Metüülamiin: omadused, kasutusalad ja muud

Sissejuhatus

Metüülamiinil, keemilisel ühendil, mille molekulaarvalem on CH3NH2, on oluline roll erinevates tööstusprotsessides ja rakendustes. Käesolevas artiklis käsitletakse metüülamiini mitmekülgseid aspekte, uurides selle füüsikalisi ja keemilisi omadusi, sünteesimeetodeid, õiguslikku seisundit, rakendusi, ladustamist, kõrvaldamist ja selle käitlemist reguleerivaid eeskirju.

Metüülamiini struktuur

Metüülamiini füüsikalised omadused

Metüülamiin esineb värvitu gaasina, millel on iseloomulik, mädanenud kala lõhnaga sarnane ammoniaagilaadne lõhn. Lahustub hästi vees (1008 g/l 20 °C juures), metanoolis, etanoolis, tetrahüdrofuraanis. Keemistemperatuur on -6,3 °C (-21,3 °F), sulamistemperatuur on -93,10 °C (-135,58 °F). Metüülamiini tihedus gaasina on ligikaudu 0,6562 kg/m³, mistõttu on see oluliselt kergem kui õhk. Need nüansirikkad füüsikalised omadused mängivad olulist rolli metüülamiini sobivate ladustamis-, transpordi- ja kasutusmeetodite kindlaksmääramisel erinevates tööstuslikes kontekstides.

Metüülamiinvesinikkloriid (pulbrina)

Metüülamiin on väga tuleohtlik ja selle leekpunkt on -10 °C, mistõttu on transpordi ja kasutamise ajal vaja rakendada ettevaatusabinõusid. Seda segatakse lahusena müümiseks metanooli, etanooli, oksolaani ja veega. Veevaba metüülamiinigaasi transporditakse ka rõhu all olevates metallkonteinerites.

Metüülamiini keemilised omadused

Metüülamiinil, mis on primaarne amiin, mida tähistab tema molekulaarstruktuur, mis sisaldab kolme vesinikuaatomiga seotud lämmastiku aatomi, on mitmesuguseid keemilisi omadusi, mis toetavad selle mitmekülgsust mitmesugustes rakendustes. Aminorühma olemasolu annab metüülamiinile erilise reaktsioonivõime, muutes selle nii aluse kui ka nukleofiilseks.

Metüülamiini Lewis'i struktuur

Keemilistes reaktsioonides osaleb metüülamiin sellistes protsessides nagu nukleofiilne asendamine, liitmine (kondenseerimine) ja mitmesugused orgaanilises sünteesis olulised muundumised. Eriti tähelepanuväärne on tema roll lähteainena, mis hõlbustab ravimite, agrokeemiliste ainete ja muude keerukate orgaaniliste ühendite loomist. Lisaks sellele võimaldab metüülamiini amiinne olemus osaleda happe-aluse reaktsioonides, moodustades hapetega soolasid.

Metüülamiini sünteesi viisid

Metüülamiini valmistas esmakordselt 1849. aastal Charles-Adolphe Wurtz metüülisotsüanaadi ja sellega seotud ühendite hüdrolüüsi teel. Selle protsessi näiteks on Hofmanni ümberpaigutamise kasutamine metüülamiini saamiseks atsetamiidist ja broomigaasist.

Laboratoorsed viisid

Laboratooriumis valmistatakse metüülamiinvesinikkloriidi hõlpsasti mitmesuguste muude meetoditega. Üks meetod hõlmab formaldehüüdi töötlemist ammooniumkloriidiga.

[_NH4]Cl + _CH2O→ [_CH2=NH2]Cl +_H2O

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

Värvitu vesinikkloriidsool saab muuta amiiniks tugeva aluse, näiteks naatriumhüdroksiidi (NaOH) lisamisega:

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

Teine meetod hõlmab nitrometaani redutseerimist tsingi ja soolhappega.

_CH3NO2 + 2HCl + Zn → _CH3NH2 + _ZnCl2

Teine metüülamiini tootmise meetod on glütsiini spontaanne dekarboksülimine tugeva alusega vees.

[GALLERY=media, 18][/GALLERY][/GALLERY]

Tööstuslik viis

Metüülamiine toodetakse kaubanduslikult metanooli aminiseerimisel alumosilikaatkatalüsaatorite (tseoliidid) juuresolekul. Ammoniaak reageerib metanooliga aurufaasis, tekitades eraldi tooteid, nimelt MMA (monometüülamiin), DMA (dimetüülamiin) ja TMA (trimetüülamiin). Reaktsiooniprotsess ja võrrand on esitatud allpool:

_CH3OH+ _NH3 → _CH3NH2 + _H2O

Metüülamiini reaktsiooniprotsess

Metüülamiini toodetakse ka formaldehüüdi ja ammooniumkloriidisoola reaktsioonil. Nii gaasilisi kui ka vedelaid metüülamiine kasutatakse ravimite, pestitsiidide, laborireaktiivide ja parkimisvahendite tootmisel vaheproduktidena. Metüülamiinitööstuse peamiseks tõukejõuks on agrokeemiatööstus.

Metüülamiin, millele on lisatud primaarne amiinirühm, toimib hea nukleofiilina.

Metüülamiini rakendused

Metüülamiinist toodetud kaubanduslikult olulised kemikaalid on ravimid efedriin ja teofülliin, pestitsiidid karbofuraan, karbarüül ja metamiinnaatrium ning lahustid N-metüülformamiid ja N-metüülpürrolidoon (NMP). Selliseid tööstusele väärtuslikke aineid toodetakse ka metüülamiinist: N-metüül-2-pürrolidoon, metüülformamiid, kofeiin ja N,N'-dimetüülkarbamiid. Mõnede pindaktiivsete ainete ja fotograafiliste arendajate valmistamiseks on vaja metüülamiini kui ehitusainet.

Metüülamiini kasutatakse laialdaselt selliste uimastite nagu MDMA, bk-MDMA, metamfetamiin, mefedroon (4-MMC) ja selle isomeerid, efedriin jt sünteesides. Enamik neist on esindatud BB foorumis.

Metüülamiini õiguslik staatus

Metüülamiinil on maailmas keeruline õiguslik seisund, mis tuleneb peamiselt selle seotusest ebaseadusliku tegevusega, eelkõige metamfetamiini ebaseadusliku tootmisega. Valitsused ja reguleerivad asutused on kehtestanud ranged kontrollid ja eeskirjad metüülamiini tootmise, levitamise ja müügi kohta, et piirata selle kasutamist ebaseaduslikel eesmärkidel.

Paljudes jurisdiktsioonides on metüülamiin klassifitseeritud narkootiliste ainete või lähteainete seaduste alusel kontrollitavaks aineks. Selline liigitus seab ranged piirangud selle tootmisele, impordile, ekspordile ja turustamisele. Metüülamiini käitlemisega tegelevad isikud ja üksused peavad täitma litsentsimisnõudeid ja järgima põhjalikke arvestusmenetlusi, et tagada läbipaistvus ja jälgitavus.

Lisaks sellele on metüülamiini reguleerimisel oluline roll rahvusvahelisel koostööl, kuna metüülamiin võib olla piiriülese kaubanduse objektiks. Mitmed konventsioonid ja lepingud, näiteks ÜRO narkootiliste ja psühhotroopsete ainete ebaseadusliku ringluse vastane konventsioon, sisaldavad sätteid, mis käsitlevad metüülamiini taoliste lähteainete kontrollimist.

Ladustamine

Metüülamiini ohutu ja vastutustundlik ladustamine on selle ainulaadsete füüsikaliste omaduste ja võimalike ohtude tõttu kriitiline aspekt selle käitlemisel. Metüülamiini ladustatakse tavaliselt gaasilises olekus kõrgsurve balloonides, mis on kavandatud selle transpordi ja ladustamisega seotud eritingimustele vastu pidama.

Metüülamiiniga seotud riskide minimeerimiseks peavad ladustamisrajatised järgima rangeid ohutusprotokolle. Gaasi kogunemise vältimiseks ja kontrollitud keskkonna tagamiseks on olulised nõuetekohased ventilatsioonisüsteemid. Lisaks rakendatakse temperatuuri kontrollimeetmeid, et säilitada stabiilsus ja vältida kõikumisi, mis võivad ohustada ladustamismahutite terviklikkust.

Arvestades metüülamiini kalduvust vesilahuste suhtes, tuleb ladustamisrajatistes arvestada võimalike reaktsioonidega niiskuse suhtes. Rajatised on varustatud niiskuskontrollisüsteemidega ja toimub range järelevalve, et vältida tahtmatuid reaktsioone, mis võivad ohustada ladustatud metüülamiini kvaliteeti ja ohutust.

Metüülamiini vesinikkloriidisool on tavatingimustes tahkes olekus. See muudab selle metüülamiini vormi transpordiks ja postisaatmiseks atraktiivsemaks ja mugavamaks.

Kõrvaldamine

Metüülamiini kõrvaldamine nõuab keskkonnaalaste eeskirjade järgimist. Töötlemismeetodid võivad hõlmata neutraliseerimist, keemilist lagundamist või põletamist heakskiidetud rajatistes. Tuleb hoolikalt jälgida, et vältida keskkonna saastumist ja tagada kõrvalsaaduste ohutu kõrvaldamine.

Toksilisus ja aine käitlemise eeskirjad

Metüülamiin kujutab endast ohtu tervisele peamiselt sissehingamise või nahakontakti kaudu. See võib põhjustada hingamisteede, silmade ja naha ärritust. Metüülamiini käitlemisel on oluline kasutada nõuetekohaseid isikukaitsevahendeid, sealhulgas hingamisteede kaitsevahendeid. Lisaks sellele on selle kasutamisega seotud riskide minimeerimiseks oluline järgida kehtestatud ohutusprotokolle, sealhulgas nõuetekohast ventilatsiooni ja hädaolukorra lahendamise korda.

LD50 (hiir, s.c.) on 2,5 g/kg.

Tööohutuse ja töötervishoiu amet (OSHA) ja riiklik tööohutuse ja töötervishoiu instituut (NIOSH) on kehtestanud tööga kokkupuute piirnormid 10 ppm või 12 mg/m3 kaheksa tunni ajalise kaalutud keskmisena.

Kokkuvõte

Kokkuvõtteks võib öelda, et metüülamiin on väga mitmekülgne ühend, mis leiab rakendusi nii seaduslikes kui ka muudes tööstusharudes. Selle sünteesi, levitamise ja kasutamisega tegelevate isikute jaoks on esmatähtis hinnata selle mitmekesiseid omadusi, õiguslikke keerukusi ja ohutu käitlemise tähtsust. Metüülamiini põhjalik tundmine on oluline mitte ainult vastutustundlike tööstustavade edendamiseks, vaid ka selle mitmekülgsete rakendustega seotud võimalike riskide vähendamiseks.