stringtranslate.com

Метиламин

Метиламин – органическое соединение с формулой CH 3 NH 2 . Этот бесцветный газ является производным аммиака , но в нем один атом водорода заменен метильной группой . Это простейший первичный амин .

Метиламин продается в виде раствора в метаноле , этаноле , тетрагидрофуране или воде или в виде безводного газа в металлических контейнерах под давлением. В промышленности метиламин транспортируют в безводном виде в герметизированных вагонах и цистернах. Имеет сильный запах, похожий на тухлую рыбу. Метиламин используется в качестве строительного блока для синтеза множества других коммерчески доступных соединений.

Индустриальное производство

Метиламин получают в промышленных масштабах реакцией аммиака с метанолом в присутствии алюмосиликатного катализатора . Диметиламин и триметиламин производятся совместно; кинетика реакции и соотношения реагентов определяют соотношение трех продуктов. Продуктом, наиболее предпочтительным с точки зрения кинетики реакции, является триметиламин. [4]

CH 3 OH + NH 3 → CH 3 NH 2 + H 2 O

Таким образом, в 2005 году было произведено около 115 000 тонн. [5]

Лабораторные методы

Метиламин был впервые получен в 1849 году Шарлем-Адольфом Вюрцем путем гидролиза метилизоцианата и родственных соединений. [5] [6] Пример этого процесса включает использование перегруппировки Гофмана для получения метиламина из ацетамида и брома . [7] [8]

В лаборатории гидрохлорид метиламина легко получить различными другими методами. Один из методов заключается в обработке формальдегида хлоридом аммония . [9]

[NH 4 ]Cl + CH 2 O → [CH 2 =NH 2 ]Cl + H 2 O
[CH 2 =NH 2 ]Cl + CH 2 O + H 2 O → [CH 3 NH 3 ]Cl + HCOOH

Бесцветную гидрохлоридную соль можно превратить в амин добавлением сильного основания, такого как гидроксид натрия (NaOH):

[CH 3 NH 3 ]Cl + NaOH → CH 3 NH 2 + NaCl + H 2 O

Другой метод предполагает восстановление нитрометана цинком и соляной кислотой. [10]

Другой метод получения метиламина — спонтанное декарбоксилирование глицина сильным основанием в воде. [ нужна цитата ]

Реактивность и приложения

Метиламин является хорошим нуклеофилом , поскольку представляет собой беспрепятственный амин . [11] Как амин он считается слабым основанием . Его использование в органической химии широко распространено. Некоторые реакции с участием простых реагентов включают: с фосгеном на метилизоцианат , с сероуглеродом и гидроксидом натрия на метилдитиокарбамат натрия, с хлороформом и основанием на метилизоцианид и с оксидом этилена на метилэтаноламины . Жидкий метиламин обладает свойствами растворителя, аналогичными свойствам жидкого аммиака . [12]

Типичные коммерчески значимые химические вещества, производимые из метиламина, включают фармацевтические препараты эфедрин и теофиллин , пестициды карбофуран , карбарил и метамнатрия , а также растворители N -метилформамид и N -метилпирролидон . Для приготовления некоторых поверхностно-активных веществ и фотопроявителей требуется метиламин в качестве строительного блока. [5]

Биологическая химия

Метиламин возникает в результате гниения и является субстратом метаногенеза . [13]

Кроме того, метиламин вырабатывается во время PADI4 -зависимого деметилирования аргинина . [14]

Безопасность

LD 50 (мышь, подкожно ) составляет 2,5 г /кг. [15]

Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) и Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) установили пределы профессионального воздействия на уровне 10 частей на миллион или 12 мг/м 3 в среднем за восемь часов, взвешенного по времени. [16]

Регулирование

В США метиламин контролируется Управлением по борьбе с наркотиками как химическое вещество -прекурсор Списка 1 [17] из-за его использования при незаконном производстве метамфетамина . [18]

В популярной культуре

Вымышленные персонажи Уолтер Уайт и Джесси Пинкман используют метиламин как часть процесса синтеза метамфетамина в сериале AMC «Во все тяжкие» .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 670. дои : 10.1039/9781849733069-00648. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ «Определение и значение метиламина» . Проверено 22 апреля 2022 г.
  3. ^ abcde Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0398». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Корбин Д.Р.; Шварц С.; Зоннихсен Г.К. (1997). «Синтез метиламинов: обзор». Катализ сегодня . 37 (24): 71–102. дои : 10.1016/S0920-5861(97)00003-5.
  5. ^ abc Карстен Эллер, Эрхард Хенкес, Роланд Россбахер, Хартмут Хёке «Амины, алифатические» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002/14356007.a02_001
  6. ^ Шарль-Адольф Вюрц (1849) «Sur une série d'alcalisorganiques homologues avec l'ammoniaque» (О ряде гомологичных органических щелочей, содержащих аммиак), Comptes rendus …, 28  : 223-226. Примечание. Эмпирическая формула Вюрца для метиламина неверна, поскольку химики той эпохи использовали неправильную атомную массу углерода (6 вместо 12).
  7. ^ Манн, ФГ; Сондерс, Британская Колумбия (1960). Практическая органическая химия (4-е изд.). Лондон: Лонгман. п. 128. ИСБН 9780582444072.
  8. ^ Коэн, Юлиус (1900). Практическая органическая химия (2-е изд.). Лондон: Macmillan and Co., Limited. п. 72.
  9. ^ Марвел, CS; Дженкинс, Р.Л. (1941). «Метиламина гидрохлорид». Органические синтезы .; Коллективный том , том. 1, с. 347
  10. ^ Гаттерман, Людвиг и Виланд, Генрих (1937). Лабораторные методы органической химии. Эдинбург, Великобритания: R&R Clark, Limited. стр. 157–158.
  11. ^ Питер Скотт, изд. (13 октября 2009 г.). Линкерные стратегии в твердофазном органическом синтезе. Джон Уайли и сыновья. п. 80. ИСБН 9780470749050. ...беспрепятственный амин, такой как метиламин
  12. ^ Дебакер, Марк Г.; Мкадми, Эль-Башир; Соваж, Франсуа X.; Лельёр, Жан-Пьер; Вагнер, Майкл Дж.; Консепсьон, Росарио; Ким, Джинын; Макмиллс, Лорен Э.Х.; Дай, Джеймс Л. (1996). «Система литий-натрий-метиламин: становится ли легкоплавкий натрий жидким металлом?». Журнал Американского химического общества . 118 (8): 1997. doi : 10.1021/ja952634p.
  13. ^ Тауэр, РК (1998). «Биохимия метаногенеза: дань уважения Марджори Стивенсон: лекция о премии Марджори Стивенсон 1998 года». Микробиология . 144 (9): 2377–406. дои : 10.1099/00221287-144-9-2377 . ПМИД  9782487.
  14. ^ Нг, СС; Юэ, WW; Опперманн, У; Клозе, Р.Дж. (февраль 2009 г.). «Динамическое метилирование белков в биологии хроматина». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 66 (3): 407–22. doi : 10.1007/s00018-008-8303-z. ПМЦ 2794343 . ПМИД  18923809. 
  15. ^ Индекс Merck , 10-е изд. (1983), стр.864, Рэуэй: Merck & Co.
  16. ^ CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
  17. ^ Раздел 21 Кодекса федеральных правил.
  18. ^ Франк, RS (1983). «Ситуация с подпольными лабораториями по производству наркотиков в Соединенных Штатах». Журнал судебной медицины . 28 (1): 18–31. дои : 10.1520/JFS12235J. ПМИД  6680736.