पॉलियामाइड: Difference between revisions
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एक पॉलियामाइड बहुलक है जिसमें दोहराई जाने वाली इकाइयां [[एमाइड]] बॉन्ड से जुड़ी होती हैं।<ref>Palmer, R. J. 2001. Polyamides, Plastics. Encyclopedia Of Polymer Science and Technology. {{doi|10.1002/0471440264.pst251}}</ref> | एक पॉलियामाइड बहुलक है जिसमें दोहराई जाने वाली इकाइयां [[एमाइड]] बॉन्ड से जुड़ी होती हैं।<ref>Palmer, R. J. 2001. Polyamides, Plastics. Encyclopedia Of Polymer Science and Technology. {{doi|10.1002/0471440264.pst251}}</ref> | ||
पॉलियामाइड प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों तरह से होते हैं। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पॉलियामाइड्स के उदाहरण [[प्रोटीन]] हैं, जैसे [[ऊन]] और [[रेशम]] जैसे प्रोटीन हैं। । कृत्रिम रूप से बनाए गए पॉलियामाइड्स को [[चरण-विकास पोलीमराइज़ेशन]] या [[ठोस चरण संश्लेषण]] उपज पदार्थ जैसे [[नायलॉन]], एरामिड्स और [[सोडियम पॉलीस्पार्टेट]] के माध्यम से बनाया जा सकता है। सिंथेटिक पॉलियामाइड्स का उपयोग सामान्यतः | पॉलियामाइड प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों तरह से होते हैं। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पॉलियामाइड्स के उदाहरण [[प्रोटीन]] हैं, जैसे [[ऊन]] और [[रेशम]] जैसे प्रोटीन हैं। । कृत्रिम रूप से बनाए गए पॉलियामाइड्स को [[चरण-विकास पोलीमराइज़ेशन]] या [[ठोस चरण संश्लेषण]] उपज पदार्थ जैसे [[नायलॉन]], एरामिड्स और [[सोडियम पॉलीस्पार्टेट]] के माध्यम से बनाया जा सकता है। सिंथेटिक पॉलियामाइड्स का उपयोग सामान्यतः कपड़ा, मोटर वाहन उद्योग, कालीन, रसोई के बर्तन और खेलों में उनके उच्च स्थायित्व और ताकत के कारण किया जाता है। परिवहन निर्माण उद्योग प्रमुख उपभोक्ता है, जो पॉलियामाइड (पीए) की खपत का 35% भाग है।<ref>[http://www.ceresana.com/en/market-studies/plastics/engineering-plastics/ Market Study Engineering Plastics, Ceresana, Sep 2013]</ref> | ||
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[[ एमिनो एसिड | एमिनो अम्ल]] के पॉलिमर को [[पॉलीपेप्टाइड्स]] या [[प्रोटीन]] के रूप में जाना जाता है। | [[ एमिनो एसिड | एमिनो अम्ल]] के पॉलिमर को [[पॉलीपेप्टाइड्स]] या [[प्रोटीन]] के रूप में जाना जाता है। | ||
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मोनोमर के दो अणुओं को साथ जोड़ने के लिए एमाइड कार्य के गठन से सभी पॉलियामाइड बनते हैं। मोनोमर्स स्वयं के बीच हो सकते हैं (सामान्यतः | मोनोमर के दो अणुओं को साथ जोड़ने के लिए एमाइड कार्य के गठन से सभी पॉलियामाइड बनते हैं। मोनोमर्स स्वयं के बीच हो सकते हैं (सामान्यतः [[ Caprolactam |कैप्रोलैक्टम]] जैसे चक्रीय लैक्टम के रूप में), α, ω-अमीनो अम्ल या डायमाइन और डायसिड का स्टोइकोमेट्रिक मिश्रण है। इन दोनों प्रकार के अग्रदूत होमोपोलिमर देते हैं। पॉलियामाइड्स आसानी से सहबहुलित होते हैं, और इस प्रकार मोनोमर्स के कई मिश्रण संभव होते हैं जो बदले में कई सहबहुलकों को जन्म दे सकते हैं। इसके अतिरिक्त कई नायलॉन पॉलिमर दूसरे के साथ मिश्रित होते हैं जिससे मिश्रणों का निर्माण होता है। | ||
== पोलीमराइजेशन रसायन विज्ञान == | == पोलीमराइजेशन रसायन विज्ञान == | ||
पॉलिमर के उत्पादन के लिए एमाइड लिंकेज बनाने के लिए दो समूहों के बार-बार जुड़ने की आवश्यकता होती है। इस स्थिति में इसमें विशेष रूप से एमाइड बॉन्ड सम्मिलित हैं, और इसमें सम्मिलित दो समूह [[अमाइन]] समूह हैं, और [[कार्यात्मक समूह]] का टर्मिनल [[कार्बोनिल]] घटक है। ये कार्बन-नाइट्रोजन बंधन बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, विलक्षण एमाइड लिंकेज बनाते हैं। इस प्रक्रिया में कार्यात्मक समूहों के पहले भाग वाले अन्य परमाणुओं का उन्मूलन सम्मिलित है। कार्बोनिल-घटक या तो [[कार्बोज़ाइलिक तेजाब]] समूह का भाग हो सकता है या अधिक प्रतिक्रियाशील [[एसाइल हलाइड]] व्युत्पन्न हो सकता है। अमीन समूह और कार्बोक्जिलिक अम्ल | पॉलिमर के उत्पादन के लिए एमाइड लिंकेज बनाने के लिए दो समूहों के बार-बार जुड़ने की आवश्यकता होती है। इस स्थिति में इसमें विशेष रूप से एमाइड बॉन्ड सम्मिलित हैं, और इसमें सम्मिलित दो समूह [[अमाइन]] समूह हैं, और [[कार्यात्मक समूह]] का टर्मिनल [[कार्बोनिल]] घटक है। ये कार्बन-नाइट्रोजन बंधन बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, विलक्षण एमाइड लिंकेज बनाते हैं। इस प्रक्रिया में कार्यात्मक समूहों के पहले भाग वाले अन्य परमाणुओं का उन्मूलन सम्मिलित है। कार्बोनिल-घटक या तो [[कार्बोज़ाइलिक तेजाब]] समूह का भाग हो सकता है या अधिक प्रतिक्रियाशील [[एसाइल हलाइड]] व्युत्पन्न हो सकता है। अमीन समूह और कार्बोक्जिलिक अम्ल समूह ही मोनोमर पर हो सकते हैं, या बहुलक को दो अलग-अलग [[द्विकार्यात्मक]] मोनोमर्स का गठन किया जा सकता है, जिसमें दो अमाइन समूह होते हैं और दूसरा दो कार्बोक्जिलिक अम्ल या अम्ल क्लोराइड समूह होते हैं। | ||
संक्षेपण प्रतिक्रिया का उपयोग उद्योग में नायलॉन पॉलिमर को कृत्रिम रूप से बनाने के लिए किया जाता है। नाइलॉन में विशेष रूप से सीधी श्रृंखला ([[एलिफैटिक यौगिक]]) मोनोमर सम्मिलित होना चाहिए। एमाइड लिंक अमाइन समूह (वैकल्पिक रूप से एमिनो समूह के रूप में जाना जाता है) और कार्बोक्जिलिक अम्ल | संक्षेपण प्रतिक्रिया का उपयोग उद्योग में नायलॉन पॉलिमर को कृत्रिम रूप से बनाने के लिए किया जाता है। नाइलॉन में विशेष रूप से सीधी श्रृंखला ([[एलिफैटिक यौगिक]]) मोनोमर सम्मिलित होना चाहिए। एमाइड लिंक अमाइन समूह (वैकल्पिक रूप से एमिनो समूह के रूप में जाना जाता है) और कार्बोक्जिलिक अम्ल समूह से उत्पन्न होता है। कार्बोक्जिलिक अम्ल से हाइड्रॉक्सिल अमीन से हाइड्रोजन के साथ जुड़ता है, और पानी को जन्म देता है, उन्मूलन उपोत्पाद जो कि प्रतिक्रिया का नाम है। | ||
[[संघनन प्रतिक्रिया]]ओं के उदाहरण के रूप में, विचार करें कि जीवित जीवों में, अमीनो अम्ल | [[संघनन प्रतिक्रिया]]ओं के उदाहरण के रूप में, विचार करें कि जीवित जीवों में, अमीनो अम्ल दूसरे के साथ एंजाइम द्वारा संघनित होते हैं जो एमाइड लिंकेज ([[पेप्टाइड बंधन]] के रूप में जाना जाता है) बनाते हैं। परिणामी पॉलियामाइड्स को प्रोटीन या पॉलीपेप्टाइड्स के रूप में जाना जाता है। नीचे दिए गए आरेख में, अमीनो-अम्ल को एकल एलिफैटिक मोनोमर्स के रूप में देखें जाते है, जो समान अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करके पॉलियामाइड बनाते हैं, केवल अमीन और अम्ल समूहों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। स्थानापन्न [[ एल्काइल |एल्काइल]] पर ध्यान न दें - इस धारणा के तहत कि R समूहों के बीच अंतर नगण्य है: | ||
[[Image:2-amino-acidsb.png|केंद्र|अंगूठा|600पीएक्स| दो अमीनो एसिड की प्रतिक्रिया। इनमें से कई प्रतिक्रियाएं लंबी श्रृंखला वाले प्रोटीन का उत्पादन करती हैं]]पूरी तरह से सुगंधित पॉलियामाइड्स या अरैमिड्स के लिए उदा। [[केवलर]], अधिक प्रतिक्रियाशील [[एसाइल क्लोराइड]] का उपयोग मोनोमर के रूप में किया जाता है। अमीन समूह के साथ पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया [[हाइड्रोजन क्लोराइड]] को समाप्त करती है। अम्ल | [[Image:2-amino-acidsb.png|केंद्र|अंगूठा|600पीएक्स| दो अमीनो एसिड की प्रतिक्रिया। इनमें से कई प्रतिक्रियाएं लंबी श्रृंखला वाले प्रोटीन का उत्पादन करती हैं]]पूरी तरह से सुगंधित पॉलियामाइड्स या अरैमिड्स के लिए उदा। [[केवलर]], अधिक प्रतिक्रियाशील [[एसाइल क्लोराइड]] का उपयोग मोनोमर के रूप में किया जाता है। अमीन समूह के साथ पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया [[हाइड्रोजन क्लोराइड]] को समाप्त करती है। अम्ल क्लोराइड मार्ग को उष्म से बचने और लगभग तात्कालिक प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला संश्लेषण के रूप में उपयोग किया जा सकता है।<ref>{{cite web|title=Making nylon: The "nylon rope trick"| url=http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00000755/making-nylon-the-nylon-rope-trick| publisher=Royal Society of Chemistry| access-date=19 April 2015}}</ref> एरोमैटिक मोएटिटी (रसायन विज्ञान) स्वयं उन्मूलन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, किंतु यह परिणामी पदार्थ की कठोरता और शक्ति को बढ़ाता है जो केवलर की प्रसिद्ध शक्ति की ओर ले जाता है। | ||
नीचे दिए गए आरेख में, दो अलग-अलग मोनोमर्स से अरामिड बनाया जाता है जो बहुलक श्रृंखला बनाने के लिए लगातार वैकल्पिक होता है। अरामिड सुगंधित पॉलियामाइड हैं: | नीचे दिए गए आरेख में, दो अलग-अलग मोनोमर्स से अरामिड बनाया जाता है जो बहुलक श्रृंखला बनाने के लिए लगातार वैकल्पिक होता है। अरामिड सुगंधित पॉलियामाइड हैं: | ||
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पॉलियामाइड्स को रिटर प्रतिक्रिया के आवेदन के माध्यम से अम्ल | पॉलियामाइड्स को रिटर प्रतिक्रिया के आवेदन के माध्यम से अम्ल कटैलिसीस का उपयोग करके डिनिट्रिल्स से भी संश्लेषित किया जा सकता है। यह विधि [[adiponitrile|एडिपोनिट्राइल]], [[formaldehyde|फॉर्मलडिहाइड]] और पानी से नायलॉन 1,6 की तैयारी के लिए प्रयुक्त है।<ref>{{Cite journal|last1=Magat|first1=Eugene E.|last2=Faris|first2=Burt F.|last3=Reith|first3=John E.|last4=Salisbury|first4=L. Frank|date=1951-03-01|title=नाइट्राइल की एसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं। I. फॉर्मलडिहाइड के साथ नाइट्राइल की प्रतिक्रिया1|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=73|issue=3|pages=1028–1031|doi=10.1021/ja01147a042|issn=0002-7863}}</ref> इसके अतिरिक्त, पॉलियामाइड्स को इस पद्धति का उपयोग करके डायओल और डिनिट्राइल्स से भी संश्लेषित किया जा सकता है।<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Lakouraj|first1=Moslem Mansour|last2=Mokhtary|first2=Masoud|date=2009-02-20|title=पी-ज़ाइलीलीन ग्लाइकॉल और डाइनाइट्राइल्स से पॉलियामाइड्स का संश्लेषण|journal=Journal of Polymer Research|language=en|volume=16|issue=6|pages=681|doi=10.1007/s10965-009-9273-z|s2cid=98232570|issn=1022-9760}}</ref> | ||
[[File:Nylon-1-6 synthesis.png|center|thumb|700px|एक उत्प्रेरक के रूप में सल्फ्यूरिक अम्ल | [[File:Nylon-1-6 synthesis.png|center|thumb|700px|एक उत्प्रेरक के रूप में सल्फ्यूरिक अम्ल का उपयोग करके एडिपोनिट्राइल, फॉर्मलाडिहाइड और पानी से नायलॉन 1,6 का संश्लेषण]] | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
Revision as of 09:55, 21 April 2023
एक पॉलियामाइड बहुलक है जिसमें दोहराई जाने वाली इकाइयां एमाइड बॉन्ड से जुड़ी होती हैं।[1]
पॉलियामाइड प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों तरह से होते हैं। प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले पॉलियामाइड्स के उदाहरण प्रोटीन हैं, जैसे ऊन और रेशम जैसे प्रोटीन हैं। । कृत्रिम रूप से बनाए गए पॉलियामाइड्स को चरण-विकास पोलीमराइज़ेशन या ठोस चरण संश्लेषण उपज पदार्थ जैसे नायलॉन, एरामिड्स और सोडियम पॉलीस्पार्टेट के माध्यम से बनाया जा सकता है। सिंथेटिक पॉलियामाइड्स का उपयोग सामान्यतः कपड़ा, मोटर वाहन उद्योग, कालीन, रसोई के बर्तन और खेलों में उनके उच्च स्थायित्व और ताकत के कारण किया जाता है। परिवहन निर्माण उद्योग प्रमुख उपभोक्ता है, जो पॉलियामाइड (पीए) की खपत का 35% भाग है।[2]
वर्गीकरण
एमिनो अम्ल के पॉलिमर को पॉलीपेप्टाइड्स या प्रोटीन के रूप में जाना जाता है।
उनकी मुख्य श्रृंखला की संरचना के अनुसार, सिंथेटिक पॉलियामाइड्स को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:
| वर्ग | मुख्य श्रृंखला | उदाहरण | वाणिज्यिक उत्पाद |
|---|---|---|---|
| एलिफैटिक पॉलियामाइड्स | एलिफैटिक | नायलॉन पीए 6 और पीए 66 | ड्यूपॉन्ट से ज़ाइटेल, सोल्वे से टेक्नील, अरकेमा से रिल्सन और रिलसैमिड, रेडिसी ग्रुप से रेडिपोल |
| पॉलीफथलमाइड्स | अर्ध-सुरभित | पीए 6T = हेक्सामेथिलीनडायमाइन + टेरेफ्थलिक अम्ल | सोल्वे से इवोनिक इंडस्ट्रीज एमोडेल से ट्रोगैमिड टी |
| सुगंधित पॉलियामाइड, या अरैमिड | सुरभित | पैराफेनिलीनडायमाइन +टेरेफथलिक अम्ल | ड्यूपॉन्ट से केवलर और नोमेक्स, केर्मेल से तेजिन केरमेल से टेजिनकोनेक्स, ट्वरोन और टेक्नोरा। |
मोनोमर के दो अणुओं को साथ जोड़ने के लिए एमाइड कार्य के गठन से सभी पॉलियामाइड बनते हैं। मोनोमर्स स्वयं के बीच हो सकते हैं (सामान्यतः कैप्रोलैक्टम जैसे चक्रीय लैक्टम के रूप में), α, ω-अमीनो अम्ल या डायमाइन और डायसिड का स्टोइकोमेट्रिक मिश्रण है। इन दोनों प्रकार के अग्रदूत होमोपोलिमर देते हैं। पॉलियामाइड्स आसानी से सहबहुलित होते हैं, और इस प्रकार मोनोमर्स के कई मिश्रण संभव होते हैं जो बदले में कई सहबहुलकों को जन्म दे सकते हैं। इसके अतिरिक्त कई नायलॉन पॉलिमर दूसरे के साथ मिश्रित होते हैं जिससे मिश्रणों का निर्माण होता है।
पोलीमराइजेशन रसायन विज्ञान
पॉलिमर के उत्पादन के लिए एमाइड लिंकेज बनाने के लिए दो समूहों के बार-बार जुड़ने की आवश्यकता होती है। इस स्थिति में इसमें विशेष रूप से एमाइड बॉन्ड सम्मिलित हैं, और इसमें सम्मिलित दो समूह अमाइन समूह हैं, और कार्यात्मक समूह का टर्मिनल कार्बोनिल घटक है। ये कार्बन-नाइट्रोजन बंधन बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, विलक्षण एमाइड लिंकेज बनाते हैं। इस प्रक्रिया में कार्यात्मक समूहों के पहले भाग वाले अन्य परमाणुओं का उन्मूलन सम्मिलित है। कार्बोनिल-घटक या तो कार्बोज़ाइलिक तेजाब समूह का भाग हो सकता है या अधिक प्रतिक्रियाशील एसाइल हलाइड व्युत्पन्न हो सकता है। अमीन समूह और कार्बोक्जिलिक अम्ल समूह ही मोनोमर पर हो सकते हैं, या बहुलक को दो अलग-अलग द्विकार्यात्मक मोनोमर्स का गठन किया जा सकता है, जिसमें दो अमाइन समूह होते हैं और दूसरा दो कार्बोक्जिलिक अम्ल या अम्ल क्लोराइड समूह होते हैं।
संक्षेपण प्रतिक्रिया का उपयोग उद्योग में नायलॉन पॉलिमर को कृत्रिम रूप से बनाने के लिए किया जाता है। नाइलॉन में विशेष रूप से सीधी श्रृंखला (एलिफैटिक यौगिक) मोनोमर सम्मिलित होना चाहिए। एमाइड लिंक अमाइन समूह (वैकल्पिक रूप से एमिनो समूह के रूप में जाना जाता है) और कार्बोक्जिलिक अम्ल समूह से उत्पन्न होता है। कार्बोक्जिलिक अम्ल से हाइड्रॉक्सिल अमीन से हाइड्रोजन के साथ जुड़ता है, और पानी को जन्म देता है, उन्मूलन उपोत्पाद जो कि प्रतिक्रिया का नाम है।
संघनन प्रतिक्रियाओं के उदाहरण के रूप में, विचार करें कि जीवित जीवों में, अमीनो अम्ल दूसरे के साथ एंजाइम द्वारा संघनित होते हैं जो एमाइड लिंकेज (पेप्टाइड बंधन के रूप में जाना जाता है) बनाते हैं। परिणामी पॉलियामाइड्स को प्रोटीन या पॉलीपेप्टाइड्स के रूप में जाना जाता है। नीचे दिए गए आरेख में, अमीनो-अम्ल को एकल एलिफैटिक मोनोमर्स के रूप में देखें जाते है, जो समान अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करके पॉलियामाइड बनाते हैं, केवल अमीन और अम्ल समूहों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। स्थानापन्न एल्काइल पर ध्यान न दें - इस धारणा के तहत कि R समूहों के बीच अंतर नगण्य है:
दो अमीनो एसिड की प्रतिक्रिया। इनमें से कई प्रतिक्रियाएं लंबी श्रृंखला वाले प्रोटीन का उत्पादन करती हैंपूरी तरह से सुगंधित पॉलियामाइड्स या अरैमिड्स के लिए उदा। केवलर, अधिक प्रतिक्रियाशील एसाइल क्लोराइड का उपयोग मोनोमर के रूप में किया जाता है। अमीन समूह के साथ पोलीमराइज़ेशन प्रतिक्रिया हाइड्रोजन क्लोराइड को समाप्त करती है। अम्ल क्लोराइड मार्ग को उष्म से बचने और लगभग तात्कालिक प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला संश्लेषण के रूप में उपयोग किया जा सकता है।[3] एरोमैटिक मोएटिटी (रसायन विज्ञान) स्वयं उन्मूलन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेता है, किंतु यह परिणामी पदार्थ की कठोरता और शक्ति को बढ़ाता है जो केवलर की प्रसिद्ध शक्ति की ओर ले जाता है।
नीचे दिए गए आरेख में, दो अलग-अलग मोनोमर्स से अरामिड बनाया जाता है जो बहुलक श्रृंखला बनाने के लिए लगातार वैकल्पिक होता है। अरामिड सुगंधित पॉलियामाइड हैं:
पॉलियामाइड्स को रिटर प्रतिक्रिया के आवेदन के माध्यम से अम्ल कटैलिसीस का उपयोग करके डिनिट्रिल्स से भी संश्लेषित किया जा सकता है। यह विधि एडिपोनिट्राइल, फॉर्मलडिहाइड और पानी से नायलॉन 1,6 की तैयारी के लिए प्रयुक्त है।[4] इसके अतिरिक्त, पॉलियामाइड्स को इस पद्धति का उपयोग करके डायओल और डिनिट्राइल्स से भी संश्लेषित किया जा सकता है।[5]
यह भी देखें
- पॉलियामाइड-इमाइड
- पायरोल-इमिडाज़ोल पॉलियामाइड्स
संदर्भ
- ↑ Palmer, R. J. 2001. Polyamides, Plastics. Encyclopedia Of Polymer Science and Technology. doi:10.1002/0471440264.pst251
- ↑ Market Study Engineering Plastics, Ceresana, Sep 2013
- ↑ "Making nylon: The "nylon rope trick"". Royal Society of Chemistry. Retrieved 19 April 2015.
- ↑ Magat, Eugene E.; Faris, Burt F.; Reith, John E.; Salisbury, L. Frank (1951-03-01). "नाइट्राइल की एसिड-उत्प्रेरित प्रतिक्रियाएं। I. फॉर्मलडिहाइड के साथ नाइट्राइल की प्रतिक्रिया1". Journal of the American Chemical Society. 73 (3): 1028–1031. doi:10.1021/ja01147a042. ISSN 0002-7863.
- ↑ Lakouraj, Moslem Mansour; Mokhtary, Masoud (2009-02-20). "पी-ज़ाइलीलीन ग्लाइकॉल और डाइनाइट्राइल्स से पॉलियामाइड्स का संश्लेषण". Journal of Polymer Research (in English). 16 (6): 681. doi:10.1007/s10965-009-9273-z. ISSN 1022-9760. S2CID 98232570.
अग्रिम पठन
- Kohan, Melvin I. (1995). Nylon Plastics Handbook. Hanser/Gardner Publications. ISBN 9781569901892
