Polyphosphazene
پولی فاسفیزین میں ہائبرڈ غیر نامیاتی-نامیاتی پولیمر کی ایک وسیع رینج شامل ہے جس میں ریڑھ کی ہڈی پی-این-پی-این-کے ساتھ متعدد مختلف کنکال آرکیٹیکچرز ہوتے ہیں۔ تقریبا ان تمام مادوں میں دو نامیاتی سائیڈ گروپ ہر فاسفورس کے مرکز سے منسلک ہوتے ہیں۔ لکیری پولیمر کا فارمولا (N = PR1R2) n ہے، جہاں R1 اور R2 نامیاتی ہیں (گرافک دیکھیں)۔ دیگر آرکیٹیکچر سائکلولینیر اور سائکلومیٹریکس پولیمر ہیں جن میں فاسفیزین کے چھوٹے حلقے نامیاتی زنجیر اکائیوں کے ذریعے ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں۔ دیگر آرکیٹیکچرز دستیاب ہیں، جیسے بلاک کوپولیمر، اسٹار، ڈینڈرائٹک، یا کنگھی کی قسم کے ڈھانچے۔ مختلف سائیڈ گروپس (R) اور مختلف مالیکیولر آرکیٹیکچرز کے ساتھ 700 سے زیادہ مختلف پولی فاسفیزین معلوم ہیں۔ ان میں سے بہت سے پولیمر کو سب سے پہلے ہیری آر ایلکاک کے تحقیقی گروپ میں ترکیب اور مطالعہ کیا گیا تھا۔ ترکیب ترکیب کا طریقہ پولی فاسفیزین کی قسم پر منحصر ہے۔ لکیری پولیمر کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والا طریقہ دو مراحل کے عمل پر مبنی ہے۔ پہلے مرحلے میں، ہیکساکلوروسیکلوٹریفاسفازین (این پی سی ایل 2) 3 کو سیل شدہ نظام میں 250 ڈگری سیلسیس پر گرم کیا جاتا ہے تاکہ اسے عام طور پر 15,000 یا اس سے زیادہ دہرائی جانے والی اکائیوں کے ساتھ لمبی زنجیر لکیری پولیمر میں تبدیل کیا جا سکے۔ دوسرے مرحلے میں پولیمر میں فاسفورس سے منسلک کلورین ایٹموں کو الکوکسائڈز، اریلوکسائڈز، امینز یا آرگنامیٹالک ریجینٹس کے ساتھ رد عمل کے ذریعے نامیاتی گروپوں سے تبدیل کیا جاتا ہے۔ کیونکہ بہت سے مختلف ریجینٹ اس میکرو مالیکیولر متبادل رد عمل میں حصہ لے سکتے ہیں، اور چونکہ دو یا دو سے زیادہ ریجینٹ استعمال کیے جا سکتے ہیں، اس لیے بڑی تعداد میں مختلف پولیمر تیار کیے جا سکتے ہیں۔ اس عمل میں تغیرات پولی (ڈائکلوروفاسفازین) کا استعمال کرتے ہوئے ممکن ہیں جو سنکشیپن رد عمل کے ذریعے بنائے جاتے ہیں۔ ایک اور مصنوعی عمل سی ایل 3 پی این ایس آئی ایم 3 کو پیش خیمہ کے طور پر استعمال کرتا ہے: این سی ایل 3 پی این ایس آئی ایم 3---> [سی ایل 2 پی این] این + سی ایل ایس آئی ایم 3 کیونکہ یہ عمل ایک زندہ کیشنک پولیمرائزیشن ہے، بلاک کوپولیمر یا کنگھی، اسٹار، یا ڈینڈرائٹک آرکیٹیکچر ممکن ہیں۔ دیگر مصنوعی طریقوں میں نامیاتی متبادل فاسفورانیمینز کے گاڑھاؤ کے رد عمل شامل ہیں۔ سائکلومیٹریکس قسم کے پولیمر جو چھوٹے مالیکیول فاسفیزین کے بجتوں کو ایک ساتھ جوڑ کر بنائے جاتے ہیں وہ (این پی سی ایل 2) 3 میں کلورین ایٹموں کو تبدیل کرنے کے لیے مختلف نامیاتی ریجینٹس کا استعمال کرتے ہیں، یا ایلائل یا وینائل متبادل کا تعارف، جو پھر فری ریڈیکل طریقوں سے پولیمرائز ہوتے ہیں۔ اس طرح کے پولیمر کوٹنگ یا تھرموسیٹنگ رال کے طور پر مفید ہو سکتے ہیں، جو اکثر ان کے تھرمل استحکام کے لیے قیمتی ہوتے ہیں۔ خصوصیات اور استعمال لکیری ہائی پولیمر میں تصویر میں دکھائی گئی جیومیٹری ہوتی ہے۔ 700 سے زیادہ مختلف میکرو مالیکیول جو ای گروپ]] یا مختلف سائیڈ گروپوں کے امتزاج سے مطابقت رکھتے ہیں۔ ان پولیمر میں خصوصیات کی وضاحت ریڑھ کی ہڈی کی اعلی لچک سے کی جاتی ہے۔ دیگر ممکنہ طور پر پرکشش خصوصیات میں تابکاری کی مزاحمت، اعلی اضطراری اشاریہ، بالائے بنفشی اور مرئی شفافیت، اور اس کی آگ کی مزاحمت شامل ہیں۔ سائیڈ گروپ خصوصیات پر مساوی یا اس سے بھی زیادہ اثر ڈالتے ہیں کیونکہ وہ پولیمر کو ہائیڈروفوبیسیٹی، ہائیڈروفیلسیٹی، رنگ، مفید حیاتیاتی خصوصیات جیسے بائیو ایروڈیبلٹی، یا آئن ٹرانسپورٹ خصوصیات جیسی خصوصیات فراہم کرتے ہیں۔ ان پولیمر کی نمائندہ مثالیں ذیل میں دکھائی گئی ہیں۔ تھرموپلاسٹکس پہلا مستحکم تھرموپلاسٹک پولی (آرگنفوسفازین)، جسے 1960 کی دہائی کے وسط میں الکاک، کوگل اور والان نے الگ کیا تھا، ٹرائیفلووروتھاکسی، فینوکسی، میتھوکسی، ایتھوکسی، یا مختلف امینو سائیڈ گروپس کے ساتھ میکرو مالیکیول تھے۔ ان ابتدائی انواع میں سے، پولی [بیس (ٹرائیفلووروتھوکسائیفاسفازین]، [این پی (او سی ایچ 2 سی ایف 3) 2] این، اس کی کرسٹلینیٹی، ہائیڈروفوبیسیٹی، حیاتیاتی مطابقت، آگ کی مزاحمت، عام تابکاری کا استحکام، اور فلموں، مائیکرو فائبر اور نینو فائبر میں من گھڑت بنانے میں آسانی کی وجہ سے شدید تحقیق کا موضوع ثابت ہوا ہے۔ یہ حیاتیاتی ایجنٹوں کو متحرک کرنے کے لیے مختلف سطح کے رد عمل کے لیے بھی ایک سبسٹریٹ رہا ہے۔ فینوکسی یا امینو سائیڈ گروپس والے پولیمر کا بھی تفصیل سے مطالعہ کیا گیا ہے۔ فاسفیزین ایلسٹومرز لکیری پولی فاسفیزینز کے لیے پہلے بڑے پیمانے پر تجارتی استعمال اعلی ٹیکنالوجی ایلسٹومرز کے میدان میں تھے، جس کی ایک عام مثال ٹرائیفلووروتھاکسی اور لمبی زنجیر فلوروالکاکسی گروپوں کے امتزاج پر مشتمل ہے۔ دو مختلف سائیڈ گروپوں کا مرکب واحد متبادل پولیمر میں پائے جانے والے کرسٹلینیٹی کو ختم کرتا ہے اور موروثی لچک اور لچک کو ظاہر کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ شیشے کی منتقلی کا درجہ حرارت-60 ڈگری سیلسیس تک قابل حصول ہے، اور تیل کی مزاحمت اور ہائیڈروفوبیسیٹی جیسی خصوصیات زمینی گاڑیوں اور ایرو اسپیس اجزاء میں ان کی افادیت کے لیے ذمہ دار ہیں۔ ان کا استعمال بائیوسٹیبل بائیو میڈیکل آلات میں بھی کیا گیا ہے۔ دوسرے سائیڈ گروپ، جیسے کہ غیر فلورینیٹڈ الکوکسی یا اولیگو الکل ایتھر یونٹ،-100 ڈگری سیلسیس سے 100 ڈگری سیلسیس تک کی وسیع رینج میں شیشے کی منتقلی کے ساتھ ہائیڈروفیلک یا ہائیڈروفوبک ایلسٹومرز پیدا کرتے ہیں۔ دو مختلف ایرلوکسی سائیڈ گروپوں والے پولیمر کو آگ کی مزاحمت کے ساتھ ساتھ تھرمل اور ساؤنڈ موصلیت ایپلی کیشنز کے لیے ایلسٹومر کے طور پر بھی تیار کیا گیا ہے۔ پولیمر الیکٹرولائٹس لکیری پولی فاسفیزین جو اولیگو-ایتھلینیوکسی سائیڈ چینز کے ساتھ ہوتے ہیں وہ مسوڑھے ہوتے ہیں جو لیتھیم ٹرائی فلیٹ جیسے نمکیات کے لیے اچھے سالوینٹ ہوتے ہیں۔ یہ حل لتیم آئن ٹرانسپورٹ کے لیے الیکٹرولائٹس کے طور پر کام کرتے ہیں، اور انہیں آگ سے مزاحم ریچارج ایبل لتیم آئن پولیمر بیٹری میں شامل کیا گیا تھا۔ وہی پولیمر بھی ڈائی حساس شمسی خلیوں میں الیکٹرولائٹ کی طرح دلچسپی رکھتے ہیں۔ سلفونٹڈ اریلوکسی سائیڈ گروپس کے ساتھ دیگر پولی فاسفیزین پروٹون ایکسچینج جھلی ایندھن کے خلیوں کی جھلیوں میں استعمال کے لیے دلچسپی کے پروٹون موصل ہیں۔ ہائیڈروگل پانی میں گھلنشیل پولی (آرگنفوسفازین) کو اولیگو-ایتھلینوکسی سائیڈ چینز کے ساتھ گاما تابکاری کے ذریعے کراس لنک کیا جا سکتا ہے۔ کراس لنکڈ پولیمر پانی کو جذب کر کے ہائیڈروگل بناتے ہیں، جو درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے لیے ذمہ دار ہوتے ہیں، جو ایک اہم محلول درجہ حرارت سے نیچے کراس لنک کثافت کی طرف سے متعین حد تک پھیلتے ہیں، لیکن اس درجہ حرارت سے اوپر سکڑتے ہیں۔ یہ کنٹرول شدہ پارگمیتا جھلیوں کی بنیاد ہے۔ اولیگو-ایتھلینیوکسی اور کاربوکسی فینوکسی دونوں سائیڈ گروپوں والے دیگر پولیمر مونوولینٹ کیٹیشن کی موجودگی میں پھیلتے ہیں لیکن ڈائی-یا ٹرائی-ویلینٹ کیٹیشن کی موجودگی میں سکڑ جاتے ہیں، جو آئنک کراس لنکس بناتے ہیں۔ فاسفیزین ہائیڈروگلز کو کنٹرول شدہ منشیات کی رہائی اور دیگر طبی ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ بائیو ایروڈیبل پولی فاسفیزین جس آسانی کے ساتھ مختلف ضمنی گروپوں کو پولی فاسفیزین زنجیروں سے جوڑ کر خصوصیات کو کنٹرول اور ٹھیک کیا جا سکتا ہے اس نے ان پولیمرز کا استعمال کرتے ہوئے بائیو میڈیکل مواد کے چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے بڑی کوششوں کو جنم دیا ہے۔ مختلف پولیمر کا مطالعہ میکرو مالیکیولر ڈرگ کیریئرز کے طور پر، منشیات کی کنٹرول شدہ ترسیل کے لیے جھلی کے طور پر، بائیوسٹیبل ایلسٹومرز کے طور پر، اور خاص طور پر زندہ ہڈی کی تخلیق نو کے لیے موزوں بائیو ایروڈیبل مواد کے طور پر کیا گیا ہے۔ اس آخری استعمال کا ایک فائدہ یہ ہے کہ پولی (ڈائکلوروفاسفازین) امینو ایسڈ ایتھائل ایسٹرز (جیسے ایتھائل گلائسینٹ یا متعدد دیگر امینو ایسڈ کے متعلقہ ایتھائل ایسٹرز) کے ساتھ امینو ٹرمینس کے ذریعے امینو ایسڈ ایسٹر سائیڈ گروپوں کے ساتھ پولی فاسفازین بنانے کے لیے رد عمل ظاہر کرتا ہے۔ یہ پولیمر آہستہ آہستہ امینو ایسڈ، ایتھنول، فاسفیٹ اور امونیم آئن کے قریب غیر جانبدار، پی ایچ بفرڈ محلول میں ہائیڈرولائز ہوتے ہیں۔ ہائیڈرولیسس کی رفتار امینو ایسڈ ایسٹر پر منحصر ہوتی ہے، نصف زندگی کے ساتھ جو امینو ایسڈ ایسٹر کی ساخت کے لحاظ سے ہفتوں سے مہینوں تک مختلف ہوتی ہے۔ نینو فائبر اور ان پولیمر کی سوراخ دار تعمیرات آسٹیوبلاسٹ کی نقل میں مدد کرتی ہیں اور جانوروں کے ماڈل کے مطالعے میں ہڈیوں کی مرمت کو تیز کرتی ہیں۔ تجارتی پہلو پولی فاسفیزین کے لیے کوئی ایپلی کیشن تجارتی نہیں ہے۔ چکور ٹرائمر ہیکساکلوروفاسفازین ((این پی سی ایل 2) 3) تجارتی طور پر دستیاب ہے۔ یہ زیادہ تر تجارتی پیش رفت کا نقطہ آغاز ہے۔ پی این-ایف یا آئیپل-ایف کے نام سے مشہور اعلی کارکردگی والے ایلسٹومرز مہروں، او-رنگوں اور دانتوں کے آلات کے لیے تیار کیے گئے ہیں۔ تھرمل اور صوتی موصلیت کے لیے آگ سے مزاحم توسیعی جھاگ کے طور پر ایک ایرلوکسی متبادل پولیمر بھی تیار کیا گیا ہے۔ پیٹنٹ لٹریچر میں سائکلومیٹریکس پولیمر کے بہت سے حوالہ جات شامل ہیں جو سائیکلک ٹرائمیرک فاسفیزین سے حاصل ہوتے ہیں جو آگ سے مزاحم سرکٹ بورڈز اور متعلقہ ایپلی کیشنز کے لیے کراس لنکڈ رال میں شامل ہوتے ہیں۔ حوالہ جات مزید معلومات غیر نامیاتی پولیمر فاسفیزین