टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड

टेट्रामेथिलअमोनियम हाइड्रॉक्साइड (टीएमएएच या टीएमएओएच) आणविक सूत्र N(CH3)4+ OH− वाला एक चतुर्धातुक अमोनियम नमक 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 हैं, किन्तु अशुद्ध होने पर पीले रंग के हो सकते हैं। 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 अशुद्धता होती है। टीएमएएच में कई विविध औद्योगिक और अनुसंधान अनुप्रयोग होते हैं।

संरचना
टीएमएएच सामान्यतः एक जलीय घोल के, ~ 2–25% सांद्रता में, और कम 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+ होता है  धनायन और हाइड्रॉक्साइड आयन होते हैं (मिथाइल समूह मिथाइल समूह का संक्षिप्त नाम है)। हाइड्रॉक्साइड समूह हाइड्रोजन बांड द्वारा क्रिस्टलीकरण के पानी से जुड़े होते हैं। निर्जल टीएमएएच को अलग नहीं किया गया है।

निर्मिति
प्रारंभिक तैयारियों 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, किन्तु पोटेशियम क्लोराइड नहीं है:


 * NMe4+Cl− + KOH → NMe4+ OH− + KCl

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 विलयन 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
टीएमएएच एक बहुत मजबूत आधार है।

उपयोग करता है
टीएमएएच 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। टीएमएएच 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 सम्मलित हैं।

गीला अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी
टीएमएएच चतुर्धातुक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (QAH) विलयनों 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% टीएमएएच होती है। (100) सिलिकॉन नक़्क़ाशी दरों के मामले में सामान्यतः 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 विलयनों 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 सम्मलित 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, किन्तु सामान्यतः 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 विलयनों के साथ त्वचा-संपर्क के माध्यम से विषाक्तता हो सकती है।

यह भी देखें

 * चतुर्धातुक अमोनियम कटियन
 * टेट्रामेथिलअमोनियम क्लोराइड
 * टेट्रामेथिलमोनियम