टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड

टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड (टीएमएएच या टीएमएओएच) आणविक सूत्र N(CH3)4+ OH− वाला चतुष्क अमोनियम लवण 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 है, किन्तु अशुद्ध होने पर पीले रंग के हो जाते है। 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 दोष है। टीएमएएच में कई विविध औद्योगिक और अनुसंधान अनुप्रयोग होते है।

संरचना


टीएमएएच सामान्यतः एक जलीय घोल के, ~ 2–25% सांद्रता में, और निम्न 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। इन लवणों में अलग किया हुआ Me4N+ धनायन और हाइड्रॉक्साइड आयन होता है (मिथाइल समूह का संक्षिप्त नाम है)। हाइड्रॉक्साइड समूह हाइड्रोजन बंधन द्वारा क्रिस्टलीकरण द्वारा पानी से युग्मित होते है। और निर्जलीय टीएमएएच को अलग नहीं किया जा सकता है।

निर्मिति करना
प्रारंभिक रूप से इसके निर्माता वॉकर और जॉनसन है, जिन्होंने इसे मेथनॉल में टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड और पोटेशियम हाइड्रोक्साइड की लवणीय विपर्यय प्रतिक्रिया द्वारा निर्मित किया 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 विवरण टीएमएएच को इसके पेंटाहाइड्रेट के रूप में अलग करने के लिए प्रदान करता है, ट्राइहाइड्रेट को ध्यान में रखते हुए, और उस अम्लता पर जोर देती है जो वायुमंडलीय नमी और कार्बन 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 जाती                                                                  है।

प्रभाव
टीएमएएच विषम होता है। 160 डिग्री सेल्सियस पर 6 M NaOH में इसका आधा जीवन> 61 घंटे होता है।

टीएमएएच टेट्रामेथिलमोनियम (टीएमए) लवण का उत्पादन करने के लिए सरल अम्ल-क्षार प्रतिक्रियाओं से निकलता है जिसका आयन उक्त अम्ल से प्राप्त होता है। व्याख्यात्मक टेट्रामेथिलअमोनियम फ्लोराइड की तैयारी निदर्शी होती है: :

NMe4+  + HF → NMe4+F− + H2O


 * अमोनियम ((NH4+) ) लवण के साथ विपर्यय 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:
 * NMe4+  + NH4+SCN− → NMe4+SCN− + NH3 + H2O

टीएमएएच और कई अन्य टीएमए लवण जिनमें साधारण आयन होते है, ट्राइमेथिलमाइन में ऊष्मीय रूप से विघटित हो जाते है। डाइमिथाइल ईथर मेथनॉल के अतिरिक्त प्रमुख अपघटन उत्पाद होते है। आदर्श समीकरण है:


 * 2 NMe4+→ 2 NMe3 + MeOMe + H2O

गुण
टीएमएएच एक बहुत प्रबल क्षारक होता है।

उपयोग
टीएमएएच के औद्योगिक उपयोगों में से एक सिलिकॉन के एनिस्ट्रोपिक माइक्रोफैब्रिकेशन के लिए होता है। यह प्रकाश अश्मलेखन 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 होता है। टीएमएएच में कुछ चरण स्थानांतरण उत्प्रेरक गुण होते है। 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 होता है, एक विश्लेषणात्मक तकनीक जिसमें पायरोलिसिस और विश्लेषण के रासायनिक व्युत्पन्न दोनों सम्मलित होते है।

आर्द्र अनिसोट्रोपिक रासायनिक
टीएमएएच चतुर्धातुक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (क्यूएएच) 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 होते है। 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 की टीएमएएच की बढ़ती सांद्रता के साथ निम्न हो जाती 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 है। टीएमएएच में सिलिकॉन नाइट्राइड की नगण्य रासायनिक दर है। टीएमएएच में सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए रासायनिक दर की गुणवत्ता के साथ भिन्न होती है, किन्तु सामान्यतः यह 0.1 एनएम/मिनट के क्रम में होती है।

आविषविज्ञान
टेट्रामेथिलअमोनियम आयन तंत्रिकाओं और मांसपेशियों को प्रभावित करता है, जिससे सांस लेने में कठिनाई, मांसपेशी फ़ालिज और संभवतः मृत्यु हो जाती है। यह संरचनात्मक रूप से एसिटाइलकोलाइन से संबंधित होता है, जो तंत्रिका संचारक और स्वसंचालित 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 है। टेट्रामेथिलअमोनियम की क्रिया स्वायत्त तंत्रिका तंत्र गैन्ग्लिया में सबसे अधिक स्पष्ट होते है, और इसलिए टेट्रामेथिलमोनियम को पारंपरिक रूप से नाड़ीग्रन्थि-उत्तेजक दवा के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

नाड़ीग्रन्थि प्रभाव ने आकस्मिक औद्योगिक जोखिम के बाद होने वाली मौतों में योगदान हो सकता है। इस मजबूत आधार से प्रेरित रासायनिक जलन भी गंभीर होती है। इस बात का प्रमाण है कि टीएमएएच के सान्द्र विलयनों के साथ त्वचा के संपर्क से विषाक्तता हो सकती है।

यह भी देखें

 * चतुर्धातुक अमोनियम कटियन
 * टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड
 * टेट्रामेथिलमोनियम