टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड

टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड (TMAH या TMAOH) आणविक सूत्र N(CH) वाला एक चतुर्धातुक अमोनियम नमक है।3)4+ ओह -. यह आमतौर पर पानी या मेथनॉल में केंद्रित समाधान के रूप में सामने आता है। ठोस अवस्था में TMAH और इसके जलीय घोल सभी रंगहीन होते हैं, लेकिन अशुद्ध होने पर पीले रंग के हो सकते हैं। हालांकि शुद्ध होने पर TMAH में वास्तव में कोई गंध नहीं होती है, ट्राइमिथाइलमाइन की उपस्थिति के कारण नमूनों में अक्सर तेज मछली जैसी गंध होती है जो एक सामान्य अशुद्धता है। TMAH के कई विविध औद्योगिक और अनुसंधान अनुप्रयोग हैं।

संरचना
टीएमएएच सबसे आम तौर पर एक जलीय घोल के रूप में पाया जाता है, ~ 2–25% से सांद्रता में, और कम बार मेथनॉल में समाधान के रूप में। इन समाधानों की पहचान CAS संख्या 75-59-2 द्वारा की जाती है। कई हाइड्रेट जैसे N(CH3)4ओह · एक्सएच2O. को क्रिस्टलीकृत किया गया है। इन लवणों में अच्छी तरह से अलग किया हुआ मी होता है4N+ कटियन और हीड्राकसीड  (मिथाइल समूह मिथाइल समूह का संक्षिप्त नाम है)। हाइड्रॉक्साइड समूह हाइड्रोजन बांड द्वारा क्रिस्टलीकरण के पानी से जुड़े होते हैं। निर्जल TMAH को अलग नहीं किया गया है।

तैयारी
शुरुआती तैयारियों में से एक वॉकर और जॉनसन की है, जिसने इसे सूखे मेथनॉल में टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड और पोटेशियम हाइड्रोक्साइड  की नमक मेटाथेसिस प्रतिक्रिया द्वारा बनाया, जिसमें टीएमएएच घुलनशील है, लेकिन पोटेशियम क्लोराइड नहीं है:


 * एनएमई4+सीएल− + KOH → NMe4+ + केसीएल

जहां Me मिथाइल समूह के लिए खड़ा है, -CH3.

यह रिपोर्ट टीएमएएच को इसके पेंटाहाइड्रेट के रूप में अलग करने के लिए विवरण भी प्रदान करती है, एक ट्राइहाइड्रेट के अस्तित्व 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 पिघलने बिंदु की सूचना दी, और पानी में घुलनशीलता औसतन लगभग 220 ग्राम/100 एमएल 15 डिग्री सेल्सियस पर मापी गई।

प्रतिक्रियाएं
टीएमएएच बीहड़ है। 160 डिग्री सेल्सियस पर 6 एम NaOH में इसका आधा जीवन> 61 घंटे है। टीएमएएच टेट्रामेथिलमोनियम|टेट्रामेथिलअमोनियम (टीएमए) लवण का उत्पादन करने के लिए सरल एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं से गुजरता है जिसका आयन उक्त एसिड से प्राप्त होता है। व्याख्यात्मक टेट्रामेथिलअमोनियम फ्लोराइड की तैयारी है: : एनएमई4+ + एचएफ → एनएमई4+एफ− + एच2हे


 * टीएमएएच के समाधान का उपयोग अमोनियम (एनएचएच) के साथ नमक मेटाथेसिस प्रतिक्रिया में अन्य टेट्रामेथिलमोनियम लवण बनाने के लिए किया जा सकता है।4+) लवण। उदाहरण के लिए, टेट्रामेथिलअमोनियम thiocyanate  को अमोनियम थायोसाइनेट से निम्नानुसार तैयार किया जा सकता है:
 * एनएमई4+ + एनएच4+एससीएन− → एनएमई4+एससीएन− + छोटा3 + एच2हे

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


 * 2 एनएमई4+ → 2 एनएमई3 + मेओमे + एच2हे

गुण
TMAH एक बहुत मजबूत आधार है।

उपयोग करता है
TMAH के औद्योगिक उपयोगों में से एक सिलिकॉन के एनिस्ट्रोपिक नक़्क़ाशी (माइक्रोफैब्रिकेशन)  के लिए है। यह फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया में अम्लीय  photoresist  के फोटोग्राफिक प्रसंस्करण में मूल विलायक के रूप में प्रयोग किया जाता है, और फोटोरेसिस्टों को अलग करने में अत्यधिक प्रभावी है। TMAH में कुछ चरण स्थानांतरण उत्प्रेरक गुण होते हैं। यह फेरोफ्लुइड के संश्लेषण में एक  पृष्ठसक्रियकारक  के रूप में भी प्रयोग किया जाता है और नैनोकणों के एकत्रीकरण को रोकता 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 शामिल हैं।

गीला अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी
TMAH चतुर्धातुक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (QAH) समाधानों के परिवार से संबंधित है और आमतौर पर अनिसोट्रोपिक रूप से औद्योगिक नक़्क़ाशी सिलिकॉन के लिए उपयोग किया जाता है। धातु आयन संदूषण के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड पर टीएमएएच फायदेमंद है। विशिष्ट नक़्क़ाशी तापमान 70 और 90 °C के बीच होता है और पानी में सामान्य सांद्रता 5–25 wt% TMAH होती है। (100) सिलिकॉन नक़्क़ाशी दरों के मामले में आम तौर पर तापमान और टीएमएएच एकाग्रता में वृद्धि के साथ वृद्धि होती है। एच्ड (100) सिलिकॉन सतह का खुरदुरापन टीएमएएच की बढ़ती सांद्रता के साथ कम हो जाता है, और चिकनी सतहों को 20% टीएमएएच समाधानों के साथ प्राप्त किया जा सकता है। ईच दर आमतौर पर 0.1–1 माइक्रोमीटर प्रति मिनट की सीमा में होती है।

टीएमएएच में लंबी नक्काशी के लिए सामान्य मास्किंग सामग्री में सिलिकॉन डाइऑक्साइड (एलपीसीवीडी और थर्मल) और सिलिकॉन नाइट्राइड शामिल हैं। टीएमएएच में सिलिकॉन नाइट्राइड की नगण्य नक़्क़ाशी दर है। टीएमएएच में सिलिकॉन डाइऑक्साइड के लिए ईच दर फिल्म की गुणवत्ता के साथ भिन्न होती है, लेकिन आम तौर पर यह 0.1 एनएम/मिनट के क्रम में होती है।

विष विज्ञान
टेट्रामेथिलअमोनियम आयन 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। यह संरचनात्मक रूप से acetylcholine  से संबंधित है, जो  न्यूरोमस्क्यूलर संधि  और स्वायत्त [[गैन्ग्लिया]] दोनों में एक महत्वपूर्ण  स्नायुसंचारी  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 रिसेप्टर्स को बांधता है और सक्रिय करता है, हालांकि एगोनिस्ट 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। 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 समाधानों के साथ त्वचा-संपर्क के माध्यम से विषाक्तता हो सकती है।

यह भी देखें

 * चतुर्धातुक अमोनियम कटियन
 * टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड
 * टेट्रामेथिलमोनियम