Metylamin: Egenskaper, användningsområden och mycket mer

Introduktion

Metylamin, en kemisk förening med molekylformeln CH3NH2, har en viktig roll i olika industriella processer och tillämpningar. Denna artikel fördjupar sig i de mångfacetterade aspekterna av metylamin och utforskar dess fysiska och kemiska egenskaper, syntesmetoder, juridiska status, applikationer, lagring, bortskaffande och de regler som styr dess hantering.

Metylaminets struktur

Metylamins fysikaliska egenskaper

Metylamin existerar som en färglös gas med en distinkt, ammoniakliknande lukt som liknar ruttna fiskar. Det är mycket lösligt i vatten (1008 g / L vid 20 ° C), metanol, etanol, tetrahydrofuran. Dess kokpunkt är -6,3 ° C (-21,3 ° F), smältpunkten är -93,10 ° C (-135,58 ° F). Metylamins densitet som gas är cirka 0,6562 kg/m³, vilket gör den betydligt lättare än luft. Dessa nyanserade fysiska egenskaper spelar en avgörande roll för att bestämma lämpliga lagrings-, transport- och användningsmetoder för metylamin i olika industriella sammanhang.

Metylaminhydroklorid (pulverform)

Metylamin är mycket brandfarligt och har en flampunkt på -10°C, vilket gör att försiktighetsåtgärder är nödvändiga vid transport och användning. Det blandas med delar av metanol, etanol, oxolane och vatten för att säljas som en lösning. Vattenfri metylamingas transporteras också i trycksatta metallbehållare.

Metylamins kemiska egenskaper

Metylamin, en primär amin som betecknas med sin molekylstruktur som innehåller en kväveatom bunden till tre väteatomer, uppvisar ett rikt utbud av kemiska egenskaper som underbygger dess mångsidighet i olika applikationer. Närvaron av aminogruppen ger metylamin en distinkt reaktivitet, vilket gör den till både en bas och en nukleofil.

Lewis-struktur för metylamin

I kemiska reaktioner deltar metylamin i processer som nukleofil substitution, addition (kondensation) och olika omvandlingar som är viktiga i organisk syntes. Dess roll som prekursor är särskilt anmärkningsvärd, vilket underlättar skapandet av läkemedel, agrokemikalier och andra komplexa organiska föreningar. Dessutom tillåter metylamins aminnatur det att delta i syra-basreaktioner och bilda salter med syror.

Metylamin syntes sätt

Metylamin framställdes först 1849 av Charles-Adolphe Wurtz via hydrolys av metylisocyanat och relaterade föreningar. Ett exempel på denna process inkluderar användningen av Hofmann-omläggningen för att ge metylamin från acetamid och bromgas.

Laboratoriemetoder

I laboratoriet framställs metylaminhydroklorid lätt med olika andra metoder. En metod innebär att formaldehyd behandlas med ammoniumklorid.

[_NH4]Cl + _CH2O→ [_CH2=NH2]Cl +_H2O

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

Det färglösa hydrokloridsaltet kan omvandlas till en amin genom tillsats av en stark bas, t.ex. natriumhydroxid (NaOH):

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

En annan metod innebär att nitrometan reduceras med zink och saltsyra.

_CH3NO2 + 2HCl + Zn → _CH3NH2 + _ZnCl2

En annan metod för metylaminproduktion är spontan dekarboxylering av glycin med en stark bas i vatten.

[GALLERY=media, 18][/GALLERY]

Industriellt sätt

Metylaminer produceras kommersiellt genom aminering av metanol i närvaro av aluminosilikatkatalysatorer (zeoliter). Ammoniak reagerar med metanol i ångfasen för att producera separata produkter, nämligen MMA (monometylamin), DMA (dimetylamin) och TMA (trimetylamin). Reaktionsprocessen och ekvationen visas nedan:

_CH3OH+ _NH3 → _CH3NH2 + _H2O

Reaktionsprocess för metylamin

Metylamin framställs också genom reaktion mellan formaldehyd och ammoniumkloridsalt. Både gasformiga och flytande metylaminer används som mellanprodukter vid tillverkningen av läkemedel, bekämpningsmedel, laboratoriereagenser och garvningsmedel. Agrokemikalier är de viktigaste drivkrafterna för metylaminindustrin.

Med en primär amingrupp kopplad till sig fungerar metylamin som en bra nukleofil.

Metylamintillämpningar

Representativa kommersiellt viktiga kemikalier som produceras från metylamin inkluderar läkemedlen efedrin och teofyllin, bekämpningsmedlen karbofuran, karbaryl och metamynatrium samt lösningsmedlen N-metylformamid och N-metylpyrrolidon (NMP). Sådana för industrin värdefulla ämnen framställs också från metylamin: N-metyl-2-pyrrolidon, metylformamid, koffein och N,N'-dimetylurea. För framställning av vissa ytaktiva ämnen och fotografiska framkallare krävs metylamin som byggsten.

Metylamin används ofta i synteser för läkemedelsframställning som MDMA, bk-MDMA, metamfetamin, mefedron (4-MMC) och dess isomerer, efedrin och andra. De flesta av dem är representerade på BB Forum.

Metylamins rättsliga status

Metylamin har en komplex rättslig ställning globalt, främst på grund av dess koppling till olagliga aktiviteter, särskilt i den olagliga produktionen av metamfetamin. Regeringar och tillsynsorgan har infört strikta kontroller och regler för tillverkning, distribution och försäljning av metylamin för att begränsa dess avledning för olagliga ändamål.

I många jurisdiktioner klassificeras metylamin som ett kontrollerat ämne enligt lagar om narkotika eller kemiska prekursorer. Denna klassificering innebär strikta restriktioner för produktion, import, export och distribution. Individer och enheter som hanterar metylamin måste uppfylla licenskrav och följa omfattande rutiner för registerhållning för att säkerställa transparens och spårbarhet.

Dessutom spelar internationellt samarbete en central roll i regleringen av metylamin på grund av dess potential för gränsöverskridande handel. Olika konventioner och avtal, till exempel FN:s konvention mot olaglig hantering av narkotika och psykotropa ämnen, innehåller bestämmelser om kontroll av prekursorkemikalier som metylamin.

Lagring

Säker och ansvarsfull lagring av metylamin är en kritisk aspekt av hanteringen på grund av dess unika fysiska egenskaper och potentiella faror. Metylamin förekommer vanligtvis i gasform och lagras i högtrycksflaskor som är utformade för att klara de specifika förhållanden som är förknippade med transport och lagring.

För att minimera riskerna med metylamin måste lagringsanläggningarna följa strikta säkerhetsprotokoll. Korrekta ventilationssystem är nödvändiga för att förhindra ansamling av gas och säkerställa en kontrollerad miljö. Dessutom genomförs temperaturkontrollåtgärder för att upprätthålla stabiliteten och förhindra fluktuationer som kan äventyra lagringsbehållarnas integritet.

Med tanke på metylamins affinitet för vattenlösningar måste lagringsanläggningarna ta hänsyn till potentiella reaktioner med fukt. Anläggningarna är utrustade med system för fuktkontroll, och sträng övervakning sker för att förhindra oavsiktliga reaktioner som kan äventyra kvaliteten och säkerheten hos det lagrade metylaminet.

Metylaminhydrokloridsalt har fast tillstånd vid normala förhållanden. Denna aspekt gör denna metylaminform mer attraktiv och bekväm för transport och postleverans.

Bortskaffande

Bortskaffande av metylamin kräver efterlevnad av miljöbestämmelser. Behandlingsmetoderna kan omfatta neutralisering, kemisk nedbrytning eller förbränning i godkända anläggningar. Noggrann hänsyn måste tas för att förhindra miljöförorening och säkerställa ett säkert bortskaffande av biprodukter.

Toxicitet och regler för hantering av ämnet

Metylamin utgör en hälsorisk, främst genom inandning eller hudkontakt. Det kan orsaka irritation i andningsorganen, ögonen och huden. Korrekt personlig skyddsutrustning, inklusive andningsskydd, är avgörande vid hantering av metylamin. Dessutom är det viktigt att följa etablerade säkerhetsprotokoll, inklusive korrekt ventilation och nödlägesprocedurer, för att minimera riskerna i samband med användningen.

LD50 (mus, s.c.) är 2,5 g/kg.

Occupational Safety and Health Administration (OSHA) och National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) har fastställt gränsvärden för yrkesmässig exponering till 10 ppm eller 12 mg/m3 under ett tidsvägt genomsnitt på åtta timmar.

Slutsats

Sammanfattningsvis framstår metylamin som en förening med betydande mångsidighet och hittar applikationer över branscher, både legitima och andra. Att uppskatta dess olika egenskaper, juridiska krångligheter och vikten av säker hantering blir av största vikt för dem som är engagerade i dess syntes, distribution och användning. En omfattande förståelse av metylamin är avgörande inte bara för att främja ansvarsfulla industriella metoder utan också för att mildra potentiella risker i samband med dess mångfacetterade tillämpningar.