene Carbonate in Water, Methanol, Benzene and Propylene Carbonate". J. Phys. Chem.. 62 (1) 127–128. doi:10.1021/j150559a041.
- ↑ (1972). "Dielectric properties and relaxation in ethylene carbonate and propylene carbonate". J. Phys. Chem.. 76 (20) 2892–2900. doi:10.1021/j100664a019.
- ↑ (2018). "A Study of the Physical Properties of Li-Ion Battery Electrolytes Containing Esters". J. Electrochem. Soc.. 165 (2) A21–A30. doi:10.1149/2.0271802jes.
- ↑ (2020-07-13). Stabilizing Tin Anodes in Sodium-Ion Batteries by Alloying with Silicon. figshare. doi:10.26434/chemrxiv.12642956.v1.
- ↑ (2000). "Photochemistry". ISBN 3527306730. doi:10.1002/14356007.a19_573.
स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Ethylene carbonate" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Ethylene_carbonate यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।
