मिथाइलसाइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकारबोनील

Methylcyclopentadienyl मैंगनीज ट्राइकार्बोनील (MMT या MCMT) सूत्र (C) के साथ एक ऑर्गोमैंगनीज यौगिक है।5H4चौधरी3) एमएन (सीओ)3. प्रारंभ में लीडेड पेट्रोल  में उपयोग के लिए एक पूरक के रूप में विपणन किया गया, बाद में  ओकटाइन रेटिंग  बढ़ाने के लिए एमएमटी का उपयोग अनलेडेड गैसोलीन में किया गया। 1970 में क्लीन एयर एक्ट (यूनाइटेड स्टेट्स) (सीएए) के कार्यान्वयन के बाद, एमएमटी का उपयोग अमेरिका में  टेट्राएथिलेड  (टीईएल) के साथ किया जाता रहा क्योंकि लेडेड गैसोलीन को चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया गया था (1995 में टीईएल को अंततः यूएस गैसोलीन से प्रतिबंधित कर दिया गया था), और 1977 तक अनलेडेड गैसोलीन में भी इस्तेमाल किया गया था। एथिल कॉर्पोरेशन ने 1995 में यूएस ईपीए (पर्यावरण संरक्षण एजेंसी) से छूट प्राप्त की, जो यूएस अनलेडेड गैसोलीन (सुधारित गैसोलीन को शामिल नहीं) में एमएमटी के उपयोग की अनुमति देता है। 8.3 मिलीग्राम एमएन/लीटर (मैंगनीज प्रति लीटर)। एमएमटी का उपयोग कनाडा के गैसोलीन में 1976 से (और कई अन्य देशों में कई वर्षों से) 8.3 मिलीग्राम एमएन/एल तक की सांद्रता में किया गया है (हालांकि एमएमटी युक्त गैसोलीन का आयात और अंतर-प्रांतीय व्यापार 1997-1998 की अवधि के दौरान कुछ समय के लिए प्रतिबंधित था)  और 2000 में  ऑस्ट्रेलिया  में पेश किया गया था। इसे हाईटेक 3000, सेस्टोबर्न और इकोटेन के ट्रेडनेम के तहत बेचा गया है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में उपयोग का इतिहास
हालांकि शुरुआत में 1958 में गैस टर्बाइनों के लिए धूम्रपान दमनकारी के रूप में विपणन किया गया था, एमएमटी को आगे 1974 में एक ऑक्टेन एन्हांसर के रूप में विकसित किया गया था। जब यूनाइडेट स्टेट्स पर्यावरणीय संरक्षण एजेंसी  (ईपीए) ने 1973 में गैसोलीन में टीईएल के चरण को बाहर करने का आदेश दिया, तो नए ईंधन एडिटिव्स की मांग की गई।. ऑटोमोटिव गैसोलीन की ऑक्टेन रेटिंग को बढ़ाने के लिए कुछ देशों में TEL का उपयोग एडिटिव के रूप में किया गया है, लेकिन जुलाई 2021 से सभी देशों में इसे चरणबद्ध तरीके से समाप्त कर दिया गया है। 1977 में, अमेरिकी कांग्रेस ने एमएमटी, इथेनॉल, एथिल टर्ट-ब्यूटाइल ईथर (ईटीबीई), आदि जैसे ईंधन एडिटिव्स के निरंतर उपयोग के लिए ईपीए द्वारा अग्रिम अनुमोदन की आवश्यकता के लिए सीएए में संशोधन किया। नए सीएए संशोधन में कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन (कुछ सीमाओं के भीतर) और नाइट्रोजन के अलावा किसी भी तत्व से बने ईंधन योजक के उपयोग की अनुमति देने के लिए छूट की आवश्यकता है। छूट प्राप्त करने के लिए, आवेदक को यह प्रदर्शित करना आवश्यक था कि ईंधन योज्य वाहन उत्सर्जन नियंत्रण प्रणाली की विफलता का कारण नहीं बनेगा।

एथिल कॉर्पोरेशन ने 1978 और 1981 दोनों में एमएमटी के लिए छूट के लिए यूएस ईपीए में आवेदन किया; दोनों ही मामलों में आवेदनों को इस चिंता के कारण अस्वीकार कर दिया गया था कि एमएमटी उत्प्रेरक कन्वर्टर्स को नुकसान पहुंचा सकता है और हाइड्रोकार्बन उत्सर्जन में वृद्धि कर सकता है। 1988 में, एथिल ने छूट आवेदन का समर्थन करने के लिए आवश्यक डेटा विकसित करने के लिए एक कार्यक्रम निर्धारित करने के लिए EPA के साथ चर्चा की एक नई श्रृंखला शुरू की। 1990 में, एथिल ने अपना तीसरा छूट आवेदन दायर किया, जिससे चार साल की व्यापक समीक्षा प्रक्रिया शुरू हुई। 1993 में, यू.एस. ईपीए ने निर्धारित किया कि 8.3 मिलीग्राम एमएन/एल पर एमएमटी का उपयोग वाहन उत्सर्जन नियंत्रण प्रणाली विफलताओं का कारण या योगदान नहीं करेगा। उस खोज के बावजूद, एमएमटी के उपयोग से मैंगनीज उत्सर्जन के संबंध में स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं से संबंधित अनिश्चितता के कारण ईपीए ने अंततः 1994 में छूट के अनुरोध को अस्वीकार कर दिया। इस फैसले के परिणामस्वरूप, एथिल ने एक कानूनी कार्रवाई शुरू की, जिसमें दावा किया गया कि ईपीए ने इन आधारों पर छूट से इनकार करके अपने अधिकार को पार कर लिया है। इसे यूएस कोर्ट ऑफ अपील्स ने बरकरार रखा था और ईपीए ने बाद में एक छूट प्रदान की जो यूएस अनलेडेड गैसोलीन (सुधारित गैसोलीन को शामिल नहीं) में 8.3 मिलीग्राम एमएन/एल के बराबर उपचार दर पर एमएमटी के उपयोग की अनुमति देता है।

TEL के इस कम विषैले विकल्प का कार्यान्वयन विवादास्पद रहा है। ऑटोमोबाइल निर्माताओं और वैज्ञानिक समुदाय के कुछ क्षेत्रों के विरोध ने कथित तौर पर तेल कंपनियों को अपने संचालन के कुछ देशों में स्वेच्छा से एमएमटी के उपयोग को रोकने के लिए प्रेरित किया है। एमएमटी वर्तमान में अमेरिका में न्यू मार्केट कॉरपोरेशन की सहायक कंपनी आफ्टन केमिकल  कॉरपोरेशन द्वारा निर्मित है। यह कनाडा में Cestoil Chemical Inc. द्वारा सेस्टोबर्न के रूप में भी उत्पादित और विपणन किया जाता है।

संरचना और संश्लेषण
एमएमटी का निर्माण ट्राईएथिललुमिनियम का उपयोग करके बीआईएस (मिथाइलसाइक्लोपेंटैडिएनिल) मैंगनीज की कमी द्वारा किया जाता है। कमी कार्बन मोनोआक्साइड  के वातावरण के तहत आयोजित की जाती है। प्रतिक्रिया  एक्ज़ोथिर्मिक  है, और उचित शीतलन के बिना, विनाशकारी थर्मल भगोड़ा हो सकता है। MMT एक तथाकथित सैंडविच कंपाउंड#हाफ-सैंडविच कंपाउंड्स|हाफ-सैंडविच कॉम्प्लेक्स, या अधिक विशेष रूप से एक पियानो-स्टूल कॉम्प्लेक्स है (चूंकि तीन CO लिगैंड एक स्टूल के पैरों की तरह हैं)। एमएमटी में मैंगनीज  परमाणु तीन  धातु कार्बोनिल  के साथ-साथ  मिथाइलसाइक्लोपेंटाडीन  रिंग की  हैप्पीसिटी  के साथ समन्वित होता है। ये हाइड्रोफोबिक कार्बनिक लिगैंड एमएमटी को अत्यधिक लिपोफिलिक बनाते हैं।

संबंधित यौगिक
विभिन्न प्रकार के संबंधित परिसरों को जाना जाता है, जिसमें फेरोसीन  भी शामिल है, जिसका उपयोग गैसोलीन में एक योजक के रूप में भी किया जाता है। हालांकि कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं है, संबंधित यौगिक साइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकार्बोनील (सी .)5H5) एमएन (सीओ)3 भी अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। एमएमटी में अधिकतम दो सीओ लिगेंड्स को थायोकार्बोनिल समूहों से बदला जा सकता है, जैसा कि यौगिकों (सीएचएच) द्वारा दर्शाया गया है।3C5H4से (बिल्ली)2सीओ और (सीएच3C5H4) एमएन (सीएस) (सीओ)2.

सुरक्षा
एमएमटी के उपयोग से होने वाले मानव और पर्यावरणीय स्वास्थ्य प्रभाव या तो एक्सपोजर का एक कार्य होगा: (1) एमएमटी अपने मूल, अपरिवर्तित, रासायनिक रूप में और/या (2) गैसोलीन पर चलने वाले वाहनों से उत्सर्जित मैंगनीज दहन उत्पादों एक ऑक्टेन इंप्रूवर के रूप में एमएमटी युक्त।

पूर्व-दहन भंडारण और हैंडलिंग
आम जनता का एमएमटी से न्यूनतम प्रत्यक्ष जोखिम है। जैसा कि यूएस ईपीए ने एमएमटी पर अपने जोखिम मूल्यांकन में कहा है, आकस्मिक या व्यावसायिक संपर्कों को छोड़कर, एमएमटी के संपर्क में आने से सामान्य आबादी के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम होने की संभावना नहीं थी। इसी तरह, ऑस्ट्रेलियन नेशनल इंडस्ट्रियल केमिकल्स नोटिफिकेशन एंड असेसमेंट स्कीम (एनआईसीएनएएस) ने कहा कि [एम] एमएमटी के लिए न्यूनतम सार्वजनिक जोखिम एलआरपी [लीड रिप्लेसमेंट पेट्रोल] और आफ्टरमार्केट एडिटिव्स के स्पिल और स्पलैश के परिणामस्वरूप होने की संभावना है। यूरोपीय रासायनिक एजेंसी के वेबपेज में पंजीकृत एमएमटी डोजियर इंगित करता है कि गैसोलीन में दहन से पहले, एमएमटी को यूरोपीय संघ के वर्गीकरण, लेबलिंग और पैकेजिंग विनियमन (ईसी/1272/ 2008), वर्गीकरण और लेबलिंग के ग्लोबल हार्मोनाइज्ड सिस्टम (जीएचएस) को लागू करना। यूएस एटीएसडीआर (विषाक्त पदार्थों और रोग रजिस्ट्री के लिए एजेंसी) ने नोट किया कि एमएमटी प्रकाश में बहुत अस्थिर है और 2 मिनट से भी कम समय में कम हानिकारक पदार्थों और अकार्बनिक मैंगनीज के मिश्रण में गिरावट आती है। इसलिए, गैसोलीन में दहन से पहले एमएमटी के लिए मानव जोखिम महत्वपूर्ण स्तरों पर होने की संभावना नहीं होगी।

यूएस OSHA (व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य प्रशासन) ने विशेष रूप से MMT के लिए एक अनुमेय जोखिम सीमा  स्थापित नहीं की है। हालांकि, OSHA ने 5 mg/m. की अधिकतम सीमा पर एक अनुमेय जोखिम सीमा निर्धारित की है3 मैंगनीज और इसके यौगिकों के लिए, जबकि व्यावसायिक सुरक्षा और स्वास्थ्य के लिए राष्ट्रीय संस्थान  द्वारा  अनुशंसित जोखिम सीमा  कार्यकर्ताओं को 0.2 मिलीग्राम / मी से अधिक के संपर्क में नहीं लाया जा सकता है3, आठ घंटे के समय-भारित औसत से अधिक। यूरोप में, श्रमिकों के लिए एमएमटी डीएनईएल (डिराइव्ड नो इफेक्ट लेवल) जोखिम के इनहेलेशन और त्वचीय मार्गों द्वारा 0.6 मिलीग्राम/एम हैं3 और 0.11 मिलीग्राम/किग्रा-दिन, क्रमशः। सामान्य आबादी के लिए एमएमटी डीएनईएल इनहेलेशन और एक्सपोजर के त्वचीय मार्गों द्वारा 0.11 मिलीग्राम/एम हैं3 और 0.062 मिलीग्राम/किग्रा-दिन, क्रमशः।

दहन उत्पाद
1994 में (1998, 2001 और 2010 में पुष्टि की गई), स्वास्थ्य कनाडा  ने निष्कर्ष निकाला कि गैसोलीन से चलने वाले वाहनों में एमएमटी के दहन के परिणामस्वरूप वायुजनित मैंगनीज कनाडा के वातावरण में मात्रा में या ऐसी परिस्थितियों में प्रवेश नहीं कर रहा है जो स्वास्थ्य जोखिम का कारण बन सकते हैं और पुष्टि की कि वे एमएमटी के संबंध में कोई कार्रवाई नहीं कर रहे हैं। इसी तरह, 2003 की एनआईसीएनएएस रिपोर्ट में कहा गया है कि एमएमटी युक्त ईंधन का उपयोग करने वाले वाहनों से कार उत्सर्जन के परिणामस्वरूप मैंगनीज की हवा में सांद्रता स्वास्थ्य के लिए कोई खतरा नहीं है। एनआईसीएनएएस द्वारा किए गए आकलन में दावा किया गया है कि [एम] एंगनीज, एमएमटी के दहन से उप-उत्पाद का सिद्धांत गिरावट, पर्यावरण में स्वाभाविक रूप से होता है और सर्वव्यापी है। यह पौधों और जानवरों का एक आवश्यक पोषक तत्व है। एमएन यौगिकों के लिए पर्यावरणीय जोखिम ज्यादातर गैसीय चरण के माध्यम से उत्पन्न होगा। अंततः, ये भूमि और जल में जमा हो जाएंगे। एमएमटी युक्त ईंधन के उपयोग से पर्यावरण में एमएन का उत्सर्जन चिंता के स्तर तक विकसित होने की संभावना नहीं है और इसलिए स्थलीय या जलीय वातावरण के लिए कम जोखिम पैदा करता है।

शरीर में मैंगनीज के परिवहन की व्याख्या करने के लिए यूएस ईपीए की देखरेख में अतिरिक्त स्वास्थ्य अध्ययन आयोजित किए गए। 2007 से 2011 तक प्रकाशित अध्ययनों में, गैसोलीन में एमएमटी के उपयोग से कोई महत्वपूर्ण स्वास्थ्य प्रभाव प्रत्याशित नहीं है।

समग्र संयुक्त जोखिम मूल्यांकन
सामान्य भंडारण और उपयोग के तहत केंद्रित एमएमटी (गैसोलीन में इसके दहन से पहले) के रिलीज के लिए कम क्षमता के साथ-साथ इसके तेजी से फोटो-डिग्रेडेशन गुणों के आधार पर, यह कई तकनीकी और वैश्विक नियामक आकलनों में निष्कर्ष निकाला गया है जो मानव पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। एमएमटी के उपयोग से स्वास्थ्य या पर्यावरण की उम्मीद नहीं है। एनआईसीएनएएस ने निष्कर्ष निकाला कि एलआरपी या आफ्टरमार्केट फ्यूल एडिटिव्स के निर्माण और वितरण में शामिल श्रमिकों और ऑटोमोटिव रखरखाव में शामिल लोगों के लिए एमएमटी से जुड़ा कम व्यावसायिक जोखिम है। इसके अलावा, उन्होंने यह भी निष्कर्ष निकाला कि एमएमटी के उपयोग से जनता को कम जोखिम है।

एमएमटी के दहन से मैंगनीज यौगिकों (मैंगनीज फॉस्फेट, मैंगनीज सल्फेट और मैंगनीज टेट्राऑक्साइड) से जुड़े महत्वपूर्ण मानव या पर्यावरणीय जोखिम की उम्मीद नहीं है। एमएमटी के मैंगनीज दहन उत्पादों के स्वास्थ्य संबंधी प्रभावों पर हेल्थ कनाडा के जोखिम मूल्यांकन में, यह निष्कर्ष निकाला गया था कि एमएमटी उपयोग से मैंगनीज एक्सपोजर आबादी के किसी भी उप-समूह के लिए स्वास्थ्य के लिए जोखिम पैदा करने की संभावना नहीं है। एनआईसीएनएएस ने इसी तरह निष्कर्ष निकाला कि एमएमटी के ईंधन योज्य के रूप में उपयोग से पुराने एमएन एक्सपोजर (संयुक्त सभी स्रोतों से) में महत्वपूर्ण रूप से बदलाव की संभावना नहीं है।

2013 में, यूरोपीय ईंधन गुणवत्ता निर्देश (2009/30/EC) की आवश्यकताओं के अनुपालन में यूरोपीय आयोग द्वारा प्रदान की गई कार्यप्रणाली के अनुसार, ARCADIS परामर्श द्वारा MMT पर एक जोखिम मूल्यांकन विकसित किया गया था और एक स्वतंत्र पैनल द्वारा सत्यापित किया गया था। जोखिम मूल्यांकन के निष्कर्ष यह हैं कि एमएमटी और उसके परिवर्तन उत्पादों के लिए, जब एमएमटी का उपयोग पेट्रोल में ईंधन योज्य के रूप में किया जाता है, तो एमएमटी या इसके परिवर्तन [दहन] उत्पादों (मैंगनीज फॉस्फेट, मैंगनीज सल्फेट और मैंगनीज टेट्रोक्साइड) की पहचान 18 मिलीग्राम एमएन / एल तक के स्तर पर उपयोग में की गई थी। क्षेत्रीय जरूरतों और उपलब्ध वाहन उत्सर्जन नियंत्रण प्रौद्योगिकी के आधार पर, 8.3 मिलीग्राम एमएन/एल से 18 मिलीग्राम एमएन/एल की सीमा में एक एमएमटी उपचार दर वैज्ञानिक रूप से उचित है और महत्वपूर्ण प्रतिकूल प्रभावों के बिना पर्यावरणीय और आर्थिक लाभ दोनों प्रदान कर सकती है।

T2 प्रयोगशालाओं में विस्फोट और आग
19 दिसंबर, 2007 को जैक्सनविल, फ्लोरिडा, फ्लोरिडा में एक  T2 प्रयोगशालाओं में विस्फोट और आग  लग गई, जिसमें चार लोग मारे गए और चौदह घायल हो गए।  मिथाइलसाइक्लोपेंटैडिएनिल मैंगनीज ट्राइकार्बोनिल के उत्पादन के दौरान 2500 गैलन  बैच रिएक्टर  में विस्फोट हुआ। रिएक्टर कूलिंग सिस्टम, जिसमें बैकअप की कमी थी, विफल हो गया; इससे एक थर्मल भगोड़ा हो गया। दबाव तेजी से 400 पीएसआई तक पहुंच गया, जिससे टूटना डिस्क फट गया, लेकिन तब तक बहुत देर हो चुकी थी। आस-पास के प्रत्यक्षदर्शियों ने जेट इंजन जैसी ध्वनि को रिएक्टर से निकलने वाली उच्च दबाव वाली गैसों के रूप में वर्णित किया। उसी समय रिएक्टर में दबाव बढ़ गया, रिएक्टर में तापमान भी बढ़ गया जब तक कि एमएमटी अपने अपघटन तापमान तक नहीं पहुंच गया। जब तक रिएक्टर हिंसक रूप से फट नहीं गया और एमएमटी फट गया, तब तक दबाव और तापमान में वृद्धि जारी रही, जिससे रिएक्टर नष्ट हो गया। विस्फोट से इतनी भीषण क्षति हुई कि संयंत्र के आसपास के 4 भवनों की निंदा की गई।

वाहन निर्माता सिफारिशें
कई निर्माता अपने वाहनों में एमएमटी के उपयोग के खिलाफ सलाह देते हैं, जबकि अन्य विशेष रूप से इसके उपयोग पर रोक लगाते हैं।

यह भी देखें

 * गैसोलीन एडिटिव्स की सूची