Metilamină: Proprietăți, utilizări și multe altele

Introducere

Metilamina, un compus chimic cu formula moleculară CH3NH2, are un rol important în diverse procese și aplicații industriale. Acest articol analizează aspectele multifațetate ale metilaminei, explorând proprietățile sale fizice și chimice, metodele de sinteză, statutul juridic, aplicațiile, depozitarea, eliminarea și normele care reglementează manipularea sa.

Structura metilaminei

Proprietățile fizice ale metilaminei

Metilamina există sub formă de gaz incolor cu un miros distinctiv, asemănător amoniacului, asemănător peștelui stricat. Este foarte solubilă în apă (1008 g/L la 20 °C), metanol, etanol, tetrahidrofuran. Punctul său de fierbere este de -6,3 °C (-21,3 °F), punctul de topire este de -93,10 °C (-135,58 °F). Densitatea metilaminei ca gaz este de aproximativ 0,6562 kg/m³, ceea ce o face mult mai ușoară decât aerul. Aceste proprietăți fizice nuanțate joacă un rol esențial în determinarea metodelor adecvate de depozitare, transport și utilizare a metilaminei în diverse contexte industriale.

Clorhidrat de metilamină (sub formă de pulbere)

Metilamina este foarte inflamabilă și are un punct de aprindere de -10°C, ceea ce face necesare măsuri de precauție în timpul transportului și utilizării. Se amestecă cu părți de metanol, etanol, oxolan și apă pentru a fi vândută sub formă de soluție. Gazul metilamină anhidră este, de asemenea, transportat în containere metalice presurizate.

Proprietăți chimice ale metilaminei

Metilamina, o amină primară desemnată prin structura sa moleculară care conține un atom de azot legat de trei atomi de hidrogen, prezintă o gamă bogată de proprietăți chimice care stau la baza versatilității sale în diverse aplicații. Prezența grupei amino conferă metilaminei o reactivitate deosebită, făcând-o atât o bază, cât și un nucleofil.

Structura Lewis a metilaminei

În reacțiile chimice, metilamina este implicată în procese precum substituția nucleofilă, adiția (condensarea) și diverse transformări vitale în sinteza organică. Rolul său ca precursor este deosebit de notabil, facilitând crearea de produse farmaceutice, agrochimice și alți compuși organici complecși. În plus, natura aminică a metilaminei îi permite să participe la reacții acido-bazice, formând săruri cu acizii.

Modurile de sinteză ale metilaminei

Metilamina a fost preparată pentru prima dată în 1849 de Charles-Adolphe Wurtz prin hidroliza izocianatului de metil și a compușilor înrudiți. Un exemplu al acestui proces include utilizarea rearanjării Hofmann, pentru a obține metilamină din acetamidă și gaz de brom.

Metode de laborator

În laborator, clorhidratul de metilamină se prepară ușor prin diverse alte metode. O metodă constă în tratarea formaldehidei cu clorură de amoniu.

[_NH4]Cl + _CH2O→ [_CH2=NH2]Cl +_H2O

[_CH2=NH2]Cl + _CH2O+_H2O→ [_CH3NH3]Cl + HCOOH

Sarea de clorhidrat incoloră poate fi transformată într-o amină prin adăugarea unei baze puternice, cum ar fi hidroxidul de sodiu (NaOH):

[_CH3NH3]Cl + NaOH → _CH3NH2 + NaCl + H2O

O altă metodă presupune reducerea nitrometanului cu zinc și acid clorhidric.

_CH3NO2 + 2HCl + Zn → _CH3NH2 + _ZnCl2

O altă metodă de producere a metilaminei este decarboxilarea spontană a glicinei cu o bază puternică în apă.

[GALLERY=media, 18][/GALLERY]

Metoda industrială

Metilaminele sunt produse comercial prin aminarea metanolului în prezența unor catalizatori de aluminosilicat (Zeolite). Amoniacul reacționează cu metanolul în faza de vapori pentru a obține produse separate, și anume - MMA (monometilamină), DMA (dimetilamină) și TMA (trimetilamină). Procesul de reacție și ecuația sunt prezentate mai jos:

_CH3OH+ _NH3 → _CH3NH2 + _H2O

Procesul de reacție al metilaminei

Metilamina este produsă și prin reacția formaldehidei cu sarea de clorură de amoniu. Metilaminele gazoase și lichide sunt utilizate ca intermediari în producția de produse farmaceutice, pesticide, reactivi de laborator și agenți de bronzare. Produsele agrochimice sunt principalele motoare ale industriei metilaminei.

Cu o grupă amină primară atașată, metilamina acționează ca un bun nucleofil.

Aplicații ale metilaminei

Printre substanțele chimice reprezentative importante din punct de vedere comercial produse din metilamină se numără efedrina și teofilina, pesticidele carbofuran, carbaril și metam sodiu, precum și solvenții N-metilformamidă și N-metilpirolidonă (NMP). Astfel de substanțe valoroase pentru industrie sunt, de asemenea, produse din metilamină: N-metil-2-pirrolidonă, metilformamidă, cafeină și N,N'-dimetil uree. Prepararea unor agenți tensioactivi și a unor revelatori fotografici necesită metilamina ca element de bază.

Metilamina este utilizată pe scară largă în sintezele de fabricație a medicamentelor precum MDMA, bk-MDMA, metamfetamina, mefedrona (4-MMC) și izomerii săi, efedrina și altele. Cele mai multe dintre acestea sunt reprezentate pe BB Forum.

Statutul juridic al metilaminei

Metilamina are un statut juridic complex la nivel mondial, în primul rând din cauza asocierii sale cu activități ilicite, în special în producția ilegală de metamfetamină. Guvernele și organismele de reglementare au impus controale și reglementări stricte cu privire la fabricarea, distribuția și vânzarea metilaminei pentru a limita deturnarea acesteia în scopuri ilegale.

În multe jurisdicții, metilamina este clasificată drept substanță controlată în temeiul legislației privind stupefiantele sau precursorii chimici. Această clasificare impune restricții stricte asupra producției, importului, exportului și distribuției sale. Persoanele și entitățile implicate în manipularea metilaminei trebuie să respecte cerințele de acordare a licențelor și să adere la proceduri cuprinzătoare de păstrare a evidențelor pentru a asigura transparența și trasabilitatea.

În plus, cooperarea internațională joacă un rol esențial în reglementarea metilaminei din cauza potențialului său de trafic transfrontalier. Diverse convenții și acorduri, precum Convenția Organizației Națiunilor Unite împotriva traficului ilicit de stupefiante și substanțe psihotrope, includ dispoziții privind controlul precursorilor chimici precum metilamina.

Depozitarea

Depozitarea sigură și responsabilă a metilaminei este un aspect esențial al gestionării acesteia, din cauza proprietăților sale fizice unice și a pericolelor potențiale. De obicei întâlnită în stare gazoasă, metilamina este depozitată în butelii de înaltă presiune concepute pentru a rezista condițiilor specifice asociate cu transportul și depozitarea sa.

Pentru a minimiza riscurile asociate metilaminei, instalațiile de depozitare trebuie să respecte protocoale de siguranță stricte. Sistemele de ventilație adecvate sunt esențiale pentru a preveni acumularea de gaze și pentru a asigura un mediu controlat. În plus, sunt aplicate măsuri de control al temperaturii pentru a menține stabilitatea și a preveni fluctuațiile care ar putea compromite integritatea containerelor de depozitare.

Având în vedere afinitatea metilaminei pentru soluțiile apoase, instalațiile de depozitare trebuie să țină seama de reacțiile potențiale cu umiditatea. Instalațiile sunt echipate cu sisteme de control al umidității și există o monitorizare strictă pentru a preveni reacțiile neintenționate care pot compromite calitatea și siguranța metilaminei stocate.

Sarea clorhidrat de metilamină are stare solidă în condiții normale. Acest aspect face ca această formă de metilamină să fie mai atractivă și mai convenabilă pentru transport și livrare poștală.

Eliminarea

Eliminarea metilaminei necesită respectarea reglementărilor de mediu. Metodele de tratare pot include neutralizarea, degradarea chimică sau incinerarea în instalații autorizate. Trebuie să se acorde o atenție deosebită prevenirii contaminării mediului și asigurării eliminării în condiții de siguranță a subproduselor.

Toxicitatea și normele de manipulare a substanței

Metilamina prezintă riscuri pentru sănătate, în principal prin inhalare sau contact cu pielea. Aceasta poate provoca iritații ale sistemului respirator, ochilor și pielii. Echipamentul individual de protecție adecvat, inclusiv protecția respiratorie, este esențial atunci când se manipulează metilamina. În plus, respectarea protocoalelor de siguranță stabilite, inclusiv ventilația adecvată și procedurile de răspuns în caz de urgență, este esențială pentru reducerea la minimum a riscurilor asociate cu utilizarea acesteia.

LD50 (șoarece, s.c.) este de 2,5 g/kg.

Administrația pentru Securitate și Sănătate Ocupațională (OSHA) și Institutul Național pentru Securitate și Sănătate Ocupațională (NIOSH) au stabilit limitele de expunere profesională la 10 ppm sau 12 mg/m3 pe o medie ponderată în timp de opt ore.

Concluzii

În rezumat, metilamina apare ca un compus cu o versatilitate semnificativă, găsindu-și aplicații în toate industriile, atât legale, cât și nu numai. Aprecierea proprietăților sale diverse, a complexităților juridice și a importanței manipulării în condiții de siguranță devine extrem de importantă pentru cei implicați în sinteza, distribuția și utilizarea sa. O înțelegere cuprinzătoare a metilaminei este vitală nu numai pentru încurajarea practicilor industriale responsabile, ci și pentru reducerea riscurilor potențiale asociate cu aplicațiile sale multiple.