Cyanure

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Cyanure
Cyanure
Identification
No CAS 57-12-5
PubChem 5975
ChEBI 17514
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute CN-
Masse molaire[1] 26,0174 ± 0,001 g/mol
C 46,16 %, N 53,84 %,
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation 13,5984 eV (gaz)[2]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Les cyanures sont les composés de l'anion CN-, formé d'un atome de carbone lié par une liaison triple à un atome d'azote. L'ion CN- est la base conjuguée de l'acide cyanhydrique.

Formes[modifier | modifier le code]

Les sels de cet ion sont extrêmement toxiques, de même que l'acide qui leur est associé : l'acide cyanhydrique. Dans le langage courant, le terme cyanure désigne généralement le cyanure de potassium (KCN).

Les ferrocyanures (ou hexacyanoferrates II) Fe(CN)64 -, en revanche, sont pratiquement inoffensifs. Les ferrocyanures de sodium, de potassium et de calcium, sont des additifs alimentaires (anti-agglomérants) respectivement référencés E 535, E 536 et E 538. Le ferrocyanure de potassium est également autorisé en œnologie pour le collage des vins blancs ou rosés présentant un excès de fer ou de cuivre.

Les ferricyanures (ou hexacyanoferrates III) Fe(CN)63- présentent également une faible toxicité.

Source et utilisation[modifier | modifier le code]

Dans la nature[modifier | modifier le code]

Les cyanures peuvent être produits par des bactéries, des moisissures et des algues et sont contenus dans de nombreux aliments et des plantes. Dans les plantes, les cyanures sont normalement liés à des molécules de sucre sous la forme de glycosides cyanogènes et servent aux plantes comme défense contre les herbivores. Les racines du manioc ou encore les graines de lin contiennent des glucosides cyanogènes et, souvent, il faut les traiter avant la consommation (en général par ébullition prolongée).

Les noyaux de fruits, comme les cerises et les abricots, contiennent souvent des cyanures ou des glycosides cyanogènes. Les pépins de pomme en contiennent également. Les amandes amères dont on fait de l'huile d'amande contiennent aussi un glycoside cyanogène, l'amygdaline.

L'ingestion de 50 amandes amères peut causer la mort d'un être humain [3]. Beaucoup d'enzymes hydrogénases contiennent des ligands cyanurés sur leurs sites actifs.

Les lépidoptères de la famille des Zygaenidae émettent un liquide cyanuré lorsqu'ils sont attaqués.

Selon l'Agence canadienne d'inspection des aliments[4], le glycoside cyanogène contenu dans les amandes des fruits à noyau devient toxique lorsqu'il se transforme en acide cyanhydrique dans le corps. La dose létale de cyanure se situe entre 0,5 et 3 mg par kg de masse corporelle.

Production industrielle[modifier | modifier le code]

À partir d'ammoniac et de méthane, d'autres hydrocarbures ou de monoxyde de carbone, voir cyanure d'hydrogène.

On a aussi produit du cyanure de sodium par réaction entre l'amidure de sodium et le carbone.

Les nitriles sont souvent produites par oxydation d'hydrocarbures avec de l'ammoniac (ex.: acrylonitrile) ou par déshydratations d'amides.

Chimie[modifier | modifier le code]

Le cyanure est un anion qui est souvent rencontré en chimie.

Chimie de coordination[modifier | modifier le code]

Le cyanure est considéré comme le ligand le plus puissant pour beaucoup de métaux de transition. La grande affinité des métaux pour le cyanure peut être attribuée à sa charge négative et sa capacité à entrer dans une liaison p.

Quelques complexes:

  • Les octocyanures [M(CN)8]4-(M= Mo, W) qui ont une forme dodécaédrique ;
  • Les hexacyanures [M(CN)6]3- (M = Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co), qui ont une forme octaédrique ;
  • les tétracyanures [M(CN)4]2- (M = Ni, Pd, Pt), qui ont une forme carrée plane ;
  • les dicyanures [M(CN)2]- (M = Cu, Ag, Au), qui ont une forme linéaire.

Le pigment bleu foncé bleu de Prusse, utilisé comme teinture, est un complexe cyanuré du fer. Le bleu de Prusse peut produire du cyanure d'hydrogène par action des acides.

Synthèse organique (voir nitriles)[modifier | modifier le code]

Très nucléophile, le cyanure est facilement introduit dans des molécules par déplacement de l’halogène correspondant. Les cyanures organiques, en général, sont appelés nitriles. Ainsi, CH3CN peut s'appeler cyanure de méthyle mais, normalement, on parle de acétonitrile.

En chimie organique, le cyanure est utilisé pour augmenter la longueur des chaînes organiques en même temps que l'introduction d'autres fonctions:

RX + CN- → RCN + X- (Substitution nucléophile) suivi de
  1. RCN + 2 H2O → RCOOH + NH3 (hydrolyse), ou
  2. RCN + 0.5 LiAlH4 + (seconde étape) 2 H2O → RCH2NH2 + 0.5 LiAl(OH)4 (sous reflux dans de l'éther, suivi de l'addition de H2O)

Une méthode alternative pour introduire le cyanure est l'hydrocyanatation où le cyanure d'hydrogène réagit avec un alkène. Un catalyseur métallique est nécessaire.

Un phénomène peut se produire si la transmutation de la cyanure (substances hyperprotéique du cyanure) et du dicyanure est catalysée mutuellement et moléculairement entre les deux substances.

Divers[modifier | modifier le code]

  • Les cyanures sont utilisés comme insecticides dans les bateaux et comme raticides.
  • Les professeurs Ernst T. Krebs Senior et Junior avaient proposé l'administration intraveineuse d'amygdaline en chimiothérapie carcinologique. En effet, elle délivre du cyanure sous l'action d'une beta-glycosidase spécifiquement exprimée par certains tissus tumoraux. L'amygdaline IV n'a cependant pas fait la preuve de son efficacité.
  • Le cyanure est utilisé dans l'extraction minière et dans l'industrie pour extraire l'or [5] et l'argent en remplacement du mercure.
  • Il est utilisé également pour réaliser l'électrodéposition (électrolyse) de certains métaux (argent, or, cadmium, cuivre, mercure…).
  • Libéré par le Zyklon B, le cyanure d'hydrogène fut utilisé par les Nazis durant la Seconde Guerre mondiale comme poison dans les chambres à gaz.
  • Cyanure est le nom d'un des membres du groupe de hip-hop Français ATK.
  • Cyanure (Cyanide en anglais) nom d'une des chansons de Metallica retrouvée sur l'album Death Magnetic.
  • Cyanure est aussi un personnage dans Spirou et Fantasio.

Sécurité[modifier | modifier le code]

Toxicité[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Intoxication au cyanure.

Le cyanure se fixe sur les atomes de fer contenus dans l'hémoglobine et la cytochrome oxydase. Cette dernière est responsable du transport et de l'utilisation du dioxygène dans la chaîne respiratoire mitochondriale. Il est à signaler que, si la fixation de cyanure sur l'hémoglobine déplace la courbe de saturation de l'hémoglobine vers la gauche et diminue de ce fait l'extraction de dioxygène par les tissus, ce mécanisme est modeste dans la mort par intoxication au cyanure.

Il est particulièrement redoutable sous forme de cyanure d'hydrogène, composé volatil et très toxique. Ce gaz se forme notamment lorsque les cyanures sont acidifiés (en solution ou par les sucs gastriques après ingestion). Il est utilisable pour ses propriétés anoxiantes comme arme chimique.

L'intoxication au cyanure peut se produire simplement lors de l'ingestion de certaines plantes (cassave, manioc…) et de noyaux de certains fruits. Ces derniers contiennent une molécule de cyanogène, l'amygdaline, décomposée dans l'intestin en glucose, aldéhyde et cyanure, sous l'effet des bêta-glucosidases. L'amande amère possédant elle-même une bêta-glucosidase activée à l'air, elle libère des effluves de cyanure d'hydrogène et de benzaldéhyde, c'est ce dernier qui dégage l'odeur d'amande amère couramment attribuée au cyanure lui-même.

La combustion de certains polymères (polyuréthanes, vinyles, laine) dégage du cyanure d'hydrogène et peut provoquer des intoxications, notamment dans des cas de « feux de lits » (personnes fumant au lit, s'endormant, la cigarette provoquant une combustion lente des couvertures) où les victimes meurent d'intoxication avant d'être brûlées[6]. L'utilisation des sels de cyanure en métallurgie a également accru le risque d'intoxication.

Réactivité[modifier | modifier le code]

Les ions cyanures déjà liés aux ions ferreux (ferrocyanures) ou ferrique (ferricyanures) ne vont normalement pas se lier au fer de l'hémoglobine et des cytochromes. De même ceux liés au cobalt par exemple dans la vitamine B12.

Les ions cyanures peuvent être oxydés par l'oxygène en cyanates beaucoup moins toxiques et qui peuvent s'hydrolyser en bioxyde de carbone et ammoniaque. Le soufre oxyde les cyanures en thiocyanates moins toxiques.

Le groupe cyanure se lie à un groupe alkyle ou aryle. Dans le cas des nitriles comme l'acétonitrile ou le polyacrylonitrile, le groupe cyanure est assez lié pour ne plus attaquer le fer car il n'y a pas de groupes qui fourniraient des électrons pour compenser le départ du cyanure.

Cependant dans les cyanohydrines l'oxygène de la fonction alcool perd facilement son proton acide et la paire d'électrons ainsi libérée peut devenir la liaison pi du groupe carbonyle (CO). L'anion cyanure part alors avec la paire d'électrons qui le liait au carbone du carbonyle.

Antidotes[modifier | modifier le code]

Les antidotes suivants existent :

Il est nécessaire de réagir vite et, en cas d'arrêt respiratoire, de faire respirer de l'oxygène et en aucun cas de pratiquer le bouche à bouche car il y a un risque d'intoxication à l'expiration.

L'action des antidotes du cyanure est basée sur les mécanismes suivants :

  • le nitrite d'amyle et le nitrite de sodium induisent la formation de méthémoglobine qui fixe les ions cyanure contrairement à l'hémoglobine native. Ceci permet de soustraire une partie du cyanure de sa cible. Ce mécanisme d'action rend l'usage de cet antidote hasardeux quand il existe une intoxication au monoxyde de carbone associée, qui diminue déjà la part d'hémoglobine active. Or cette intoxication associée est fréquente (co-intoxication par les fumées d'incendie).
  • Le thiosulfate permet le métabolisme du cyanure en thyocyanate non toxique. Il s'agit d'une action plus lente, cet antidote n'est donc pas utilisé seul en contexte d'urgence.
  • L'hydroxocobalamine et les sels de cobalt capturent l'ion cyanure pour permettre son élimination urinaire.

Nomenclature[modifier | modifier le code]

Cyanure de sodium :

  • numéro CAS : 151-50-8
  • fiche toxicologique INRS : FT111

Cyanure de potassium :

  • numéro CAS : 143-33-9
  • fiche toxicologique INRS : FT111

Histoire[modifier | modifier le code]

Dans les romans policiers[modifier | modifier le code]

Agatha Christie[modifier | modifier le code]

  • Du cyanure de potassium en poudre dissous dans du champagne est utilisé pour commettre deux meurtres dans Meurtre au champagne.
  • Les premier et cinquième meurtres de Dix petits nègres sont commis avec du cyanure (dans du champagne pour l'un, dans une seringue pour l'autre).
  • Le deuxième meurtre de La Mort dans les nuages est exécuté avec du cyanure, pour être ensuite déguisé en suicide.
  • Dans La Plume empoisonnée, Mrs Symmington met fin à ses jours en avalant du cyanure destiné au jardinage.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
  3. Guide pratique de toxicologie, F.-X. Reichl, R. Perraud, Ed. Krahé, 2004, p. 134.
  4. Agence canadienne d'inspection des aliments - Toxines naturelles dans les fruits et légumes frais
  5. Cyanuration et Or : Dissolution par l'eau ? : un article explicatif chez Culturesciences-Chimie École Normale Supérieure - DGESCO
  6. (en) David M. Cline et al., Tintinalli's Emergency Medicine Manual : 7e édition, New York, McGraw-Hill Professional,‎ 2012, 604 p. (ISBN 9780071781848)
  7. "Death of a river", BBC, 15 février 2000

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Convention sur l’interdiction de la mise au point, de la fabrication, du stockage, et de l’emploi des armes chimiques et sur leur destruction (consulté le 5/7/2010).
  • Circulaire N° 700/SGDN/PSE/PPS du 7 novembre 2008 relative à la doctrine nationale d’emploi des moyens de secours et de soins face à une action terroriste mettant en œuvre des matières chimiques.
  • Rauber C, Kupferschmidt H. (2008) [. http://www.toxi.ch/upload/pdf/Merkblatt_Zyanide_f.pdf Intoxications aux cyanures] Centre suisse d’information toxicologique ; janvier 2008 (consulté le 27/7/2010)
  • INRS (2006) Cyanure d’hydrogène et solutions aqueuses. Fiche toxicologique FT 4, édition 2006.
  • INRS(2006) Cyanure de sodium et cyanure de potassium. Fiche toxicologique FT 111, édition 2006.
  • INERIS (2006). Cyanures et dérivés Fiche de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques. (version no 1 du 27 juillet 2006)
  • Benaissa L, Hantson P, Laforge M, Borron S, Baud F. (1999) Cyanure et toxiques cyanogéniques. in Encyclopédie Médico-Chirurgicale pathologies professionnelles et environnementales. Paris : Elsevier Masson SAS, 16-048-C-20, :7p.
  • Cavallo JD, Fuilla C, Dorandeu F, Laroche P, Vidal D. (2010) Les risques NRBC-E savoir pour agir. Paris : édition Xavier Montauban ; 336p.
  • INRS (2004) Acétonitrile. Fiche toxicologique FT 104, édition 2004.
  • INRS (2004) Acrylonitrile. Fiche toxicologique FT 105, édition 2004.
  • Légifrance Décret N° 88-448 modifié par le décret n° 95-608 relatif à la protection des travailleurs exposés aux gaz destinés aux opérations de fumigation.
  • Falcy M, Malard S. (2005) Comparaison des seuils olfactifs de substances chimiques avec des indicateurs de sécurité utilisés en milieu professionnel (ND 2221). INRS. Hygiène et sécurité du travail. Cahiers de notes documentaires ; 1er trimestre 2005;198:7-21.
  • Renard C, Dorandeu F, Borron S, Baud F, Rüttmann M, Vest P, et al (2003) Actualités sur l’intoxication cyanhydrique. Médecine et Armées ;31(3):218-26.
  • [Rivièrea, F., Bohanda, S., Fuillab, C., Petitc, J. L., Lapostolled, F., Lamberte, Y., ... & Larochea, P. (2010). Intoxication cyanhydrique: y penser ! . médecine et armées, 38(5), 387-396. ]