Metylamin

Metylamin
Struktur av metylamin
Identifikasjon
IUPAC-navn	aminometan
Synonymer	Metanamin Monometylamin
N o CAS	74-89-5
N o ECHA	100.000.746
N o EC	200-820-0
SMIL	CN PubChem , 3D-visning
InChI	InChI: 3D-visning InChI = 1 / CH5N / c1-2 / h2H2,1H3
Utseende	Fargeløs flytende komprimert gass med en karakteristisk lukt. (vannfri) Eller fargeløs oppløsning i vann, med en skarp lukt. (40% vandig løsning)
Kjemiske egenskaper
Brute formel	C H 5 N   [Isomerer]
Molarmasse	31.0571 ± 0,0014  g / mol C 38,67%, H 16,23%, N 45,1%,
pKa	10.63
Dipolar øyeblikk	1,31  ± 0,03  D
Fysiske egenskaper
T ° fusjon	−93  ° C (vannfri), −39  ° C (40% løsning)
T ° kokende	−6  ° C (vannfri), 48  ° C (40% løsning)
Løselighet	1080  g · l -1 ( 20  ° C )
Løselighetsparameter δ	22,9  MPa 1/2 ( 25  ° C )
Volumisk masse	0,89  g · cm -3 (40% løsning) 0,699  g · cm -3 ( -10,8  ° C ) ligning: ρ=1.39/0,21405(1+(1-T/430.05)0,2275){\ displaystyle \ rho = 1.39 / 0.21405 ^ {(1+ (1-T / 430.05) ^ {0.2275})}} Væskens tetthet i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin, fra 179,69 til 430,05 K. Beregnede verdier: 0,6551 g · cm -3 ved 25 ° C. T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 179,69 −93.46 25 378 0,78816 196.38 −76,77 24,84482 0,77161 204,73 −68.42 24.57165 0,76312 213.07 −60.08 24.29369 0,75449 221,42 −51,73 24.01063 0,7457 229,76 −43.39 23.72214 0.73674 238.11 −35.04 23.42785 0,7276 246,45 −26.7 23.12733 0.71827 254,8 −18,35 22.82014 0,70873 263,14 −10.01 22.50574 0,69896 271,49 −1.66 22.18355 0,68955 279,83 6,68 21.85288 0,67688 288,18 15.03 21.51295 0.66813 296,52 23.37 21.16287 0,65266 304,87 31,72 20.80158 0,64603 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 313,22 40.07 20.42785 0,63443 321,56 48.41 20.04018 0,62239 329,91 56,76 19.63678 0,60986 338,25 65.1 19.21546 0.59677 346,6 73.45 18,77348 0.58305 354,94 81,79 18.30734 0,56857 363,29 90,14 17.81246 0,5532 371,63 98,48 17.2827 0,53675 379,98 106,83 16.70943 0.51894 388,32 115,17 16.07995 0,49939 396,67 123,52 15.37422 0.47748 405.01 131.86 14.5573 0,45211 413,36 140,21 13.55778 0.42106 421,7 148,55 12.17728 0.37819 430.05 156,9 6.494 0.20168
Selvantennelsestemperatur	430  ° C
Flammepunkt	−10  ° C
Eksplosjonsgrenser i luft	4,9 - 20,7  % vol
Mettende damptrykk	ved 20  ° C  : 304  kPa ligning: Pvs=exs(75,206+-5082.8T+(-8.0919)×likke(T)+(8.1130E-6)×T2){\ displaystyle P_ {vs} = exp (75.206 + {\ frac {-5082.8} {T}} + (- 8.0919) \ times ln (T) + (8.1130E-6) \ times T ^ {2})} Trykk i pascal og temperatur i Kelvins, fra 179,69 til 430,05 K. Beregnede verdier: 353279,48 Pa ved 25 ° C. T (K) T (° C) P (Pa) 179,69 −93.46 176,71 196.38 −76,77 1.003,07 204,73 −68.42 2 113,85 213.07 −60.08 4 161,6 221,42 −51,73 7 717,87 229,76 −43.39 13,578,62 238.11 −35.04 22.801,38 246,45 −26.7 36.734,36 254,8 −18,35 57.035,16 263,14 −10.01 85 677,8 271,49 −1.66 124,948,13 279,83 6,68 177 428,76 288,18 15.03 245,975,57 296,52 23.37 333 688,21 304,87 31,72 443 877,25 T (K) T (° C) P (Pa) 313,22 40.07 580 030,75 321,56 48.41 745 782,46 329,91 56,76 944,883,61 338,25 65.1 1.181.179,97 346,6 73.45 1.458.595 354,94 81,79 1 781 119,91 363,29 90,14 2.152.810,81 371,63 98,48 2 577 792,99 379,98 106,83 3,060,272,07 388,32 115,17 3.604.551,65 396,67 123,52 4,215,057,18 405.01 131.86 4.896.365,31 413,36 140,21 5 653 238,56 421,7 148,55 6.490.664,86 430.05 156,9 7.413.900
Kritisk punkt	74,3  bar , 156,85  ° C
Termokjemi
S 0 væske, 1 bar	150 J / mol.K
Δ f H 0 væske	-47 kJ / mol
C s	101,8 J / mol.K ( −14  ° C ) ligning: VSP=(9.2520E4)+(37.450)×T{\ displaystyle C_ {P} = (9.2520E4) + (37.450) \ ganger T} Væskens termiske kapasitet i J kmol -1 K -1 og temperatur i Kelvin, fra 179,69 til 266,82 K. Beregnede verdier: T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 179,69 −93.46 99 250 3 196 185 −88.15 99.448 3 202 188 −85.15 99,561 3,206 191 −82.15 99 673 3,209 194 −79.15 99 785 3 213 197 −76.15 99 898 3 217 200 −73.15 100.010 3.220 202 −71.15 100 085 3 223 205 −68.15 100 197 3 226 208 −65.15 100 310 3 230 211 −62.15 100 422 3 233 214 −59.15 100.534 3 237 217 −56.15 100 647 3 241 220 −53.15 100 759 3 244 223 −50.15 100 871 3,248 T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 226 −47.15 100 984 3,252 229 −44.15 101 096 3 255 231 −42.15 101,171 3,258 234 −39.15 101 283 3 261 237 −36.15 101 396 3,265 240 −33.15 101,508 3 268 243 −30.15 101 620 3 272 246 −27.15 101 733 3 276 249 −24.15 101 845 3 279 252 −21.15 101 957 3,283 255 −18.15 102.070 3,287 258 −15.15 102,182 3,290 261 −12.15 102,294 3 294 263 −10.15 102,369 3 296 266,82 −6.33 102,510 3 301 ligning: VSP=(40.039)+(-1.5108E-2)×T+(2.5012E-4)×T2+(-2.3336E-7)×T3+(6.5582E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (40.039) + (- 1.5108E-2) \ times T + (2.5012E-4) \ times T ^ {2} + (- 2.3336E-7) \ times T ^ {3 } + (6.5582E-11) \ times T ^ {4}} Varmekapasiteten til gassen i J · mol -1 · K -1 og temperatur i Kelvin, fra 100 til 1500 K. Beregnede verdier: 52,102 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C. T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 100 −173.15 40.803 1314 193 −80.15 44 853 1.444 240 −33.15 47 812 1,539 286 12.85 51,157 1647 333 59,85 54 933 1.769 380 106,85 58 978 1 899 426 152,85 63,113 2,032 473 199,85 67.440 2171 520 246,85 71.798 2 312 566 292,85 76.033 2,448 613 339,85 80.272 2,585 660 386,85 84,374 2,717 706 432,85 88,216 2.840 753 479,85 91 933 2 960 800 526,85 95 411 3.072 T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 846 572,85 98,568 3,174 893 619,85 101,530 3 269 940 666,85 104 222 3 356 986 712,85 106,599 3 432 1.033 759,85 108,776 3 502 1.080 806,85 110 720 3.565 1.126 852,85 112.421 3.620 1.173 899,85 113,988 3,670 1.220 946,85 115,426 3,717 1.266 992,85 116,754 3 759 1313 1.039,85 118,089 3 802 1360 1.086,85 119.465 3,847 1.406 1132,85 120 922 3 894 1.453 1 179,85 122,603 3 948 1500 1 226,85 124,566 4.011
Forholdsregler
SGH
Fare H220, H315, H318, H332, H335, H220  : Ekstremt brannfarlig gass H315  : Gir hudirritasjon H318  : Gir alvorlig øyeskade H332  : Farlig ved innånding H335  : Kan forårsake irritasjon i luftveiene Fare H224, H302, H314, H332, H224  : Ekstremt brannfarlig væske og damp H302  : Farlig ved svelging H314  : Gir alvorlige etseskader på huden og øyeskader H332  : Farlig ved innånding
WHMIS
A, B1, D1A, E, A  : Komprimert gass absolutt damptrykk ved 50  ° C = 700  kPa B1  : Brannfarlig gass nedre brennbarhetsgrense = 4,9% D1A  : Meget giftig materiale som forårsaker umiddelbare alvorlige effekter Akutt dødelighet: LC50 innånding / 4 timer (rotte, hunn) = 354  ppm E  : Etsende materialnekrose av huden hos dyr Informasjon om 0,1% i henhold til listen over ingredienser
NFPA 704
4 3 0
Transportere
-    1061    FN-nummer  : 1061  : METYLAMINANHYDROUS -    1235    FN-nummer  : 1235  : METHYLAMINE AQUEOUS SOLUTION
Økotoksikologi
LogP	-0,71 (vannfri), -0,6 (40% løsning)
Luktterskel	lav: 0,0009  ppm høy: 4,68  ppm
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den metylamin er de enkleste aminene primære; dens semi-strukturelle formel er CH 3 NH 2 . Denne gass fargeløs drift av ammoniakk hvor et atom av hydrogen er erstattet med en gruppe metyl . Den har en sterk lukt som ligner på fisk . Den selges som en løsning i metanol eller i etanol , tetrahydrofuran eller vann , eller i vannfri gassform under trykk i metallbeholdere. Industrielt metylamin selges og transporteres med tankvogner eller tanktog. Det fungerer som en "byggestein" i syntesen av et stort antall kommersielle kjemiske forbindelser. Hundre tusen tonn produseres hvert år.

Produksjon

Metylamin ble først fremstilt av Charles Adolphe Wurtz gjennom hydrolyse av metylisocyanat og relaterte forbindelser.

Metylamin fremstilles kommersielt ved reaksjon mellom ammoniakk og metanol i nærvær av en silico-aluminat -katalysator . Den dimetylamin og trimetylamin er co-produsert. Reaksjonens kinetiske parametere og forholdet mellom reaktanter bestemmer andelen av disse tre produktene:

CH 3 OH + NH 3 → CH 3 NH 2 + H 2 O

På denne måten produseres mer enn 400 K tonn årlig.

I laboratoriet fremstilles metylaminhydroklorid ganske enkelt ved omsetning mellom saltsyre og heksamin eller ved å behandle formaldehyd med ammoniumklorid :

NH 4- Cl + H 2 CO → CH 2 = NHHCl + H 2 O CH 2 = NH-HCl + H 2 CO + H 2 O → CH 3 NH 2 -HCl + HCOOH

Fargeløst hydroklorid kan omdannes til det frie aminet ved å tilsette en sterk base , slik som natriumhydroksid (NaOH):

CH 3 NH 2- HCl + NaOH → CH 3 NH 2 + NaCl + H 2 O

Respons og applikasjoner

Metylamin er en god nukleofil fordi den er veldig grunnleggende og ikke hindret. Dens bruk i organisk kjemi er veldig variert. For eksempel kan reaksjoner som involverer enkle forbindelser innbefatter omsetning med fosgen (Cl 2 C = O) til metylisocyanat (CH 3 NCO), med karbondisulfid (CS 2 ) og natriumhydroksyd (NaOH) til natrium-N-metyl-ditiokarbamat (CH 3 NC (= S) -S - Na + ), med kloroform (CHCl 3 ) og en base for å metyl- isocyanid (CH 3 -NC) og med oksiran til N-metyl-etanolamin.

Blant de kommersielt viktige kjemikalier, metylamin produkter, omfatter medikamenter , slik som efedrin , teofyllin , plantevernmidler , slik som karbofuran , carbaryl og natrium-N-metyl-ditiokarbamat ( metham natrium ), og løsningsmidler så som N-metyl- formamid , N-metyl-2- pyrrolidon . Fremstillingen av noen overflateaktive midler og fotografiske reagenser krever metylamin.

Flytende metylamin kan brukes som et løsningsmiddel som er analogt med flytende ammoniakk, som det deler noen av egenskapene til, men det løser opp ikke-polære organiske molekyler mye bedre på samme måte som metanol gjør det bedre enn vann.

Biologi

Metylamin forekommer naturlig i forråtnelsesprosesser og er et substrat for metanisering . Det er også et buffermiddel i thylakoïdal-lumenet av kloroplaster av planter , som effektivt siver bort protoner som trengs for ATP-syntasen .

sikkerhet

Den LC50 for mus er 2,4  mg · kg -1 . Metylamin er også inkludert på "Liste 1" over kjemikalier som er regulert av DEA til USA fordi det regnes som en forløper for metamfetamin .

Merknader og referanser

• ( fr ) Denne artikkelen er delvis eller helt hentet fra den engelske Wikipedia- artikkelen med tittelen "  Methylamine  " ( se listen over forfattere ) .

1. METYLAMIN og METYLAMIN (40% vandig løsning) , sikkerhetsdatablad (er) fra det internasjonale programmet for kjemisk sikkerhet , konsultert 9. mai 2009
2. (in) David R. Lide, håndbok for kjemi og fysikk , CRC,16. juni 2008, 89 th  ed. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  9-50
3. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
4. (in) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 og 0-387-69002-6 , leses online ) , s.  294
5. (in) JG Speight and Norbert Adolph Lange , Lange's Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, 16 th  ed. , 1623  s. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , s.  2.289
6. (no) Robert H. Perry og Donald W. Green , Perrys Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
7. "  Properties of Various Gases  ", på flexwareinc.com (åpnet 12. april 2010 )
8. (i) Carl L. yaws, Handbook of Thermodynamic diagrammer: Organic Compounds C8 til C28 , vol.  1, 2 og 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 og 0-88415-859-4 )
9. "methylamine" , på ESIS , åpnet 15. februar 2009
10. Indeksnummer 612-001-01-6 i tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008)
11. "  Metylamin  " i databasen over kjemiske produkter Reptox fra CSST (Quebec-organisasjonen som er ansvarlig for arbeidsmiljø og helse), åpnet 25. april 2009
12. "  Methylamine,  " på hazmap.nlm.nih.gov (åpnet 14. november 2009 )
13. Amines, Aliphatic , Karsten Eller et al. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
14. Metylaminesyntese: En gjennomgang , Corbin DR, Schwarz S., Sonnichsen GC; Catalysis Today, 1997, vol. 37 (2), s.  71–102 . DOI : 10.1016 / S0920-5861 (97) 00003-5 .
15. Metylaminhydroklorid , Marvel, CS; Jenkins, RL; Org. Synth., 1941, vol. 1, s.  347 .
16. Flytende metylamin som løsningsmiddel, og en studie av kjemisk reaktivitet , HD Gibbs; J. Am. Chem. Soc. , 1906, vol. 28, s.  1395–1422 . DOI : 10.1021 / ja01976a009 .
17. Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson , Thauer, RK; Microbiology, 1998, vol. 144, s.  2377-2406 .

Se også

• metanol
• amin (kjemi)