Dimethyldichlorosilane
ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેન એ સૂત્ર સાથેનું ટેટ્રાહેડ્રલ, ઓર્ગેનોસિલિકન સંયોજન છે. ઓરડાના તાપમાને તે રંગહીન પ્રવાહી છે જે પાણી સાથે સહેલાઈથી પ્રતિક્રિયા કરીને રેખીય અને ચક્રીય બંને સી-ઓ સાંકળો બનાવે છે. ડાઇમિથાઇલડાઇક્લોરોસિલેન ઔદ્યોગિક સ્તરે ડાઇમિથાઇલસિલિકોન અને પોલિસિલેન સંયોજનોના મુખ્ય પુરોગામી તરીકે બનાવવામાં આવે છે. પ્રથમ ઓર્ગેનોસિલિકોન સંયોજનોની જાણ 1863માં ચાર્લ્સ ફ્રીડેલ અને જેમ્સ ક્રાફ્ટ્સ દ્વારા કરવામાં આવી હતી, જેમણે ડાયઇથિલઝિંક અને સિલિકોન ટેટ્રાક્લોરાઇડમાંથી ટેટ્રાઇથિલસિલેનનું સંશ્લેષણ કર્યું હતું. જો કે, ફ્રેડરિક કિપિંગ અને તેમના વિદ્યાર્થીઓએ ડાયોર્ગનોડિક્લોરોસિલેન્સ () સાથે પ્રયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું ત્યાં સુધી ઓર્ગેનોસિલિકન રસાયણશાસ્ત્રમાં મોટી પ્રગતિ થઈ ન હતી, જે ગ્રિગનાર્ડ રીએજન્ટ્સ સાથે સિલિકોન ટેટ્રાક્લોરાઇડની પ્રતિક્રિયા કરીને તૈયાર કરવામાં આવી હતી. કમનસીબે, આ પદ્ધતિને ઘણી પ્રાયોગિક સમસ્યાઓનો સામનો કરવો પડ્યો. 1930 ના દાયકામાં, ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ માટે વધુ સારા અવાહક અને વિમાનના એન્જિન માટે સીલિંગ સામગ્રીની જરૂરિયાતને કારણે સિલિકોનની માંગમાં વધારો થયો, અને તેની સાથે ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેનના વધુ કાર્યક્ષમ સંશ્લેષણની જરૂર હતી. સમસ્યાનું સમાધાન કરવા માટે, જનરલ ઇલેક્ટ્રિક, કોર્નિંગ ગ્લાસ વર્ક્સ અને ડાઉ કેમિકલ કંપનીએ ભાગીદારી શરૂ કરી જે આખરે ડાઉ કોર્નિંગ કંપની બની. 1941-1942 દરમિયાન, જનરલ ઇલેક્ટ્રીકના રસાયણશાસ્ત્રી યુજીન જી. રોચો અને જર્મનીમાં સ્વતંત્ર રીતે કામ કરતા રિચાર્ડ મુલરે ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેનનું વૈકલ્પિક સંશ્લેષણ શોધી કાઢ્યું હતું જેણે તેને ઔદ્યોગિક ધોરણે ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપી હતી. આ સીધી સંશ્લેષણ અથવા સીધી પ્રક્રિયા, જેનો ઉપયોગ આજના ઉદ્યોગમાં થાય છે, તેમાં તાંબાના ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં મિથાઈલ ક્લોરાઇડ સાથે તાત્વિક સિલિકોનની પ્રતિક્રિયા સામેલ છે. રોચોના સંશ્લેષણની તૈયારીમાં ગ્રાઉન્ડ સિલિકોન અને કોપર (I) ક્લોરાઇડથી ભરેલી ગરમ નળીમાંથી મિથાઈલ ક્લોરાઇડ પસાર કરવાનો સમાવેશ થાય છે. વર્તમાન ઔદ્યોગિક પદ્ધતિ પ્રવાહીકૃત બેડ રિએક્ટરમાં બારીક જમીન સિલિકોનને લગભગ 300 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર મૂકે છે. ઉત્પ્રેરક તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે. મિથાઈલ ક્લોરાઇડ પછી રિએક્ટરમાંથી પસાર થાય છે જે મુખ્યત્વે ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેનનું ઉત્પાદન કરે છે. સીધા સંશ્લેષણની પદ્ધતિ જાણીતી નથી. જો કે, પ્રતિક્રિયા આગળ વધવા માટે તાંબાના ઉત્પ્રેરક જરૂરી છે. ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેન ઉપરાંત, આ પ્રતિક્રિયાના ઉત્પાદનોમાં, અને નો સમાવેશ થાય છે, જે અપૂર્ણાંક નિસ્યંદન દ્વારા એકબીજાથી અલગ પડે છે. આ ઉત્પાદનોની ઉપજ અને ઉત્કલન બિંદુઓ નીચેના ચાર્ટમાં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. મુખ્ય પ્રતિક્રિયાઓ ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેન હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે અને રેખીય અને ચક્રીય સિલિકોન બનાવે છે, જે સિ-ઓ બેકબોન્સ ધરાવતા સંયોજનો છે. પરિણામી પોલિમરની લંબાઈ સાંકળ અંત જૂથોની સાંદ્રતા પર આધારિત છે જે પ્રતિક્રિયા મિશ્રણમાં ઉમેરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયાનો દર જલીય-કાર્બનિક તબક્કાની સીમા પર રીએજન્ટ્સના સ્થાનાંતરણ દ્વારા નક્કી થાય છે; તેથી, પ્રતિક્રિયા તોફાની પરિસ્થિતિઓમાં સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ હોય છે. ચોક્કસ ઉત્પાદનની ઉપજ વધારવા માટે પ્રતિક્રિયા માધ્યમમાં વધુ વિવિધતા લાવી શકાય છે. ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેન મિથેનોલ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ડાઇમિથૉક્સિડાઇમિથાઇલસિલેન ઉત્પન્ન કરે છે. ડાઇમેથોક્સિડાઇમિથાઇલસિલેનનું હાઇડ્રોલિસિસ ધીમું હોવા છતાં, જ્યારે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનું આડપેદાશ અનિચ્છનીય હોય ત્યારે તે ફાયદાકારક છેઃ કારણ કે ડાઇમેથાઇલ્ડાઇક્લોરોસિલેન સરળતાથી હાઇડ્રોલાઇઝ થાય છે, તેને હવામાં નિયંત્રિત કરી શકાતું નથી. આ સમસ્યાને દૂર કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી એક પદ્ધતિ એ છે કે તેને ઓછી પ્રતિક્રિયાશીલ બિસ (ડાઇમિથાઇલામિનો) સિલેનમાં રૂપાંતરિત કરવી. ડાયમિથાઇલડિક્લોરોસિલેનને તેના બિસ (ડાયમિથાઇલામિનો) સિલેન પ્રતિરૂપમાં બદલવાનો બીજો ફાયદો એ છે કે જ્યારે તે ડાયસિલાનોલ કોમોનોમર સાથે જોડાય છે ત્યારે તે બરાબર વૈકલ્પિક પોલિમર બનાવે છે. સોડિયમ ધાતુનો ઉપયોગ ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેનને પોલિમરાઇઝ કરવા માટે થઈ શકે છે, જે સી-સી બેકબોન સાથે પોલિસિલેન સાંકળો ઉત્પન્ન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડોડેકેમિથાઇલસાયક્લોહેક્સાસિલેન આ રીતે તૈયાર કરી શકાય છેઃ પ્રતિક્રિયા પોલિડીમિથાઇલસિલેન અને ડેકેમિથાઇલપેન્ટેસિલેન પણ ઉત્પન્ન કરે છે. પોલિમરના ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરવા માટે વિવિધ પ્રકારના ડાયક્લોરોસિલેન અગ્રદૂત, જેમ કે, ઉમેરી શકાય છે. કાર્બનિક સંશ્લેષણમાં તેનો (તેના નજીકના સંબંધી ડિફેનિલ્ડિક્લોરોસિલેન સાથે) રત્ન-ડાયોલ્સ માટે રક્ષણાત્મક જૂથ તરીકે ઉપયોગ થાય છે. ઉપયોગો ડાઇમિથાઇલડિક્લોરોસિલેનનો મુખ્ય હેતુ સિલિકોન્સના સંશ્લેષણમાં ઉપયોગ કરવાનો છે, જે એક એવો ઉદ્યોગ છે જેનું મૂલ્ય 2005માં દર વર્ષે 10 અબજ ડોલરથી વધુ હતું. તેનો ઉપયોગ પોલીસીલેનના ઉત્પાદનમાં પણ થાય છે, જે બદલામાં સિલિકોન કાર્બાઇડના અગ્રદૂત છે. વ્યવહારુ ઉપયોગોમાં, સૂક્ષ્મ કણોના શોષણને ટાળવા માટે કાચ પર કોટિંગ તરીકે ડાયક્લોરોડિમિથાઇલસિલેનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. સંદર્ભો ક્લોરોસિલેન્સ