Metilamin: Methylamina: lastnosti, uporaba in drugo

Uvod

Metilamin, kemijska spojina z molekulsko formulo CH3NH2, ima pomembno vlogo v različnih industrijskih procesih in aplikacijah. Ta članek obravnava večplastne vidike metilamina, pri čemer raziskuje njegove fizikalne in kemijske lastnosti, metode sinteze, pravni status, uporabo, skladiščenje, odstranjevanje in pravila, ki urejajo ravnanje z njim.

Struktura metilamina

Fizikalne lastnosti metilamina

Metilamin je brezbarven plin z značilnim vonjem po amoniaku, podobnim vonju po gnilih ribah. Zelo dobro se topi v vodi (1008 g/L pri 20 °C), metanolu, etanolu in tetrahidrofuranu. Njegovo vrelišče je -6,3 °C (-21,3 °F), tališče pa -93,10 °C (-135,58 °F). Gostota metilamina kot plina je približno 0,6562 kg/m³, zato je bistveno lažji od zraka. Te raznovrstne fizikalne lastnosti imajo ključno vlogo pri določanju ustreznih načinov skladiščenja, prevoza in uporabe metilamina v različnih industrijskih okoljih.

Metilamin hidroklorid (v obliki prahu)

Metilamin je zelo vnetljiv in ima plamenišče -10 °C, zato so med prevozom in uporabo potrebni previdnostni ukrepi. Meša se z deli metanola, etanola, oksolana in vode ter se prodaja kot raztopina. Plinski brezvodni metilamin se prevaža tudi v kovinskih posodah pod pritiskom.

Kemijske lastnosti metilaminov

Metilamin, primarni amin, ki ga označuje molekulska struktura, ki vsebuje dušikov atom, vezan na tri vodikove atome, ima bogato paleto kemijskih lastnosti, ki podpirajo njegovo vsestransko uporabnost v različnih aplikacijah. Prisotnost amino skupine daje metilaminu posebno reaktivnost, saj je hkrati baza in nukleofil.

Lewisova struktura metilamina

V kemijskih reakcijah metilamin sodeluje v procesih, kot so nukleofilna substitucija, adicija (kondenzacija) in različne pretvorbe, ki so bistvene za organsko sintezo. Posebej pomembna je njegova vloga predhodnika, ki omogoča izdelavo zdravil, agrokemikalij in drugih kompleksnih organskih spojin. Poleg tega metilamin zaradi svoje aminske narave sodeluje v kislinsko-bazičnih reakcijah in tvori soli s kislinami.

Načini sinteze metilaminov

Metilamin je leta 1849 prvič pripravil Charles-Adolphe Wurtz s hidrolizo metil izocianata in sorodnih spojin. Primer tega postopka vključuje uporabo Hofmannove preureditve za pridobivanje metilamina iz acetamida in plinastega broma.

Laboratorijski načini

V laboratoriju se metilamin hidroklorid zlahka pripravi z različnimi drugimi metodami. Ena od metod vključuje obdelavo formaldehida z amonijevim kloridom.

[_NH4]Cl + _CH2O→ [_CH2=NH2]Cl +_H2O

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

Brezbarvno hidrokloridno sol lahko pretvorimo v amin z dodatkom močne baze, kot je natrijev hidroksid (NaOH):

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

Druga metoda vključuje redukcijo nitrometana s cinkom in klorovodikovo kislino.

_CH3NO2 + 2HCl + Zn → _CH3NH2 + _ZnCl2

Druga metoda pridobivanja metilamina je spontana dekarboksilacija glicina z močno bazo v vodi.

[GALLERY=media, 18][/GALLERY]

Industrijski način

Metilamini se komercialno proizvajajo z aminiranjem metanola v prisotnosti aluminosilikatnih katalizatorjev (zeolitov). Amoniak reagira z metanolom v parni fazi, pri čemer nastanejo ločeni proizvodi, in sicer MMA (monometilamin), DMA (dimetilamin) in TMA (trimetilamin). Reakcijski proces in enačba sta prikazana spodaj:

_CH3OH+ _NH3 → _CH3NH2 + _H2O

Reakcijski proces metilaminov

Metilamin nastane tudi z reakcijo formaldehida s soljo amonijevega klorida. Tako plinasti kot tekoči metilamini se uporabljajo kot vmesni proizvodi v proizvodnji farmacevtskih izdelkov, pesticidov, laboratorijskih reagentov in sredstev za strojenje. Agrokemikalije so glavna gonilna sila metilaminske industrije.

Metilamin s primarno aminsko skupino deluje kot dober nukleofil.

Uporaba metilaminov

Reprezentativne komercialno pomembne kemikalije, proizvedene iz metilamina, vključujejo zdravila efedrin in teofilin, pesticide karbofuran, karbaril in natrijev metam ter topili N-metilformamid in N-metilpirolidon (NMP). Iz metilamina se proizvajajo tudi takšne dragocene snovi za industrijo: N-metil-2-pirolidon, metilformamid, kofein in N,N'-dimetil sečnina. Za pripravo nekaterih površinsko aktivnih snovi in razvijalcev fotografij je metilamin potreben kot gradnik.

Metilamin se pogosto uporablja v sintezah za proizvodnjo drog, kot so MDMA, bk-MDMA, metamfetamin, mefedron (4-MMC) in njegovi izomeri, efedrin in drugi. Večina jih je zastopana na forumu BB.

Pravni status metilamina

Metilamin ima v svetu zapleten pravni položaj, predvsem zaradi svoje povezanosti z nezakonitimi dejavnostmi, zlasti pri nezakoniti proizvodnji metamfetamina. Vlade in regulativni organi so uvedli strog nadzor in predpise o proizvodnji, distribuciji in prodaji metilamina, da bi omejili njegovo preusmerjanje v nezakonite namene.

V mnogih državah je metilamin uvrščen med nadzorovane snovi v skladu z zakoni o drogah ali kemičnih predhodnih sestavinah. Ta razvrstitev nalaga stroge omejitve za njegovo proizvodnjo, uvoz, izvoz in distribucijo. Posamezniki in subjekti, vključeni v ravnanje z metilaminom, morajo izpolnjevati zahteve za izdajo dovoljenj in se držati celovitih postopkov vodenja evidenc, da se zagotovita preglednost in sledljivost.

Poleg tega ima mednarodno sodelovanje ključno vlogo pri urejanju metilamina zaradi možnosti njegove čezmejne trgovine. Različne konvencije in sporazumi, kot je Konvencija Združenih narodov proti nedovoljenemu prometu z mamili in psihotropnimi snovmi, vključujejo določbe, ki obravnavajo nadzor kemičnih predhodnikov, kot je metilamin.

Skladiščenje

Varno in odgovorno skladiščenje metilamina je zaradi njegovih edinstvenih fizikalnih lastnosti in potencialnih nevarnosti ključni vidik njegovega upravljanja. Metilamin, ki se običajno pojavlja v plinastem stanju, se shranjuje v visokotlačnih jeklenkah, zasnovanih tako, da vzdržijo posebne pogoje, povezane s prevozom in skladiščenjem.

Za zmanjšanje tveganj, povezanih z metilaminom, morajo skladišča upoštevati stroge varnostne protokole. Ustrezni prezračevalni sistemi so bistveni za preprečevanje kopičenja plina in zagotavljanje nadzorovanega okolja. Poleg tega se izvajajo ukrepi za nadzor temperature, da se ohrani stabilnost in preprečijo nihanja, ki bi lahko ogrozila celovitost posod za shranjevanje.

Glede na to, da je metilamin nagnjen k vodnim raztopinam, morajo skladišča upoštevati možne reakcije z vlago. Objekti so opremljeni s sistemi za nadzor vlage, izvaja pa se tudi strogo spremljanje, da se preprečijo nenamerne reakcije, ki bi lahko ogrozile kakovost in varnost shranjenega metilamina.

Metilamin hidrokloridna sol je pri normalnih pogojih v trdnem stanju. Zaradi tega je ta oblika metilamina privlačnejša in priročnejša za prevoz in poštno dostavo.

Odstranjevanje

Pri odstranjevanju metilamina je treba upoštevati okoljske predpise. Metode obdelave lahko vključujejo nevtralizacijo, kemično razgradnjo ali sežig v odobrenih obratih. Skrbno je treba upoštevati, da se prepreči onesnaženje okolja in zagotovi varno odstranjevanje stranskih proizvodov.

Strupenost in pravila za ravnanje s snovjo

Metilamin predstavlja tveganje za zdravje, predvsem pri vdihavanju ali stiku s kožo. Lahko povzroči draženje dihal, oči in kože. Pri ravnanju z metilaminom je ključnega pomena ustrezna osebna zaščitna oprema, vključno z zaščito dihal. Poleg tega je za zmanjšanje tveganj, povezanih z njegovo uporabo, bistveno upoštevanje uveljavljenih varnostnih protokolov, vključno z ustreznim prezračevanjem in postopki za ukrepanje v nujnih primerih.

LD50 (miš, s.c.) je 2,5 g/kg.

Uprava za varnost in zdravje pri delu (OSHA) in Nacionalni inštitut za varnost in zdravje pri delu (NIOSH) sta določila mejne vrednosti poklicne izpostavljenosti pri 10 ppm ali 12 mg/m3 v osemurnem časovnem tehtanem povprečju.

Zaključek

Če povzamemo, se metilamin kaže kot zelo vsestranska spojina, ki se uporablja v različnih industrijskih panogah, tako zakonitih kot drugih. Za vse, ki se ukvarjajo z njegovo sintezo, distribucijo in uporabo, je bistvenega pomena razumevanje njegovih različnih lastnosti, pravnih zapletov in pomena varnega ravnanja z njim. Celovito razumevanje metilamina je ključno ne le za spodbujanje odgovornih industrijskih praks, temveč tudi za zmanjševanje morebitnih tveganj, povezanih z njegovo večplastno uporabo.