Acétonitrile - Acetonitrile
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Noms | |||
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Nom IUPAC préféré
Acétonitrile |
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Nom IUPAC systématique
Éthanenitrile |
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Autres noms | |||
Identifiants | |||
Modèle 3D ( JSmol )
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741857 | |||
ChEBI | |||
ChEMBL | |||
ChemSpider | |||
Carte d'information de l'ECHA | 100.000.760 | ||
Numéro CE | |||
895 | |||
Engrener | acétonitrile | ||
CID PubChem
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Numéro RTECS | |||
UNII | |||
Numéro ONU | 1648 | ||
Tableau de bord CompTox ( EPA )
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Propriétés | |||
C 2 H 3 N | |||
Masse molaire | 41,053 g·mol -1 | ||
Apparence | Liquide incolore | ||
Odeur | Doux, distinct, fruité | ||
Densité | 0,786 g / cm 3 à 25 ° C | ||
Point de fusion | -46 à -44 °C ; -51 à -47 °F ; 227 à 229 K | ||
Point d'ébullition | 81,3 à 82,1 °C ; 178,2 à 179,7 °F ; 354,4 à 355,2 K | ||
Miscible | |||
log P | −0.334 | ||
La pression de vapeur | 9,71 kPa (à 20,0 °C) | ||
Constante de la loi de Henry ( k H ) |
530 μmol/(Pa·kg) | ||
Acidité (p K a ) | 25 | ||
UV-vis (λ max ) | 195 nm | ||
Absorbant | 0.10 | ||
−28,0 × 10 −6 cm 3 /mol | |||
Indice de réfraction ( n D )
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1,344 | ||
Thermochimie | |||
Capacité calorifique ( C )
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91,69 J/(K·mol) | ||
Entropie molaire standard ( S |
149,62 J/(K·mol) | ||
Std enthalpie de
formation (Δ f H ⦵ 298 ) |
40,16–40,96 kJ/mol | ||
Std enthalpie de
combustion (Δ c H ⦵ 298 ) |
−1256.03 – −1256.63 kJ/mol | ||
Dangers | |||
Fiche de données de sécurité | Voir : page de données | ||
Pictogrammes SGH | |||
Mention d'avertissement SGH | Danger | ||
H225 , H302 , H312 , H319 , H332 | |||
P210 , P280 , P305+351+338 | |||
NFPA 704 (diamant de feu) | |||
point de rupture | 2,0 °C (35,6 °F; 275,1 K) | ||
523,0 °C (973,4 °F; 796,1 K) | |||
Limites d'explosivité | 4,4 à 16,0 % | ||
Dose ou concentration létale (LD, LC) : | |||
DL 50 ( dose médiane )
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CL 50 ( concentration médiane )
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5655 ppm (cochon d'Inde, 4 h) 2828 ppm (lapin, 4 h) 53 000 ppm (rat, 30 min) 7 500 ppm (rat, 8 h) 2693 ppm (souris, 1 h) |
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LC Lo (le plus bas publié )
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16 000 ppm (chien, 4 heures) | ||
NIOSH (limites d'exposition pour la santé aux États-Unis) : | |||
PEL (Autorisé)
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TWA 40 ppm (70 mg/m 3 ) | ||
REL (recommandé)
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TWA 20 ppm (34 mg/m 3 ) | ||
IDLH (Danger immédiat)
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500 ppm | ||
Composés apparentés | |||
Alcanenitriles apparentés
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Composés apparentés
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DBNPA | ||
Page de données supplémentaires | |||
Indice de réfraction ( n ), Constante diélectrique (ε r ), etc. |
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Données thermodynamiques |
Comportement des phases solide-liquide-gaz |
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UV , IR , RMN , MS | |||
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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vérifier ( qu'est-ce que c'est ?) | |||
Références de l'infobox | |||
L'acétonitrile , souvent abrégé MeCN ( cyanure de méthyle ), est le composé chimique de formule CH
3CN . Ce liquide incolore est le nitrile organique le plus simple ( le cyanure d'hydrogène est un nitrile plus simple, mais l' anion cyanure n'est pas classé comme organique ). Il est principalement produit comme sous-produit de la fabrication d' acrylonitrile . Il est utilisé comme solvant aprotique polaire en synthèse organique et dans la purification du butadiène . Le squelette N≡C−C est linéaire avec une courte distance C≡N de 1,16 Å .
L'acétonitrile a été préparé pour la première fois en 1847 par le chimiste français Jean-Baptiste Dumas .
Applications
L'acétonitrile est principalement utilisé comme solvant dans la purification du butadiène dans les raffineries. En effet, l'acétonitrile est introduit en tête d'une colonne de distillation remplie d' hydrocarbures dont du butadiène, et au fur et à mesure que l'acétonitrile redescend dans la colonne, il absorbe le butadiène qui est ensuite envoyé du bas de la tour vers une deuxième tour de séparation. La chaleur est ensuite utilisée dans la tour de séparation pour séparer le butadiène.
En laboratoire, il est utilisé comme solvant de polarité moyenne miscible à l'eau et à une gamme de solvants organiques, mais pas aux hydrocarbures saturés. Il a une plage de liquide pratique et une constante diélectrique élevée de 38,8. Avec un moment dipolaire de 3,92 D , l'acétonitrile dissout une large gamme de composés ioniques et non polaires et est utile comme phase mobile en HPLC et LC-MS .
Il est largement utilisé dans les applications de batteries en raison de sa constante diélectrique relativement élevée et de sa capacité à dissoudre les électrolytes . Pour des raisons similaires, c'est un solvant populaire en voltamétrie cyclique .
Sa coupure UV de transparence ultraviolette , sa faible viscosité et sa faible réactivité chimique en font un choix populaire pour la chromatographie liquide à haute performance (HPLC).
L'acétonitrile joue un rôle important en tant que solvant dominant utilisé dans la fabrication d' oligonucléotides d' ADN à partir de monomères .
Industriellement, il est utilisé comme solvant pour la fabrication de produits pharmaceutiques et de films photographiques .
Synthèse organique
L'acétonitrile est un élément constitutif à deux carbones courant dans la synthèse organique de nombreux produits chimiques utiles, notamment le chlorhydrate d'acétamidine, la thiamine et l'acide -naphtalèneacétique. Sa réaction avec le chlorure de cyanogène donne le malononitrile .
En tant que donneur de paires d'électrons
L'acétonitrile a une paire d'électrons libres au niveau de l'atome d'azote, qui peut former de nombreux complexes de nitrile de métal de transition . Étant faiblement basique, c'est un ligand facilement déplaçable . Par exemple, le dichlorure de bis(acétonitrile)palladium est préparé en chauffant une suspension de chlorure de palladium dans l'acétonitrile :
-
PdCl
2+ 2 canaux
3CN → PdCl
2(CH
3CN)
2
Un complexe apparenté est [Cu(CH 3 CN) 4 ] + . Le CH
3Les groupes CN dans ces complexes sont rapidement déplacés par de nombreux autres ligands.
Il forme également des adduits de Lewis avec les acides de Lewis du groupe 13 comme le trifluorure de bore . Dans les superacides , il est possible de protoner l'acétonitrile.
Production
L'acétonitrile est un sous-produit de la fabrication d' acrylonitrile . La plupart sont brûlés pour soutenir le processus prévu, mais on estime que plusieurs milliers de tonnes sont retenues pour les applications mentionnées ci-dessus. L'évolution de la production d'acétonitrile suit donc généralement celle de l' acrylonitrile . L'acétonitrile peut également être produit par de nombreuses autres méthodes, mais celles-ci n'ont aucune importance commerciale en 2002. Des voies illustratives sont la déshydratation de l' acétamide ou l' hydrogénation de mélanges de monoxyde de carbone et d' ammoniac . En 1992, 14 700 tonnes (32 400 000 lb) d'acétonitrile ont été produites aux États-Unis.
L' ammoxydation catalytique de l' éthylène a également été étudiée.
Pénurie d'acétonitrile en 2008-2009
À partir d'octobre 2008, l'offre mondiale d'acétonitrile était faible en raison de l'arrêt de la production chinoise pour les Jeux olympiques . De plus, une usine américaine a été endommagée au Texas lors de l' ouragan Ike . En raison du ralentissement économique mondial, la production d'acrylonitrile utilisé dans les fibres acryliques et les résines acrylonitrile butadiène styrène (ABS) a diminué. L'acétonitrile est un sous-produit de la production d' acrylonitrile et sa production a également diminué, aggravant encore la pénurie d'acétonitrile. La pénurie mondiale d'acétonitrile s'est poursuivie jusqu'au début de 2009.
Sécurité
Toxicité
L'acétonitrile n'a qu'une toxicité modeste à faible dose. Il peut être métabolisé pour produire du cyanure d'hydrogène , qui est à l'origine des effets toxiques observés. Généralement, l'apparition des effets toxiques est retardée, en raison du temps nécessaire à l'organisme pour métaboliser l'acétonitrile en cyanure (généralement environ 2 à 12 heures).
Les cas d'intoxication à l'acétonitrile chez l'homme (ou, pour être plus précis, d'intoxication au cyanure après exposition à l'acétonitrile) sont rares mais pas inconnus, par inhalation, ingestion et (éventuellement) par absorption cutanée. Les symptômes, qui n'apparaissent généralement que plusieurs heures après l'exposition, comprennent des difficultés respiratoires, un pouls lent , des nausées et des vomissements. Des convulsions et un coma peuvent survenir dans les cas graves, suivis d'un décès par insuffisance respiratoire . Le traitement est le même que pour l'intoxication au cyanure , avec l' oxygène , le nitrite de sodium et le thiosulfate de sodium parmi les traitements d'urgence les plus couramment utilisés.
Il a été utilisé dans des formulations de dissolvant pour vernis à ongles , malgré sa toxicité. Au moins deux cas d'intoxication accidentelle de jeunes enfants par un dissolvant à base d'acétonitrile ont été signalés, dont un mortel. L'acétone et l'acétate d'éthyle sont souvent préférés car plus sûrs pour un usage domestique, et l'acétonitrile est interdit dans les produits cosmétiques dans l' Espace économique européen depuis mars 2000.
Métabolisme et excrétion
Composé | Cyanure, concentration dans le cerveau (μg/kg) | DL 50 orale (mg/kg) |
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Cyanure de potassium | 748 ± 200 | dix |
Propionitrile | 508 ± 84 | 40 |
Butyronitrile | 437 ± 106 | 50 |
Malononitrile | 649 ± 209 | 60 |
Acrylonitrile | 395 ± 106 | 90 |
Acétonitrile | 28 ± 5 | 2460 |
Sel de table (NaCl) | N / A | 3000 |
Concentrations de cyanure ionique mesurées dans le cerveau de rats Sprague-Dawley une heure après administration orale d'une DL 50 de divers nitriles. |
Comme d'autres nitriles , l'acétonitrile peut être métabolisé dans les microsomes , en particulier dans le foie, pour produire du cyanure d'hydrogène , comme l'ont montré pour la première fois Pozzani et al. en 1959. La première étape de cette voie est l'oxydation de l'acétonitrile en glycolonitrile par une monooxygénase du cytochrome P450 dépendante du NADPH . Le glycolonitrile subit alors une décomposition spontanée pour donner du cyanure d'hydrogène et du formaldéhyde . Le formaldéhyde, une toxine et un cancérogène en soi, est ensuite oxydé en acide formique , qui est une autre source de toxicité.
Le métabolisme de l'acétonitrile est beaucoup plus lent que celui des autres nitriles, ce qui explique sa toxicité relativement faible. Par conséquent, une heure après administration d'une dose potentiellement mortelle, la concentration de cyanure dans le cerveau de rat a une / vingt que pour une propionitrile dose 60 fois plus faible (voir tableau).
Le métabolisme relativement lent de l'acétonitrile en cyanure d'hydrogène permet à une plus grande partie du cyanure produit d'être détoxifiée dans le corps en thiocyanate (la voie du rhodanèse ). Il permet également d'excréter une plus grande partie de l'acétonitrile sous forme inchangée avant qu'il ne soit métabolisé. Les principales voies d'excrétion sont l'exhalation et l'urine.
Voir également
- Trichloroacétonitrile - un dérivé de l'acétonitrile utilisé pour protéger les groupes alcool , et également utilisé comme réactif dans le réarrangement Overman
Les références
Liens externes
- Page WebBook pour C 2 H 3 N
- Carte internationale de sécurité chimique 0088
- Inventaire national des polluants - Fiche d'information sur l'acétonitrile
- Guide de poche NIOSH sur les risques chimiques
- Résumé chimique pour l'acétonitrile (CAS No. 75-05-8) , Office of Pollution Prevention and Toxics, US Environmental Protection Agency
- Simulation de l'acétonitrile
- Comment la matière organique est-elle arrivée sur Terre ? Cosmic Detectives Trace Origine des Molécules Organiques Complexes , sur : SciTechDaily. 10 septembre 2020. Source : Université des sciences de Tokyo : Acétonitrile trouvé dans le nuage moléculaire Sgr B2(M) au centre de notre galaxie .