Sulfolene
सल्फोलेन, या ब्यूटाडाइन सल्फोन एक सल्फोन कार्यात्मक समूह के साथ एक चक्रीय कार्बनिक रसायन है। यह एक सफेद, गंधहीन, क्रिस्टलीय, अनिश्चित काल के लिए भंडारण योग्य ठोस है, जो पानी और कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुल जाता है। यौगिक का उपयोग ब्यूटाडाइन के स्रोत के रूप में किया जाता है। उत्पादन सल्फोलीन ब्यूटाडाइन और सल्फर डाइऑक्साइड के बीच चिलेट्रोपिक प्रतिक्रिया से बनता है। प्रतिक्रिया आमतौर पर एक ऑटोक्लेव में आयोजित की जाती है। डायने के पोलीमराइजेशन को रोकने के लिए थोड़ी मात्रा में हाइड्रोक्विनोन या पायरोगैलोल मिलाया जाता है। प्रतिक्रिया दिनों के दौरान कमरे के तापमान पर आगे बढ़ती है। 130 डिग्री सेल्सियस पर, केवल 30 मिनट की आवश्यकता होती है। एक अनुरूप प्रक्रिया आइसोप्रीन-व्युत्पन्न सल्फोन देती है। अम्ल-क्षार अभिक्रिया यौगिक अम्ल से अप्रभावित रहता है। इसे कॉन्क से भी पुनः क्रिस्टलीकृत किया जा सकता है। एचएनओ3। 2-और 5-स्थितियों में प्रोटॉन क्षारीय स्थितियों में ड्यूटेरियम ऑक्साइड के साथ तेजी से आदान-प्रदान करते हैं। सोडियम साइनाइड इस प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करता है। बेस या साइनाइड की उपस्थिति में, 3-सल्फोलिन 2-सल्फोलिन और 3-सल्फोलिन के मिश्रण में आइसोमेराइज़ हो जाता है। 50 डिग्री सेल्सियस पर एक संतुलन मिश्रण प्राप्त किया जाता है जिसमें 42 प्रतिशत 3-सल्फोलिन और 58 प्रतिशत 2-सल्फोलिन होता है। ऊष्मागतिकी रूप से अधिक स्थिर 2-सल्फोलिन को सफेद प्लेटों (एम. पी.) के रूप में शुद्ध पदार्थ के रूप में आइसोमर्स के मिश्रण से अलग किया जा सकता है। 48-49 °C) कई दिनों तक 100°C पर गर्म करके, 80°C से ऊपर के तापमान पर 3-सल्फोलीन के तापीय अपघटन के कारण। हाइड्रोजनीकरण उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण से सल्फोलेन प्राप्त होता है, जो हाइड्रोकार्बन धाराओं से सुगंध के निष्कर्षण के लिए पेट्रोकेमिकल उद्योग में उपयोग किया जाने वाला एक विलायक है। रानी निकल के ऊपर 3-सल्फोलीन का हाइड्रोजनीकरण लगभग। 20 बार और 60 डिग्री सेल्सियस सल्फर यौगिकों द्वारा उत्प्रेरक के विषाक्तता के कारण 65 प्रतिशत तक की पैदावार में सल्फोलेन देता है। हैलोजिनेशन 3-सल्फोलीन ब्रोमिन के साथ जलीय घोल में प्रतिक्रिया करके 3,4-डाइब्रोमोटेट्रोहाइड्रोइथियोफीन-1,1-डाइऑक्साइड देता है, जिसे सिल्वर कार्बोनेट के साथ थियोफीन-1,1-डाइऑक्साइड में डीहाइड्रोब्रोमिनेटेड किया जा सकता है। थियोफीन-1,1-डाइऑक्साइड, एक अत्यधिक प्रतिक्रियाशील प्रजाति, 3,4-बिस (डाइमिथाइलामिनो) टेट्राहाइड्रोइथियोफीन-1,1-डाइऑक्साइड के निर्माण और मिथाइल आयोडाइड के साथ क्रमिक दोहरे चतुर्थककरण और सिल्वर हाइड्रॉक्साइड के साथ हॉफमैन उन्मूलन के माध्यम से भी सुलभ है। एक कम बोझिल दो-चरणीय संश्लेषण 3,4-डाइब्रोमोटेट्रोहाइड्रोइथियोफीन-1,1-डाइऑक्साइड का दो गुना डीहाइड्रोब्रोमिनेशन है या तो टेट्राहाइड्रोफुरन (टी. एच. एफ.) में पाउडर सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ या अल्ट्रासोनिक रूप से बिखरे हुए धातु पोटेशियम के साथ। डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया 3-सल्फोलिन मुख्य रूप से ब्यूटाडाइन के लिए एक स्टैंड-इन के रूप में मूल्यवान है। इन सीटू उत्पादन और 1,3-ब्यूटाडाइन की तत्काल खपत काफी हद तक डाइन के संपर्क से बचाती है, जो कमरे के तापमान पर एक गैस है। एक संभावित कमी, खर्च के अलावा, यह है कि विकसित सल्फर डाइऑक्साइड एसिड-संवेदनशील सब्सट्रेट के साथ दुष्प्रभाव पैदा कर सकता है। 1, 3-ब्यूटाडाइन और कम प्रतिक्रियाशीलता वाले डायनोफाइल के बीच डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया के लिए आमतौर पर 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर लंबे समय तक गर्म करने की आवश्यकता होती है। इस तरह की प्रक्रियाएं काफी खतरनाक होती हैं। यदि साफ ब्यूटाडाइन का उपयोग किया जाता है, तो उच्च दबाव में काम करने के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। सल्फोलीन के साथ ब्यूटाडाइन दबाव के निर्माण की कोई उम्मीद नहीं की जा सकती है क्योंकि मुक्त डाइन का सेवन साइक्लोऑडिशन में किया जाता है, और इसलिए प्रतिवर्ती एक्सट्रूज़न प्रतिक्रिया का संतुलन एक आंतरिक "सुरक्षा वाल्व" के रूप में कार्य करता है। 3-सल्फोलीन 90 प्रतिशत तक की पैदावार प्राप्त करते हुए ज़ाइलीन को सिस-4-साइक्लोहेक्सिन-1,2-डाइकार्बोक्सिलिक एनहाइड्राइड में उबलाने में मैलिक एनहाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। 3-सल्फोलीन ट्रांस विन्यास में डायनोफाइल के साथ भी प्रतिक्रिया करता है (जैसे कि डाइइथाइल फ्यूमरेट) 110 डिग्री सेल्सियस पर एस. ओ. 2 उन्मूलन के साथ 66-73% उपज में ट्रांस-4-साइक्लोहेक्सिन-1,2-डाइकार्बोक्सिलिक डाइइथाइल एस्टर में। 6, 7-डाइब्रोमो-1,4-एपॉक्सी-1,4-डाइहाइड्रोनाफ्थलीन (6,7-डाइब्रोमोनाफ्थलीन-1,4-एंडॉक्साइड, 1,2,4 से डीब्रोमिनेशन के बाद सुलभ, 5-टेट्राब्रोमोबेंजीन 70 प्रतिशत उपज में फुरान में एन-ब्यूटिलिथियम और डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया के बराबर का उपयोग करते हुए) ज़ाइलीन को उबलाने में 3-सल्फ़ोलीन के साथ प्रतिक्रिया करते हुए एक ट्राइसाइक्लिक एडक्ट देता है। यह अग्रदूत परक्लोरिक एसिड के साथ उपचार के बाद, एक डाइब्रोमो डाइहाइड्रोएन्थ्रेसीन का उत्पादन करता है, जिसे 2,3-डाइक्लोरो-5,6-डिसैनो-1,4-बेंजोक्विनोन (डीडीक्यू) से 2,3-डाइब्रोमोएन्थ्रेसीन के साथ अंतिम चरण में निर्जलीकृत किया जाता है। 1, 3-ब्यूटाडाइन (3-सल्फोलीन की रेट्रो-चेलेट्रोफिक प्रतिक्रिया में गठित) 9 प्रतिशत उपज में डायल्स-एल्डर प्रतिक्रिया में डिहाइड्रोबेंजीन (बेंजीन, बेंजेनडायज़ोनियम-2-कार्बोक्सिलेट के तापीय अपघटन से प्राप्त) के साथ प्रतिक्रिया करके 1,4-डाइहाइड्रोनाफ्थलीन देता है। एक डायनोफाइल के रूप में 2-और 3-सल्फोलेन्स बहुत प्रतिक्रियाशील डायेन्स की उपस्थिति में (उदाहरण के लिए 1,3-डिफेनिलिसोबेन्ज़ोफुरन) ब्यूटाडिएनेसल्फोन एक डायनोफाइल के रूप में व्यवहार करता है और संबंधित डायल्स-एल्डर एडक्ट बनाता है। 1938 की शुरुआत में, कर्ट एल्डर और सहकर्मियों ने 1,3-ब्यूटाडाइन और 2-सल्फोलिन के साथ साइक्लोपेंटाडाइन के साथ आइसोमेरिक 2-सल्फोलिन से डायल्स-एल्डर एडक्ट्स की सूचना दी। 3 बार दबाव पर कार्बन डाइऑक्साइड के साथ 3-सल्फोलीन की आधार-उत्प्रेरित प्रतिक्रिया 45 प्रतिशत उपज में 3-सल्फोलीन-3-कार्बोक्जिलिक एसिड का उत्पादन करती है। डायज़ोमीथेन के साथ, 1,3-द्विध्रुवीय साइक्लोडक्ट में 3-सल्फ़ोलिन बनता हैः पॉलिमराइजेशन 1935 में, एच. स्टॉडिंगर और सहकर्मियों ने पाया कि कमरे के तापमान पर ब्यूटाडाइन और एस. ओ. 2 की प्रतिक्रिया 3-सल्फ़ोलिन के अलावा दूसरा उत्पाद देती है। यह दूसरा उत्पाद एक अनाकार ठोस बहुलक है। पेरोक्साइड युक्त डाइइथाइल ईथर में 3-सल्फोलीन के मुक्त-कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन से 50 प्रतिशत तक अघुलनशील उच्च-आणविक-वजन पॉली-सल्फोलीन प्राप्त किया गया था। बहुलक सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड द्वारा क्षरण का प्रतिरोध करता है। बाद की जांचों में, रेडिकल इनिशिएटर एज़ोबिस (आइसोब्यूट्रोनिट्राइल) (ए. आई. बी. एन.) के साथ 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर 3-सल्फोलेन का पोलीमराइजेशन शुरू किया गया था। हालाँकि, 3-सल्फोलीन विनाइल यौगिकों के साथ सह-पॉलीमराइज़ नहीं होता है। दूसरी ओर, 2-सल्फोलीन होमोपॉलिमराइज़ नहीं करता है, लेकिन विनाइल यौगिकों के साथ सह-पॉलिमर बनाता है, जैसे। एक्रिलोनाइट्राइल और विनाइल एसीटेट। 3-सल्फोलीन एक पुनर्चक्रण योग्य विलायक के रूप में ब्यूटा-1,3-डायिन और सल्फर डाइऑक्साइड के साथ 3-सल्फोलीन के अंतःपरिवर्तन की प्रतिवर्तीता डाइमिथाइल सल्फॉक्साइड (डी. एम. एस. ओ.) के प्रतिस्थापन में एक पुनर्चक्रण योग्य अप्रोटिक द्विध्रुवी विलायक के रूप में सल्फोलीन के उपयोग का सुझाव देती है, जिसका अक्सर उपयोग किया जाता है लेकिन अलग करना मुश्किल होता है और खराब तरीके से पुनः प्रयोज्य होता है। एक मॉडल प्रतिक्रिया के रूप में, 4-टोल्यूनेसल्फोनिक एसिड साइनाइड के साथ बेंजाइल एज़ाइड की प्रतिक्रिया की जांच की गई, जिससे 1-बेंजाइल-5-(4-टोल्यूनेसल्फोनिल) टेट्राज़ोल बनता है। टेट्राज़ोल का निर्माण 72 प्रतिशत समग्र उपज के साथ बेंजाइल एज़ाइड के अलगाव के बिना एक-बर्तन प्रतिक्रिया के रूप में भी किया जा सकता है। प्रतिक्रिया के बाद, विलायक 3-सल्फोलिन 135 डिग्री सेल्सियस और वाष्पशील ब्यूटाडाइन (बी. पी.) पर विघटित हो जाता है। - 4.4 डिग्री सेल्सियस) और सल्फर डाइऑक्साइड (बी. पी. - 10.1 डिग्री सेल्सियस) एक शीतलन जाल में जमा होते हैं जो-76 डिग्री सेल्सियस पर अतिरिक्त सल्फर डाइऑक्साइड से चार्ज होते हैं। पोलीमराइजेशन अवरोध के रूप में हाइड्रोक्विनोन को जोड़ने के बाद, कमरे के तापमान पर गर्म करने पर 3-सल्फोल फिर से मात्रात्मक रूप से बनते हैं। हालांकि यह संदिग्ध प्रतीत होता है, अगर औद्योगिक व्यवहार में केवल 64 से अधिकतम लगभग 100 डिग्री सेल्सियस की उपयोगी तरल चरण सीमा के साथ 3-सल्फोलिन का उपयोग डी. एम. एस. ओ. विकल्प (आसान संचालन, कम लागत, पर्यावरणीय अनुकूलता) के रूप में किया जा सकता है। उपयोग सिंथेटिक बहुमुखी प्रतिभा (ऊपर देखें) के अलावा, सल्फोलीन का उपयोग विद्युत रासायनिक फ्लोरीनीकरण में एक योजक के रूप में किया जाता है। यह परफ्लोरोऑक्टेनेसल्फोनिल फ्लोराइड की उपज में लगभग 70 प्रतिशत की वृद्धि कर सकता है। यह निर्जल एच. एफ. में अत्यधिक घुलनशील है और इलेक्ट्रोलाइट विलयन की चालकता को बढ़ाता है। इस अनुप्रयोग में, यह एक रिंग ओपनिंग से गुजरता है और परफ्लोरोब्यूटेनेसल्फोनिल फ्लोराइड बनाने के लिए फ्लोरिनित होता है। आगे पढ़ने के लिए संदर्भ कार्बनिक रसायन विज्ञान सल्फोन के लिए अभिकर्मक