சமசயனேட்டு

சமசயனேட்டு அல்லது ஐசோசயனேட்டு (Isocyanate) என்பது R–N=C=O என்ற மூலக்கூறு வாய்பாடு கொண்டுள்ள ஒரு வேதி வினைக்குழு ஆகும். சமசயனேட்டு வினைக்குழுவைத் தனக்குள் பெற்றுள்ள கரிமச் சேர்மங்கள் அனைத்தும் சமசயனேட்டுகள் எனப்படுகின்றன. ஒரு கரிமச் சேர்மம் இரு சமசயனேட்டு செயல்படும் குழுக்களைப் பெற்றிருந்தால் அதை இரு-சமசயனேட்டு என்று அழைக்கப்படுகிறது. பாலியூரித்தேன் வகை பல்லுறுப்பிகள் தயாரிப்பில் பயன்படும் பாலியால்களுடன் வினைபுரிய இவ்வகை இருசமசயனேட்டுகள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

சமசயனேட்டுகள் என்ற வேதிப்பொருட்களை சயனேட்டு எசுத்தர் மற்றும் சமசயனைடுகள் போன்ற வேதிப்பொருட்களுடன் இணைத்து தவறாக குழம்புதல் கூடாது. அவையிரண்டும் முற்றிலும் வேறுபட்டவை. சயனேட்டு வினைக்குழுவின் மூலக்கூறு வாய்பாடு R–O–C≡N ஆகும். இது பார்ப்பதற்கு சமசயனேட்டு வினைக்குழுவின் மூலக்கூறுக்கு (R–N=C=O) எதிர் வாய்பாடு போல அமைந்துள்ளது. இவையிரண்டிலும் உள்ள ஆக்சிசன் இடம்பெறாமல் அமைந்துள்ள R-N≡C என்ற மூலக்கூறு வாய்பாடு பெற்றிருக்கும் வினைக்குழுக்கள் சமசயனைடுகள் ஆகும்.

தயாரிப்பு

அமீன்களை பொசுசீனுடன் வினைப்படுத்தி சமசயனேட்டுகள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

RNH₂ + COCl₂ → RNCO + 2 HCl

இவ்வினைகள் கார்பமைல் குளோரைடு இடைநிலை பொருளின் வழியாக நடந்தேறுகின்றன. பொசுசீன் சேர்மம் உண்டாக்கும் இடையூறுகளை கருத்திற்கொண்டு சமசயனேட்டுகளின் உற்பத்தியில் தனிப்பட்ட முன்பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படுகின்றன.

வினைகள்

சமசயனேட்டுகள் மின்னணு கவரிகளாக செயல்படுவதால் அவை பலவிதமான மின்னணு மிகுபொருட்களான ஆல்ககால்கள், அமீன்கள் மற்றும் தண்ணீருடன் கூட வினையில் ஈடுபடுகின்றன. சமசயனேட்டு ஆல்ககாலுடன் வினைபுரிய ஆரம்பித்து யூரிதின் இணைப்பை:^[1] உருவாக்குகிறது.

ROH + R'NCO → ROC(O)N(H)R' (R மற்றும் R' என்பவை ஆல்கைல் அல்லது அரைல் குழுக்கள்)

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஐதராக்சில் குழுக்களைக் கொண்ட இருயால் அல்லது பாலியால் போன்ற வேதிப்பொருட்களுடன் வினைபுரிந்து பலபடி சங்கிலிகளை உருவாக்குகின்றன. இவை பாலியூரிதின்கள் எனப்படுகின்றன. சமசயனேட்டுகள் தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து கார்பன் டைஆக்சைடை உருவாக்குகின்றன.

RNCO + H₂O → RNH₂ + CO₂

இவ்வினையானது பாலியூரிதின்னிலிருந்து பாலியூரிதின்நுரை உற்பத்தியின் தொடர்வகை வினையை இலக்காக கொண்டுள்ளது. கார்பன் டைஆக்சைடு இவ்வினையில் ஊதும் முகவராகச் செயல்படுகிறது ^[2]

சமசயனேட்டுகள் அமீன்களுடன் வினைபுரிந்து யூரியாக்களைத் தருகின்றன.

R₂NH + R'NCO → R₂NC(O)N(H)R'

மேலும் கூடுதல் சமசயனேட்டு சேர்க்கப்பட்டால் பையூரெட்டுகள் கிடைக்கின்றன. R2NC(O)N(H)R' + R"NCO → R2NC(O)NR'C(O)NHR"

இரு சமசயனேட்டுகளுடன் இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அமீன் குழுக்கள் கொண்ட சேர்மம் சேர்ந்து பாலியூரியாக்கள் எனப்படும் நீண்ட சங்கிலி பலபடிகளை உற்பத்தி செய்கின்றன.

வளையமாக்கல்

சமசயனேட்டுகள் தங்களுக்குள்ளும் வினைபுரிகின்றன. அலிபாட்டிக் இரு சமசயனேட்டுகள் தங்களுக்குள் வினைபுரிந்து முப்படிகளை உருவாக்குகின்றன. இம்மும்மடிகள் சயனூரிக்கமிலத்தின் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. சமசயனேட்டுகள் டையீல்சு – ஆல்டர் வினைகளில் டையீனோபில்களாக செயல்படுகின்றன.

மறுசீராக்கல் வினைகள்

நீராற்பகுப்பு வழியாக முதன்மை அமீன்கள் தயாரிக்கும் தொகுப்பு வினைகளில் பொது இடைநிலைகளாக சமசயனேட்டுகள் விளங்குகின்றன.

• ஆஃப்மான் மறுசீராக்கல் வினை _ இவ்வேதிவினையில் ஒரு முதன்மை அமீனுடன் வலுவான ஆக்சிசனேற்றிகளான சோடியமுபபுரோமைட்டு அல்லது ஈயநாலசிட்டேட்டு வினைபுரிந்து சமசயனேட்டு இடைநிலைகள் உருவாகின்றன^[3]^[4]^[5] அல்லது ஈயத் தெத்ராசிடேட்^[6]

• சிகிமிட்டு வினை – இவ்வினையில் ஒரு கார்பாக்சிலிக் அமிலம் அம்மோனியா அல்லது ஐதரசோயிக் அமிலத்துடன் சேர்க்கப்பட்டு ஒரு சமசயனேட்டு உருவாக்கப்படுகிறது.

• கர்டியசு மறுசீராக்கல் வினை – இவ்வினையில் ஓர் அசைல் அசைட்டு சமசயனேட்டு மற்றும் நைட்ரசன் வாயுவாக சிதைக்கப்படுகிறது.

• லாசன் மறுசீராக்கல் வினை- இவ்வினையில் ஒரு ஐதராக்சமிக் அமிலம் அசைல்சல்ஃபோனைல் அல்லது பொசுபோரைல் இடைநிலை வழியாக சமசயனேட்டாக மாற்றமடைகிறது.

பொதுவான சமசயனேட்டுகள்

2000 ஆம் ஆண்டில் உலகசந்தையில் இருசமசயனேட்டுகளின் பயன்பாடு 4.4 மில்லியன் டன்களாகும். இதில் மெத்திலீன் இருபீனைல் இருசமசயனேட்டின் அளவு 61.3% ஆகும். எஞ்சியிருப்பதில் தொலுவீன் இருசமசயனேட்டு 34.1% , 3.4% அளவு அறுமெத்திலீன் இரு சமசயனேட்டு, 1.2% அளவு சமபோரோன் இரு சமசயனேட்டு ஆகியவை உள்ளடங்கும். தொழில்துறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாக ஒற்றைச் செயலாக்க சேர்மம் மெத்தில் சமசயனைடு விளங்குகிறது. இது பூச்சிக்கொல்லிகள் உற்பத்தியில் பயன்படுகிறது.

மெத்திலீன் டைபீனைல் 4,4'-சமசயனேட்டுe (MDI)
வளைய அணுக்களின் எண்ணிக்கை நீல வண்ண எண்களால் குறிக்கப்பட்டுள்ளன.

தீங்குகள்

போபால் நச்சுவாயு விபத்தில் மெத்தில் சமசயனைடு கசிந்து பல்லாயிரக்கணக்கான மக்களின் உயிரைப் பறித்தது. ஒப்பீட்டளவில் சமசயனேட்டுகளின் நச்சுத்தன்மை தீவிரம் குறைந்ததாக இருந்தாலும் அது கண்கள் மற்றும் சுவாசக் குழாய்களுக்கு கடுமையான பாதிப்பை உண்டாக்குகிறது. இதனுடைய சாகடிக்கும் அளவு 50 (சாஅ50) ஆகும். இந்த அளவு குறிக்கும் நச்சுத்தன்மை என்பது ஒரு கிலோகிராமுக்கு பல நூறு கிராம்கள் நச்சை இப்பொருள் கொண்டிருக்கும் என்பது பொருளாகும். பாலி யூரெதீன்கள் வெவ்வேறு பதனமாகும் நேரத்தைக் கொண்டுள்ளன. அதன் நுரைகளில் உள்ள தனி சம்சயனேட்டுகளின் இருப்பும் வேறுபடுகின்றன.

சமசயனேட்டு உற்பத்தியாளர்கள் அனைவரும் சர்வதேச ஐசோசயனேட் நிறுவனத்தில் உறுப்பினர்களாக உள்ளனர். இந்நிறுவனத்தின் முக்கிய நோக்கம் இருசம சயனேட்டுகளை எச்சரிக்கையுடன் கையாள்வதை பரிந்துரைப்பதே ஆகும்.

சமசயனேட்டுகளால் நுரையீரல் புற்றுநோய் உண்டாகும் இடர் உள்ளது என்பது உறுதி செய்யப்பட்டுள்லது.

மேற்கோள்கள்

↑ Christian Six, Frank Richter "Isocyanates, Organic" in Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. எஆசு:10.1002/14356007.a14_611
↑ Paul Painter and Michael Coleman. Fundamentals to Polymer Science, An Introductory Text (Second ed.). p. 39.
↑ http://alpha.chem.umb.edu/chemistry/orgchem/CH20Handout.pdf பரணிடப்பட்டது 2006-09-11 at the வந்தவழி இயந்திரம், Ch20Handout, University of Massachusetts Boston
↑ Mann, F. G.; Saunders, B. C. (1960). Practical Organic Chemistry, 4th Ed. London: Longman. p. 128. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 9780582444072.
↑ Cohen, Julius (1900). Practical Organic Chemistry 2nd Ed. London: Macmillan and Co., Limited. p. 72.
↑ Baumgarten, Henry; Smith, Howard; and Staklis, Andris (1975). "Reactions of amines. XVIII. Oxidative rearrangement of amides with lead tetraacetate". The Journal of Organic Chemistry 40 (24): 3554–3561. doi:10.1021/jo00912a019. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo00912a019. பார்த்த நாள்: 19 December 2013.

வெளிப்புற இணைப்புகள்

NIOSH Safety and Health Topic: Isocyanates, from the website of the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH)
Health and Safety Executive, website of the UK Health and Safety Executive, useful search terms on this site — isocyanates, MVR, asthma
[1] International Isocyanate Institute
http://www.actsafe.ca/wp-content/uploads/resources/pdf/Isocyanates.pdf பரணிடப்பட்டது 2016-03-09 at the வந்தவழி இயந்திரம்
Isocyanates – Measurement Methodology, Exposure and Effects Isocyanates in Working Life Workshop Article (1999)
Health and Safety Executive, Guidance Note (EH16) Isocyanates: Toxic Hazards and Precautions (1984)
The Society of the Plastics Industry – Technical Bulletin AX119 MDI-Based Polyurethane
Foam Systems: Guidelines for Safe Handling and Disposal (1993)
An occupational hygiene assessment of the use and control of isocyanates in the UK by Hilary A Cowie et al. HSE Research Report RR311/2005. Prepared by the Institute of Occupational Medicine for the Health and Safety Executive
Air Sampling Isocyanates

[Ullmann-1] Christian Six, Frank Richter "Isocyanates, Organic" in Ulmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. எஆசு:10.1002/14356007.a14_611

[2] Paul Painter and Michael Coleman. Fundamentals to Polymer Science, An Introductory Text (Second ed.). p. 39.

[3] ttp://alpha.chem.umb.edu/chemistry/orgchem/CH20Handout.pdf பரணிடப்பட்டது 2006-09-11 at the வந்தவழி இயந்திரம், Ch20Handout, University of Massachusetts Boston

[4] Mann, F. G.; Saunders, B. C. (1960). Practical Organic Chemistry, 4th Ed. London: Longman. p. 128. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண் 9780582444072.

[5] Cohen, Julius (1900). Practical Organic Chemistry 2nd Ed. London: Macmillan and Co., Limited. p. 72.

[6] Baumgarten, Henry; Smith, Howard; and Staklis, Andris (1975). "Reactions of amines. XVIII. Oxidative rearrangement of amides with lead tetraacetate". The Journal of Organic Chemistry 40 (24): 3554–3561. doi:10.1021/jo00912a019. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo00912a019. பார்த்த நாள்: 19 December 2013.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]