ऑर्गनोसल्फेट्स

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ऑर्गनोसल्फेट की सामान्य संरचना, जहां R एक ऑर्गेनियल समूह है।

ऑर्गनोसल्फर रसायन विज्ञान में ऑर्गनोसल्फेट कार्बनिक यौगिकों का एक वर्ग अथवा समूूह है। जो ऑर्गनोसल्फेट संरचना के साथ सामान्य कार्यात्मक समूह R−O−SO−3 को सम्मिलित करता है। वह SO4 कोर सल्फेट समूह है और R समूह कोई भी जैविक अवशेष समूह है। सभी औपचारिक रूप से एल्कोहल और सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) एस्टर से प्राप्त किेये जाते हैं। चूंकि बहुत से ऑर्गनोसल्फेट इस प्रकार से तैयार नहीं किये जाते हैं। डिटर्जेंट में कई प्रकार के सल्फेट एस्टर का उपयोग किया जाता है और कुछ उपयोगी अभिकर्मक भी प्रयोग में लाये जाते हैं। एल्काइल सल्फेट्स में जल विरोधी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला एक ध्रुवीय सल्फेट समूह (आयन युक्त) और सल्फेट समूह को निष्क्रिय करने के लिए या तो एक कैटायन या एमीन होता है। जो निम्नलिखित उदाहरणों में सम्मिलित हैं: सोडियम लॉरिल सल्फ़ेट (सल्फ़्यूरिक एसिड मोनो डोडेसिल एस्टर सोडियम नमक के रूप में भी जाना जाता है) और संबंधित पोटेशियम और अमोनियम लवण इसके प्रमुख उदाहरण हैं।

अनुप्रयोग

एल्काइल सल्फेट्स का उपयोग सामान्यतः तरल साबुन और डिटर्जेंट में एनीओनिक पृष्ठसक्रियकारक के रूप में किया जाता है। जो सतह की सफाई के रूप में और कपड़े धोने वाले डिटर्जेंट, शैंपू और कंडीशनर में सक्रिय सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। वे घरेलू उत्पादों जैसे टूथपेस्ट, एंटासिड, सौंदर्य प्रसाधन और खाद्य पदार्थों में भी उपयोग किये जा सकते हैं। सामान्यतः वे उपभोक्ता उत्पादों में 3-20% से लेकर सांद्रता में उपयोग किये जाते हैं। 2003 में अमेरिका में लगभग 118,000 टन/एक एल्काइल सल्फेट का उपयोग किया गया था।[1]


सिंथेटिक ऑर्गनोसल्फेट्स

सामान्य उदाहरण सोडियम लॉरिल सल्फेट है। जिसका सूत्र CH3(CH2)11OSO3Na है। उपभोक्ता उत्पादों में एथोक्सिलेशन फैटी एल्कोहल के सल्फेट एस्टर भी सामान्य हैं। जो कि लॉरिल एल्कोहल से प्राप्त किये जाते हैं। उदाहरण सोडियम लौरेठ सल्फेट है। जो कुछ सौंदर्य प्रसाधनों में एक घटक के रूप में कार्य करता है।[2]

एल्कोहल से एल्काइल सल्फेट का उत्पादन किया जा सकता है। जो इसके स्थान में पशु या वनस्पति तेलों और वसा के हाइड्रोजनीकरण या ज़िग्लर-नाटा उत्प्रेरक का उपयोग करके या ऑक्सो संश्लेषण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। यदि ओलेओकेमिकल फीडस्टॉक या ज़िग्लर प्रक्रिया से उत्पादित किया जाता है। तो एल्कोहल की हाइड्रोकार्बन श्रृंखला रैखिक होती है। यदि ऑक्सो प्रक्रिया का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। तो C-2 स्थिति में मिथाइल या एथिल समूह के साथ उनके भागों का एक निम्न स्तर प्रदर्शित होगा। जिसमें एल्काइल श्रृंखलाओं की सम और विषम मात्रा होती है।[3] ये एल्कोहल क्लोरो-सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

ClSO3H + ROH → ROSO3H + HCl

वैकल्पिक रूप से एल्कोहल को सल्फर ट्राइऑक्साइड का उपयोग करके आधा सल्फेट एस्टर में परिवर्तित किया जा सकता है:[4]

SO3 + ROH → ROSO3H

कुछ ऑर्गनोसल्फेट्स को फिनोल के एल्ब्स परसल्फेट ऑक्सीडेशन और एनिलिन के बॉयलैंड-सिम्स ऑक्सीकरण द्वारा इसे तैयार किया जा सकता है।

डाई-एल्किल सल्फेट्स

डाइऑर्गनोसल्फेट की संरचना।

ऑर्गोसल्फ़ाइड्स के एक कम सामान्य फैमली का सूत्र RO-SO2-OR' है। इन्हें सल्फ्यूरिक एसिड और एल्कोहल से उत्पन्न किया जाता है। इसके मुख्य उदाहरण डायथाइल सल्फेट और डाइमिथाइल सल्फेट रंगहीन तरल पदार्थ हैं। जो कार्बनिक संश्लेषण में अभिकर्मकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं। ये यौगिक संभावित रूप से हानिकारकएल्काइलेटिंग एजेंट हैं। डायलकाइलसल्फेट प्रकृति में नहीं पाया जाता है।[5]


प्राकृतिक सल्फेट एस्टर

हिपैरिन एक दवा है और स्वाभाविक रूप से ऑर्गनोसल्फेट होता है।

सल्फेट एस्टर के कई वर्ग प्रकृति में उपस्थित हैं। सल्फेट कटिंग, कॉन्ड्रोइटिन सल्फेट और थक्कारोधी हेपरिन जैसे चीनी डेरिवेटिव विशेष रूप से सामान्य हैं।[6] कुछ प्रोटीनों के अनुवाद के बाद के संशोधन में सल्फेशन होता है। जो टायरोसिन अवशेषों के फिनोल समूह में होता है।[7] स्टेरायडल सल्फेट एस्ट्राडियोल सल्फेट है। जो हार्मोन एस्ट्रोजन का एक अव्यक्त अग्रणी है।

मृदा गंधक का एक बड़ा भाग सल्फेट एस्टर के रूप में होता है।[8]


चयापचय

सल्फेट एक अक्रिय आयन है। इसलिए प्रकृति इसे एडेनोसिन 5'-फॉस्फोसल्फेट (एपीएस) और 3'-फॉस्फोएडेनोसिन-5'-फॉस्फोसल्फेट (पीएपीएस) के एस्टर व्युत्पन्न के निर्माण से सक्रिय करती है। कई जीव इन प्रतिक्रियाओं का उपयोग चयापचय उद्देश्यों के लिए या जीवन के लिए आवश्यक सल्फर यौगिकों के जैव-संश्लेषण के लिए करते हैं।[9] प्राकृतिक सल्फेट एस्टर के निर्माण और हाइड्रोलिसिस को सल्फाटेस (सल्फोहाइड्रोलिस) द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है।[5]


सुरक्षा

क्योंकि ये वाणिज्यिक उत्पादों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। ऑर्गनोसल्फेट्स के सुरक्षा द्रष्टिकोण से इसकी बहुत ही गहनता से जांच की जाती है।[10]


मानव स्वास्थ्य

यदि हम एल्काइल सल्फेट्स को खा जाते हैं। तो ये अच्छी प्रका से हमारे शरीर में अवशोषित हो जाते हैं और C3, C4 or C5 सल्फेट और एक अतिरिक्त मेटाबोलाइट में मेटाबोलाइज़ हो जाते हैं। 20% की एकाग्रता पर आवेग से पहले की सीमा के साथ एल्काइल सल्फेट्स का उच्चतम निष्क्रियकारक सोडियम लॉरिलसल्फेट है। उपभोक्ता उत्पादों में सर्फेक्टेंट सामान्यतः मिश्रित होते हैं। जिससे आवेग की संभावना कम हो जाती है। ओईसीडी टीजी 406 के अनुसार जानवरों के अध्ययन में एल्काइल सल्फेट्स को स्किन सेंसिटाइज़र नहीं पाया गया।[10][11]

प्रयोगशाला के अध्ययनों में एल्काइल सल्फेट्स को जेनोटोक्सिक , म्यूटाजेनिक या कार्सिनोजेनिक नहीं पाया गया है। कोई दीर्घकालिक प्रजनन प्रभाव नहीं पाया गया है।[12]


पर्यावरण

प्रयुक्त वाणिज्यिक उत्पादों से एल्काइल सल्फेट का प्राथमिक निपटान अपशिष्ट जल है। अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों (डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी) से निकलने वाले पानी में एल्काइलसल्फेट की सांद्रता 10 माइक्रोग्राम प्रति लीटर (5.8×10−9 औंस/सीयू इंच) और उससे कम मापी गई है। एल्काइल सल्फेट सरलता से बायोडिग्रेड हो जाता है। यहां तक ​​कि डब्ल्यूडब्ल्यूटीपी तक पहुंचने से पहले ही इसकी संभावना प्रारम्भ हो जाती है। एक बार उपचार संयंत्र में वे जैव अवक्रमण द्वारा तेजी से निष्कासित कर दिए जाते हैं। एल्काइल सल्फेट्स के लिए अकशेरूकीय सबसे संवेदनशील ट्रॉफिक समूह पाए गए। सोडियम लॉरिलसल्फेट, एक प्रोटोजोअन, यूरोनेमा पार्डुज़ी पर परीक्षण किया गया। जो 20 h-EC5 के 0.75 मिलीग्राम प्रति लीटर (2.7×10−8 lb/cu in) के साथ सबसे कम प्रभाव मान पाया गया। अकशेरूकीय सेरिओडाफनिया डबिया के साथ C12 से C18 के साथ दीर्घकालिक हानिकारक परीक्षण में C14 के साथ उच्चतम विषाक्तता पाई गई। ( जो NOEC 0.045 mg/L थी।)

थर्मल स्थिरता के संदर्भ में कम वाष्प दबाव (C8-18 के लिए 10-11 से 10-15 hPa तक) के कारण उनके क्वथनांक तक पहुंचने से पहले एल्काइल सल्फेट अच्छी प्रकार से नष्ट हो जाते हैं। मिट्टी का सोखना कार्बन श्रृंखला की लंबाई के समानुपाती होता है। जिसकी लंबाई 14 और उससे अधिक होती है। जिसमें सबसे अधिक सोखने की दर उत्पन्न होती है। मिट्टी की सघनता 0.0035 से 0.21 मिलीग्राम प्रति किलोग्राम (5.6×10−8 से 3.4×10−6 oz/lb) dw के बीच पाई गई है।

संदर्भ

  1. ↑ CEH (October 2004). "सर्फेक्टेंट, घरेलू डिटर्जेंट और उनके कच्चे माल". CEH Marketing Research Report. {{cite web}}: Missing or empty |url= (help)
  2. ↑ Eduard Smulders, Wolfgang von Rybinski, Eric Sung, Wilfried Rähse, Josef Steber, Frederike Wiebel, Anette Nordskog "Laundry Detergents" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a08_315.pub2.
  3. ↑ Klaus Noweck, Wolfgang Grafahrend, "Fatty Alcohols" in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a10_277.pub2
  4. ↑ Kosswig, Kurt (2000). "Surfactants". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a25_747.
  5. ↑ 5.0 5.1 Cleland, W. Wallace; Hengge, Alvan C. (2006). "फॉस्फेट और सल्फेट ट्रांसफर के एंजाइमैटिक मैकेनिज्म". Chemical Reviews. 106 (8): 3252–3278. doi:10.1021/cr050287o. PMID 16895327.
  6. ↑ J. W. Fitzgerald (1976). "Sulfate ester formation and hydrolysis: a potentially important yet often ignored aspect of the sulfur cycle of aerobic soils". Bacteriological Reviews. 40 (3): 698–721. doi:10.1128/br.40.3.698-721.1976. PMC 413977. PMID 791238.
  7. ↑ Moore, Kevin L. (2003). "प्रोटीन टायरोसिन ओ-सल्फेशन का जीव विज्ञान और एंजाइमोलॉजी". Journal of Biological Chemistry. 278 (27): 24243–24246. doi:10.1074/jbc.R300008200. PMID 12730193.
  8. ↑ Scherer, H.W. (2001). "Sulphur in crop production — invited paper". European Journal of Agronomy. 14 (2): 81–111. doi:10.1016/S1161-0301(00)00082-4.
  9. ↑ M. T. Madigan, J. M. Martinko, J. Parker "Brock Biology of Microorganisms" Prentice Hall, 1997. ISBN 0-13-520875-0.
  10. ↑ 10.0 10.1 SDA/Alkylsulfate Consortium (2007). "SIDS Initial Assessment Profile. SIAM 25: Alkyl Sulfates, Alkane Sulfonates, and α-Olefin sulfonates" (PDF). OECD SIDS. Helsinki.
  11. ↑ DE/ICCA (2009). "SIDS Initial Assessment Profile SIAM 25: Alkyl Sulfates, Alkane Sulfonates, and α-Olefin sulfonates". OECD.
  12. ↑ Wibbertmann, A; Mangelsdorf, I.; Gamon, K.; Sedlak, R. (2011). "Toxicological properties and risk assessment of the anionic surfactants category: Alkyl sulfates, primary alkane sulfonates, and α-Olefin sulfonate". Ecotoxicology and Environmental Safety. 74 (5): 1089–1106. doi:10.1016/j.ecoenv.2011.02.007. PMID 21463896.
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