ان‌ان‌ان-تترامتیل-۱،۴-بوتان‌دی‌آمونیوم دی‌کلرید |N,N,N,N-Tetramethyl-1,4-butanediammonium dichloride

ان‌ان‌ان-تترامتیل-۱،۴-بوتان‌دی‌آمونیوم دی‌کلرید |N,N,N,N-Tetramethyl-1,4-butanediammonium dichloride

ان‌ان‌ان-تترامتیل-۱،۴-بوتان‌دی‌آمونیوم دی‌کلرید |N,N,N,N-Tetramethyl-1,4-butanediammonium dichloride  یک نمک آمونیوم چهارگانه است. که از اسکلت ۱،۴-بوتان‌دی‌آمین مشتق شده و هر دو گروه آمینی آن به صورت تترامتیل‌آمونیوم درآمده‌اند. دی‌کلرید بودن آن نشان می‌دهد که دو یون کلرید به عنوان آنیون همراه cation مثبت وجود دارد.

خواص فیزیکی

• حالت فیزیکی و ظاهر
  این گروه از نمک‌ها به‌طور معمول به‌صورت جامد کریستالی تا پودر بلوری سفید تا تقریباً بی‌رنگ دیده می‌شوند. در نمونه‌های تجاری، وجود ناخالصی‌ها ممکن است رنگ را به زرد کم‌رنگ متمایل سازد.

• بو
  معمولاً فاقد بوی مشخص و فرّار است؛ در صورت بروز بویی محسوس، معمولاً علت آن ناخالصی‌های آلی یا تجزیه جزئی می‌باشد.

• حلالیت
  این نمک‌ها بسیار قطبی بوده و در آب به‌خوبی حل می‌شوند؛ حلالیت در الکل‌های قطبی (مثلاً متانول، اتانول) معمولاً قابل‌ملاحظه اما کمتر از آب است. در حلال‌های غیرقطبی (هگزان، بنزن و نظایر آن) حل‌شدگی ناچیز یا قابل چشم‌پوشی است.

• نقطهٔ ذوب / نقطهٔ نرم شدن
  ترکیبات کواترنری آمونیوم به‌صورت نمک‌های دوطرفه معمولاً نقطهٔ ذوب نسبتاً بالایی دارند و در بسیاری از موارد تا درجه‌های حرارت نسبتاً بالا پایدارند؛ با این‌حال بعضی از نمونه‌ها به‌جای ذوب، در اثر حرارت تخریب می‌شوند. برای درج عدد دقیق، مراجعه به مرجع تجربی (برگهٔ دادهٔ ایمنی یا دیتابیس شیمیایی) ضروری است.

• چگالی
  این نوع نمک‌ها معمولاً چگالی‌ٔ بالاتری نسبت به حلال‌های آلی دارند (چگالی در حالت جامد وابسته به ساختار بلوری است). مقدار عددی دقیق باید از داده‌های تجربی استخراج شود.

خواص شیمیایی

• ماهیت شیمیایی
  این ماده یک نمک دی‌کواترنر آمونیومی است که از دو مرکز آمونیومی چهارتایی متصل به زنجیره‌ای چهارتایی (بوتان) تشکیل شده و به‌صورت نمک دوگانه با دو آنیون کلرید پایدار می‌شود. ماهیت آن کاملاً یونی است و در شرایط عادی، ترکیبی پایدار و غیرفرار محسوب می‌شود.

• فرمول کلی
  فرمول مولکولی عمومی آن به‌صورت C₁₀H₂₈N₂Cl₂ نوشته می‌شود. هر اتم نیتروژن دارای چهار گروه آلکیلی (سه گروه متیل و یک گروه از زنجیره‌ی بوتان) است که موجب بار مثبت پایدار بر روی نیتروژن‌ها می‌گردد.

• پایداری شیمیایی
  در دمای اتاق و فشار معمولی پایدار است و به‌آسانی تجزیه نمی‌شود. این ترکیب در برابر اکسیدکننده‌های معمولی نسبتاً مقاوم است؛ با این حال، در حضور مواد بسیار قوی اکسیدکننده (نظیر پرمنگنات‌ها یا کلر آزاد) ممکن است دچار تخریب ساختاری شود.

• واکنش‌پذیری با آب و حلال‌ها
  در آب به‌خوبی حل می‌شود و در محلول آبی، به‌صورت کامل به کاتیون دی‌آمونیومی و آنیون کلرید تفکیک می‌گردد. این خاصیت باعث می‌شود که محلول آن رسانای الکتریکی خوبی باشد.
  در حلال‌های آلی غیرقطبی مانند بنزن یا هگزان نامحلول است و واکنشی نشان نمی‌دهد.

• رفتار در برابر گرما
  با افزایش دما تا محدوده‌های بالا، ماده ممکن است قبل از ذوب شدن دچار تجزیه حرارتی شود. در اثر حرارت زیاد، آزادسازی کلرید هیدروژن (HCl) و گازهای نیتروژنی ممکن است رخ دهد. در نتیجه باید از حرارت دادن مستقیم یا تماس با شعله اجتناب شود.

کاربردها

• کاربرد عمومی در صنعت شیمی آلی
  این ترکیب به‌عنوان یک نمک دی‌کواترنر آمونیومی، در بسیاری از واکنش‌ها و فرآیندهای شیمیایی به‌عنوان عامل انتقال فاز (Phase-Transfer Agent) یا کاتالیزور انتقال‌دهنده فاز استفاده می‌شود. وجود دو مرکز آمونیومی موجب افزایش کارایی در انتقال یون‌ها میان فازهای آلی و آبی می‌شود.

• کاربرد در سنتزهای آلی و آلی‌فلزی
  از این ماده در واکنش‌های آلی به‌ویژه در سنتز ترکیبات هالیددار، آلکیل‌دار و آریل‌دار استفاده می‌شود، زیرا می‌تواند به‌عنوان واسط یونی در واکنش‌های دو فازی عمل کند و انتقال آنیون‌ها را از فاز آبی به آلی تسهیل نماید.

• کاربرد در صنایع پلیمری
  به دلیل خاصیت یونی و بار مثبت دائمی، از این ترکیب در تولید پلیمرهای رسانای یونی، پوشش‌های ضدالکتریسیته ساکن (Antistatic coatings) و رزین‌های تبادل یونی استفاده می‌شود. همچنین در فرمولاسیون برخی پلی‌الکترولیت‌ها و مواد اصلاح‌کننده سطح پلیمرها کاربرد دارد.

• کاربرد در صنایع دارویی و بیوتکنولوژی
  در مقیاس تحقیقاتی، از نمک‌های مشابه این ترکیب به‌عنوان عامل ضد‌میکروبی و عامل ضد‌عفونی‌کننده سطحی استفاده می‌شود. ترکیبات آمونیومی کواترنر به‌طور کلی خاصیت باکتری‌کشی و ضدقارچی دارند؛ هرچند برای کاربرد دارویی، نیاز به بررسی دقیق سمیت و زیست‌تخریب‌پذیری است.

• کاربرد در صنایع شوینده و مواد پاک‌کننده صنعتی
  نمک‌های کواترنری با ساختار مشابه، در ترکیبات سورفکتانت‌های کاتیونی (Cationic Surfactants) به‌کار می‌روند. در این حالت، خاصیت کاهش کشش سطحی و جذب بر روی سطوح جامد موجب افزایش توان پاک‌کنندگی، ضدعفونی‌کنندگی و آنتی‌استاتیک شدن سطح می‌شود.

• کاربرد در فناوری نانو و الکترونیک
  به‌عنوان ماده‌ای یونی و رسانا، این ترکیب در ساخت الکترولیت‌های جامد، باتری‌های یونی، خازن‌های دولایه الکتریکی (EDLC) و برخی از نانوکامپوزیت‌های پلیمری استفاده می‌شود. وجود دو بار مثبت دائمی، رسانایی یونی بالاتری نسبت به ترکیبات تک‌کواترنری ایجاد می‌کند.

• کاربرد در تصفیه آب و فرایندهای محیط‌زیستی
  نمک‌های دی‌آمونیومی با بار مثبت بالا می‌توانند برای جذب و حذف آنیون‌های آلاینده از آب به کار روند. همچنین به‌عنوان عامل لخته‌ساز (Coagulant Aid) یا اصلاح‌کننده سطح ذرات معلق در سیستم‌های تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• کاربرد در شیمی تجزیه و الکتروشیمی
  این ماده در برخی روش‌های تجزیه‌ای مانند کروماتوگرافی یونی و الکتروفورز کاتیونی به‌عنوان عامل جفت یونی (Ion-Pairing Reagent) استفاده می‌شود. همچنین در الکترودهای تبادل یونی و محیط‌های الکترولیتی ویژه نقش مؤثر دارد.

• کاربرد در مواد ضدالکتریسیته ساکن و پوشش‌های صنعتی
  ترکیبات آمونیومی کواترنر با ساختار مشابه، به‌صورت افزودنی در رنگ‌ها، رزین‌ها و پوشش‌های صنعتی برای جلوگیری از تجمع بار الکتریکی استفاده می‌شوند. این ماده به‌دلیل پایداری شیمیایی بالا و رسانایی یونی، گزینه‌ای مؤثر در این زمینه است.

جهت مشاهده مواد شیمیایی بیشتر به سایت مال کالا مراجعه نمایید.