Méthylamine

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Méthylamine
Methylamine.png Methylamine-3D-balls.png
Structure de la méthylamine
Identification
Nom IUPAC aminométhane
Synonymes

Méthanamine
Monométhylamine

No CAS 74-89-5
No EINECS 200-820-0
SMILES
InChI
Apparence gaz comprimé liquéfié incolore, d'odeur caractéristique. (anhydre)
Ou solution incolore dans l'eau, d'odeur âcre. (solution aqueuse à 40 %)[1]
Propriétés chimiques
Formule brute CH5N  [Isomères]
Masse molaire[3] 31,0571 ± 0,0014 g/mol
C 38,67 %, H 16,23 %, N 45,1 %,
pKa 10,63
Moment dipolaire 1,31 ± 0,03 D [2]
Propriétés physiques
fusion −93 °C (anhydre)[1],
−39 °C (solution à 40 %)[1]
ébullition −6 °C (anhydre)[1],
48 °C (solution à 40 %)[1]
Solubilité 1 080 g·l-1 (20 °C)
Paramètre de solubilité δ 22,9 MPa1/2 (25 °C)[4]
Masse volumique 0,89 g·cm-3 (solution à 40 %)[1],

0,699 g·cm-3 (−10,8 °C)[5]

d'auto-inflammation 430 °C[1]
Point d’éclair −10 °C[1]
Limites d’explosivité dans l’air 4,920,7 % vol[1]
Pression de vapeur saturante à 20 °C : 304 kPa[1]
Point critique 74,3 bar, 156,85 °C [7]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar 150 J/mol.K
ΔfH0liquide -47 kJ/mol
Cp 101,8 J/mol.K (−14 °C)
Précautions
Directive 67/548/EEC
Corrosif
C
Extrêmement inflammable
F+



Transport
-
   1061   

-
   1235   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

SIMDUT[10]
A : Gaz compriméB1 : Gaz inflammableD1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats gravesE : Matière corrosive
A, B1, D1A, E,
SGH[11]
SGH02 : InflammableSGH04 : GazSGH05 : Corrosif
Danger
H220, H315, H318, H332, H335,

SGH02 : InflammableSGH05 : Corrosif
Danger
H224, H302, H314, H332,
Écotoxicologie
LogP -0,71 (anhydre)[1],
-0.6 (solution à 40 %)[1]
Seuil de l’odorat bas : 0,0009 ppm
haut : 4,68 ppm[12]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La méthylamine est un composé organique de formule semi-développée CH3NH2. Ce gaz incolore dérive de l'ammoniac où un atome d'hydrogène a été remplacé par un groupe méthyle. C'est la plus simple des amines primaires. Elle a une forte odeur ressemblant à celle du poisson. Elle est vendue sous forme de solution soit dans le méthanol ou dans l'éthanol, le THF ou l'eau, ou sous forme gazeuse anhydre sous pression dans des containers métalliques. La méthylamine industrielle est vendue et transportée par camions citernes ou trains citernes. Elle sert de « brique de construction » dans la synthèse de très nombreux composés chimiques commerciaux. Des centaines de milliers de tonnes sont produites chaque année.[réf. nécessaire]

Production[modifier | modifier le code]

La méthylamine a été préparée pour la première fois par Charles Adolphe Wurtz grâce à l'hydrolyse de l'isocyanate de méthyle et de composés voisins[13].

la méthylamine est préparée commercialement par réaction entre l'ammoniac et le méthanol en présence d'un catalyseur silico-aluminate. La diméthylamine et la triméthylamine sont coproduites. Les paramètres cinétiques de la réaction et le ratio des réactifs détermine la proportion de ces trois produits[14] :

CH3OH + NH3 → CH3NH2 + H2O

De cette façon, plus de 400K tonnes sont produites annuellement.

En laboratoire, l'hydrochlorure de méthylamine est préparé simplement par la réaction entre l'acide chlorhydrique et l'hexamine ou par traitement du formaldéhyde avec le chlorure d'ammonium[15]:

NH4Cl + H2CO → CH2=NH·HCl + H2O
CH2=NH·HCl + H2CO + H2O → CH3NH2·HCl + HCOOH

L'hydrochlorure incolore peut être converti en l'amine libre par addition d'une base forte, comme l'hydroxyde de sodium (NaOH):

CH3NH2·HCl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O

Réactivité et applications[modifier | modifier le code]

La méthylamine est un bon nucléophile parce qu'aussi, elle est bien basique et non encombrée. Son utilisation en chimie organique est très variée. Par exemple, des réactions qui impliquent des composés simples incluent la réaction avec le phosgène (Cl2C=O) vers l'isocyanate de méthyle (CH3NCO), avec le sulfure de carbone (CS2) et l'hydroxyde de sodium (NaOH) vers le N-méthyl-dithiocarbamate de sodium (CH3NC(=S)-S-Na+), avec le chloroforme (CHCl3) et une base vers l'isocyanure de méthyle (CH3-NC) et avec l'oxirane vers la N-méthyl-éthanolamine.

Des produits chimiques parmi ceux d'une importance commerciale, produits de la méthylamine incluent des médicaments comme l'éphédrine, la théophylline, des pesticides comme le carbofuran, le carbaryl et le N-méthyl-dithiocarbamate de sodium (Metham sodium) et des solvants comme le N-méthylformamide, la N-méthyl-2-pyrrolidone. La préparation de certains surfactants et de réactifs de développement photographique nécessite de la méthylamine[13].

La méthylamine liquide peut être utilisée comme solvant analogue à l'ammoniac liquide dont elle partage certaine de ces propriétés mais elle dissout bien mieux les molécules organiques apolaires de la même façon que le méthanol le fait mieux que l'eau[16].

Biologie[modifier | modifier le code]

La méthylamine apparaît naturellement dans les processus de putréfaction et est un substrat de méthanisation[17]. Elle est aussi un agent tampon dans le lumen thylakoïdal des chloroplastes des plantes, siphonnant efficacement les protons nécessaires à l'ATP synthase.

Sécurité[modifier | modifier le code]

Le CL50 pour la souris est de 2,4 mg·kg-1. La méthylamine est aussi inscrite sur la "List 1 substance" de la DEA aux États-Unis car elle est considérée comme un précurseur de la méthamphétamine.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k et l METHYLAMINE et METHYLAMINE (solution aqueuse à 40 %), fiches de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultées le 9 mai 2009
  2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC,‎ 16 juin 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer,‎ 2007, 2e éd., 1076 p. (ISBN 0387690026, lire en ligne), p. 294
  5. (en) J. G. Speight, Norbert Adolph Lange, Lange's handbook of chemistry, McGraw-Hill,‎ 2005, 16e éd., 1623 p. (ISBN 0071432205), p. 2.289
  6. a, b et c (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill,‎ 1997, 7e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
  7. « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
  8. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, 2 et 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,‎ 1996 (ISBN 0-88415-857-8, 0-88415-858-6 et 0-88415-859-4)
  9. « méthylamine » sur ESIS, consulté le 15 février 2009
  10. « Méthylamine » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  11. Numéro index 612-001-01-6 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
  12. « Methylamine », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)
  13. a et b Amines, Aliphatic, Karsten Eller et al.; Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.
  14. Methylamines synthesis: A review, Corbin D.R., Schwarz S., Sonnichsen G.C.; Catalysis Today, 1997, vol. 37(2), p. 71–102. DOI:10.1016/S0920-5861(97)00003-5 .
  15. Methylamine Hydrochloride, Marvel, C. S.; Jenkins, R. L.; Org. Synth., 1941, vol. 1, p. 347.
  16. Liquid methylamine as a solvent, and a study of its chemical reactivity, H. D. Gibbs; J. Am. Chem. Soc., 1906, vol. 28, p. 1395–1422. DOI:10.1021/ja01976a009.
  17. Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson, Thauer, R. K.; Microbiology, 1998, vol. 144, p. 2377-2406.

Voir aussi[modifier | modifier le code]