Metylamín: Methylamín: vlastnosti, použitie a ďalšie informácie

Úvod

Metylamín, chemická zlúčenina s molekulovým vzorcom CH3NH2, majú dôležitú úlohu v rôznych priemyselných procesoch a aplikáciách. Tento článok sa zaoberá mnohostrannými aspektmi metylamínu, skúma jeho fyzikálne a chemické vlastnosti, metódy syntézy, právny status, aplikácie, skladovanie, likvidáciu a pravidlá, ktorými sa riadi zaobchádzanie s ním.

Štruktúra metylamínu

Fyzikálne vlastnosti metylamínu

Metylamín sa vyskytuje ako bezfarebný plyn s charakteristickým zápachom podobným čpavku, ktorý pripomína zápach zhnitých rýb. Je dobre rozpustný vo vode (1008 g/l pri 20 °C), metanole, etanole, tetrahydrofuráne. Jeho bod varu je -6,3 °C (-21,3 °F), bod topenia je -93,10 °C (-135,58 °F). Hustota metylamínu ako plynu je približne 0,6562 kg/m³, takže je výrazne ľahší ako vzduch. Tieto odlišné fyzikálne vlastnosti zohrávajú kľúčovú úlohu pri určovaní vhodných metód skladovania, prepravy a využitia metylamínu v rôznych priemyselných kontextoch.

Hydrochlorid metylamínu (prášková forma)

Metylamín je vysoko horľavý a má bod vzplanutia -10 °C, čo si vyžaduje bezpečnostné opatrenia pri preprave a používaní. Zmiešava sa s časťami metanolu, etanolu, oxolanu a vody, aby sa predával ako roztok. Bezvodý plynný metylamín sa prepravuje aj v kovových tlakových nádobách.

Chemické vlastnosti metylamínu

Metylamín, primárny amín označovaný molekulovou štruktúrou obsahujúcou atóm dusíka viazaný na tri atómy vodíka, vykazuje bohatú škálu chemických vlastností, ktoré podmieňujú jeho všestranné využitie v rôznych aplikáciách. Prítomnosť aminoskupiny dodáva metylamínu výraznú reaktivitu, čím sa stáva bázou aj nukleofilom.

Lewisova štruktúra metylamínu

V chemických reakciách sa metylamín zúčastňuje na procesoch, ako je nukleofilná substitúcia, adícia (kondenzácia) a rôzne premeny dôležité pri organickej syntéze. Jeho úloha ako prekurzora je obzvlášť pozoruhodná, pretože uľahčuje tvorbu liečiv, agrochemikálií a iných komplexných organických zlúčenín. Aminová povaha metylamínu mu okrem toho umožňuje zúčastňovať sa na acidobázických reakciách a vytvárať soli s kyselinami.

Spôsoby syntézy metylamínu

Metylamín prvýkrát pripravil v roku 1849 Charles-Adolphe Wurtz hydrolýzou metylizokyanátu a príbuzných zlúčenín. Príkladom tohto procesu je použitie Hofmannovej prestavby na získanie metylamínu z acetamidu a plynného brómu.

Laboratórne spôsoby

V laboratóriu sa metylamínhydrochlorid ľahko pripravuje rôznymi inými spôsobmi. Jedna z metód zahŕňa spracovanie formaldehydu s chloridom amónnym.

[_NH4]Cl + _CH2O→ [_CH2=NH2]Cl +_H2O

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

Bezfarebná chlorovodíková soľ sa môže premeniť na amín pridaním silnej zásady, napríklad hydroxidu sodného (NaOH):

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

Ďalšia metóda zahŕňa redukciu nitrometánu zinkom a kyselinou chlorovodíkovou.

_CH3NO2 + 2HCl + Zn → _CH3NH2 + _ZnCl2

Ďalším spôsobom výroby metylamínu je spontánna dekarboxylácia glycínu silnou zásadou vo vode.

[GALLERY=media, 18][/GALLERY]

Priemyselný spôsob

Metylamíny sa komerčne vyrábajú amináciou metanolu v prítomnosti hlinitokremičitanových katalyzátorov (zeolitov). Amoniak reaguje s metanolom v parnej fáze za vzniku samostatných produktov, a to MMA (monometilamin), DMA (dimetylamín) a TMA (trimetylamín). Reakčný proces a rovnica sú uvedené nižšie:

_CH3OH+ _NH3 → _CH3NH2 + _H2O

Reakčný proces metylamínu

Metylamín sa vyrába aj reakciou formaldehydu so soľou chloridu amónneho. Plynné aj kvapalné metylamíny sa používajú ako medziprodukty pri výrobe liečiv, pesticídov, laboratórnych činidiel a trieslovín. Agrochemikálie sú hlavnou hnacou silou metylamínového priemyslu.

S naviazanou primárnou aminovou skupinou pôsobí metylamín ako dobrý nukleofil.

Aplikácie metylamínu

Medzi reprezentatívne komerčne významné chemikálie vyrábané z metylamínu patria liečivá efedrín a teofylín, pesticídy karbofurán, karbaryl a sodná soľ metamínu a rozpúšťadlá N-metylformamid a N-metylpyrolidón (NMP). Takéto cenné látky pre priemysel sa vyrábajú aj z metylamínu: N-metyl-2-pyrolidón, metylformamid, kofeín a N,N'-dimetylmočovina. Príprava niektorých povrchovo aktívnych látok a fotografických vývojok si vyžaduje metylamín ako stavebný prvok.

Metylamín sa široko používa pri syntézach na výrobu drog, ako sú MDMA, bk-MDMA, metamfetamín, mefedrón (4-MMC) a jeho izoméry, efedrín a iné. Väčšina z nich je zastúpená na fóre BB.

Právny stav metylamínu

Metylamín má v celosvetovom meradle zložité právne postavenie, a to najmä z dôvodu jeho spojenia s nezákonnými aktivitami, najmä pri nelegálnej výrobe metamfetamínu. Vlády a regulačné orgány zaviedli prísne kontroly a predpisy týkajúce sa výroby, distribúcie a predaja metylamínu s cieľom obmedziť jeho zneužívanie na nezákonné účely.

V mnohých jurisdikciách je metylamín klasifikovaný ako kontrolovaná látka podľa zákonov o omamných látkach alebo chemických prekurzoroch. Táto klasifikácia ukladá prísne obmedzenia na jeho výrobu, dovoz, vývoz a distribúciu. Jednotlivci a subjekty zapojené do manipulácie s metylamínom musia spĺňať licenčné požiadavky a dodržiavať komplexné postupy vedenia záznamov na zabezpečenie transparentnosti a vysledovateľnosti.

Okrem toho pri regulácii metylamínu zohráva kľúčovú úlohu medzinárodná spolupráca vzhľadom na jeho potenciál cezhraničného obchodovania. Rôzne dohovory a dohody, ako napríklad Dohovor OSN proti nezákonnému obchodu s omamnými a psychotropnými látkami, obsahujú ustanovenia týkajúce sa kontroly chemických prekurzorov, ako je metylamín.

Skladovanie

Bezpečné a zodpovedné skladovanie metylamínu je vzhľadom na jeho jedinečné fyzikálne vlastnosti a potenciálne nebezpečenstvo kritickým aspektom jeho riadenia. Metylamín, ktorý sa zvyčajne vyskytuje v plynnom stave, sa skladuje vo vysokotlakových fľašiach navrhnutých tak, aby vydržali špecifické podmienky spojené s jeho prepravou a skladovaním.

Na minimalizáciu rizík spojených s metylamínom musia skladovacie zariadenia dodržiavať prísne bezpečnostné protokoly. Správne ventilačné systémy sú nevyhnutné na zabránenie hromadeniu plynu a zabezpečenie kontrolovaného prostredia. Okrem toho sa zavádzajú opatrenia na reguláciu teploty s cieľom udržať stabilitu a zabrániť výkyvom, ktoré by mohli ohroziť integritu skladovacích nádob.

Vzhľadom na afinitu metylamínu k vodným roztokom musia skladovacie zariadenia zohľadňovať možné reakcie s vlhkosťou. Zariadenia sú vybavené systémami na kontrolu vlhkosti a vykonáva sa prísne monitorovanie, aby sa zabránilo neúmyselným reakciám, ktoré by mohli ohroziť kvalitu a bezpečnosť skladovaného metylamínu.

Metylamínhydrochloridová soľ je za normálnych podmienok v pevnom stave. Tento aspekt robí túto formu metylamínu atraktívnejšou a vhodnejšou na prepravu a poštové doručovanie.

Likvidácia

Likvidácia metylamínu si vyžaduje dodržiavanie environmentálnych predpisov. Metódy spracovania môžu zahŕňať neutralizáciu, chemickú degradáciu alebo spaľovanie v schválených zariadeniach. Je potrebné starostlivo zvážiť, aby sa zabránilo kontaminácii životného prostredia a zabezpečila sa bezpečná likvidácia vedľajších produktov.

Toxicita a pravidlá zaobchádzania s látkou

Metylamín predstavuje zdravotné riziko predovšetkým pri vdýchnutí alebo kontakte s pokožkou. Môže spôsobiť podráždenie dýchacieho systému, očí a pokožky. Pri manipulácii s metylamínom sú nevyhnutné správne osobné ochranné prostriedky vrátane ochrany dýchacích ciest. Okrem toho je na minimalizáciu rizík spojených s jeho používaním nevyhnutné dodržiavať zavedené bezpečnostné protokoly vrátane správneho vetrania a postupov reakcie na núdzové situácie.

LD50 (myš, s.c.) je 2,5 g/kg.

Úrad pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (OSHA) a Národný inštitút pre bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci (NIOSH) stanovili limity expozície na pracovisku na 10 ppm alebo 12 mg/m3 v priebehu osemhodinového časovo váženého priemeru.

Záver

V súhrne sa metylamín ukazuje ako zlúčenina s významnou všestrannosťou, ktorá nachádza uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach, legitímnych aj iných. Pre subjekty zapojené do jeho syntézy, distribúcie a používania je najdôležitejšie uvedomiť si jeho rozmanité vlastnosti, právne úskalia a dôležitosť bezpečného zaobchádzania s ním. Komplexné pochopenie metylamínu je nevyhnutné nielen na podporu zodpovedných priemyselných postupov, ale aj na zmiernenie potenciálnych rizík spojených s jeho mnohostranným využitím.