Metilaminas: Methylamilas: savybės, naudojimas ir kt.

Įvadas

Metilaminas, cheminis junginys, kurio molekulinė formulė CH3NH2, atlieka svarbų vaidmenį įvairiuose pramoniniuose procesuose ir taikymuose. Šiame straipsnyje gilinamasi į daugialypius metilamino aspektus, nagrinėjamos jo fizikinės ir cheminės savybės, sintezės metodai, teisinis statusas, taikymo sritys, saugojimas, šalinimas ir taisyklės, reglamentuojančios jo tvarkymą.

Metilamino struktūra

Metilamino fizikinės savybės

Metilaminas yra bespalvės dujos, turinčios specifinį, į amoniaką panašų kvapą, panašų į sugedusios žuvies. Jis labai gerai tirpsta vandenyje (1008 g/l esant 20 °C), metanolyje, etanolyje, tetrahidrofurane. Jo virimo temperatūra yra -6,3 °C (-21,3 °F), lydymosi temperatūra -93,10 °C (-135,58 °F). Metilamino kaip dujų tankis yra maždaug 0,6562 kg/m³, todėl jis yra gerokai lengvesnis už orą. Šios niuansuotos fizikinės savybės yra labai svarbios nustatant tinkamus metilamino saugojimo, transportavimo ir naudojimo metodus įvairiose pramonės srityse.

Metilamino hidrochloridas (miltelių pavidalo)

Metilaminas yra labai degus, jo pliūpsnio temperatūra yra -10 °C, todėl transportuojant ir naudojant būtina imtis atsargumo priemonių. Jis maišomas su dalimis metanolio, etanolio, oksolano ir vandens, kad būtų parduodamas kaip tirpalas. Bevandenės metilamino dujos taip pat gabenamos suslėgtose metalinėse talpyklose.

Metilamino cheminės savybės

Metilaminas, pirminis aminas, žymimas pagal molekulinę struktūrą, kurioje azoto atomas sujungtas su trimis vandenilio atomais, pasižymi gausiomis cheminėmis savybėmis, kurios lemia jo universalumą įvairiose srityse. Dėl aminogrupės metilaminas pasižymi išskirtiniu reaktyvumu, todėl yra ir bazė, ir nukleofilas.

Metilamino Lewiso struktūra

Cheminėse reakcijose metilaminas dalyvauja tokiuose procesuose kaip nukleofilinė substitucija, adicija (kondensacija) ir įvairios transformacijos, svarbios organinėje sintezėje. Ypač verta paminėti jo kaip pirmtako vaidmenį, nes jis padeda kurti vaistus, agrochemikalus ir kitus sudėtingus organinius junginius. Be to, metilamino amininė prigimtis leidžia jam dalyvauti rūgščių ir šarmų reakcijose, sudarant druskas su rūgštimis.

Metilamino sintezės būdai

Pirmą kartą metilaminą 1849 m. paruošė Charlesas-Adolphe'as Wurtzas, hidrolizuodamas metilo izocianatą ir giminingus junginius. Šio proceso pavyzdys - Hofmano pertvarkymas, kai iš acetamido ir bromo dujų gaunamas metilaminas.

Laboratoriniai būdai

Laboratorijoje metilamino hidrochloridas lengvai paruošiamas įvairiais kitais būdais. Vienas iš metodų apima formaldehido apdorojimą amonio chloridu.

[_NH4]Cl + _CH2O→ [_CH2=NH2]Cl +_H2O

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

Bespalvę hidrochlorido druską galima paversti aminu, pridėjus stiprios bazės, pavyzdžiui, natrio hidroksido (NaOH):

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

Kitas būdas - nitrometano redukavimas cinku ir druskos rūgštimi.

_CH3NO2 + 2HCl + Zn → _CH3NH2 + _ZnCl2

Kitas metilamino gamybos būdas - savaiminis glicino dekarboksilinimas su stipria baze vandenyje.

[GALLERY=media, 18][/GALLERY]

Pramoninis būdas

Metilaminai gaminami komerciniais tikslais aminuojant metanolį dalyvaujant aliumosilikatiniams katalizatoriams (ceolitams). Amoniakas reaguoja su metanoliu garų fazėje ir susidaro atskiri produktai: MMA (monometilaminas), DMA (dimetilaminas) ir TMA (trimetilaminas). Reakcijos procesas ir lygtis pateikti toliau:

_CH3OH+ _NH3 → _CH3NH2 + _H2O

Metilamino reakcijos procesas

Metilaminas taip pat gaunamas formaldehidui reaguojant su amonio chlorido druska. Tiek dujiniai, tiek skysti metilaminai naudojami kaip tarpiniai produktai vaistų, pesticidų, laboratorinių reagentų ir rauginimo medžiagų gamyboje. Pagrindiniai metilaminų pramonės veiksniai yra agrochemikalai.

Prie metilamino prijungta pirminė amino grupė yra geras nukleofilas.

Metilamino panaudojimas

Iš metilamino gaminamos komerciškai svarbios cheminės medžiagos yra vaistai efedrinas ir teofilinas, pesticidai karbofuranas, karbarilas ir natrio metamas, tirpikliai N-metilformamidas ir N-metilpirolidonas (NMP). Iš metilamino taip pat gaminamos tokios vertingos pramonėje naudojamos medžiagos: N-metil-2-pirolidonas, metilformamidas, kofeinas ir N,N'-dimetil karbamidas. Kai kurioms paviršinio aktyvumo medžiagoms ir fotografijos ryškinimo priemonėms gaminti metilaminas reikalingas kaip sudedamoji dalis.

Metilaminas plačiai naudojamas sintetinant tokius narkotikus kaip MDMA, bk-MDMA, metamfetaminas, mefedronas (4-MMC) ir jo izomerai, efedrinas ir kt. Dauguma jų yra atstovaujami BB forume.

Metilamino teisinis statusas

Metilamino teisinė padėtis pasaulyje yra sudėtinga, visų pirma dėl to, kad jis susijęs su neteisėta veikla, ypač su neteisėta metamfetamino gamyba. Vyriausybės ir reguliavimo institucijos nustatė griežtą metilamino gamybos, platinimo ir pardavimo kontrolę ir reguliavimą, siekdamos apriboti jo nukreipimą neteisėtais tikslais.

Daugelyje jurisdikcijų metilaminas priskiriamas kontroliuojamoms medžiagoms pagal įstatymus dėl narkotinių medžiagų arba cheminių medžiagų pirmtakų (prekursorių). Dėl šios klasifikacijos taikomi griežti jo gamybos, importo, eksporto ir platinimo apribojimai. Su metilaminu dirbantys asmenys ir subjektai privalo laikytis licencijavimo reikalavimų ir laikytis išsamių apskaitos procedūrų, kad būtų užtikrintas skaidrumas ir atsekamumas.

Be to, reguliuojant metilaminą dėl jo galimo tarpvalstybinio gabenimo svarbiausias vaidmuo tenka tarptautiniam bendradarbiavimui. Įvairiose konvencijose ir susitarimuose, pavyzdžiui, Jungtinių Tautų konvencijoje prieš neteisėtą narkotinių ir psichotropinių medžiagų apyvartą, yra nuostatų dėl cheminių medžiagų pirmtakų, tokių kaip metilaminas, kontrolės.

Saugojimas

Saugus ir atsakingas metilamino saugojimas yra labai svarbus jo valdymo aspektas dėl jo unikalių fizinių savybių ir galimų pavojų. Paprastai metilaminas yra dujinės būsenos, todėl jis laikomas aukšto slėgio balionuose, skirtuose atlaikyti specifines su jo gabenimu ir saugojimu susijusias sąlygas.

Siekiant sumažinti su metilaminu susijusią riziką, saugyklose turi būti laikomasi griežtų saugos protokolų. Siekiant išvengti dujų kaupimosi ir užtikrinti kontroliuojamą aplinką, būtina įrengti tinkamas vėdinimo sistemas. Be to, siekiant išlaikyti stabilumą ir išvengti svyravimų, galinčių pakenkti sandėliavimo talpyklų vientisumui, taikomos temperatūros kontrolės priemonės.

Atsižvelgiant į metilamino polinkį į vandeninius tirpalus, saugyklose turi būti atsižvelgiama į galimas reakcijas su drėgme. Patalpose įrengtos drėgmės kontrolės sistemos, taip pat vykdoma griežta stebėsena, kad būtų išvengta nenumatytų reakcijų, galinčių pakenkti saugomo metilamino kokybei ir saugai.

Normaliomis sąlygomis metilamino hidrochlorido druska yra kietos būsenos. Dėl šio aspekto ši metilamino forma yra patrauklesnė ir patogesnė transportuoti bei pristatyti paštu.

Šalinimas

Šalinant metilaminą reikia laikytis aplinkosaugos taisyklių. Apdorojimo būdai gali būti neutralizavimas, cheminis skaidymas arba deginimas patvirtintose patalpose. Reikia atidžiai apsvarstyti, kad būtų išvengta aplinkos taršos ir užtikrintas saugus šalutinių produktų šalinimas.

Toksiškumas ir medžiagos tvarkymo taisyklės

Metilaminas kelia pavojų sveikatai, visų pirma įkvėpus arba patekus ant odos. Jis gali dirginti kvėpavimo sistemą, akis ir odą. Dirbant su metilaminu labai svarbu naudoti tinkamas asmenines apsaugos priemones, įskaitant kvėpavimo takų apsaugą. Be to, siekiant sumažinti su jo naudojimu susijusią riziką, būtina laikytis nustatytų saugos protokolų, įskaitant tinkamą vėdinimą ir avarinio reagavimo procedūras.

LD50 (pelė, s.c.) yra 2,5 g/kg.

Darbuotojų saugos ir sveikatos administracija (OSHA) ir Nacionalinis darbuotojų saugos ir sveikatos institutas (NIOSH) nustatė profesinio poveikio ribines vertes - 10 ppm arba 12 mg/m3 per aštuonių valandų trukmės svertinį vidurkį.

Išvada

Apibendrinant galima teigti, kad metilaminas yra labai universalus junginys, kurį galima naudoti įvairiose pramonės šakose, tiek teisėtose, tiek kitose. Jo įvairių savybių, teisinių subtilybių ir saugaus elgesio su juo svarbos suvokimas tampa itin svarbus tiems, kurie užsiima jo sinteze, platinimu ir naudojimu. Išsamus metilamino supratimas yra labai svarbus ne tik skatinant atsakingą pramoninę praktiką, bet ir mažinant galimą riziką, susijusią su įvairiapusiu jo taikymu.