Метиламин и муравьиная кислота уравнение реакции

Формула метиламина в химии считается почти примитивной. Однако для простых смертных одно название данного соединения является устрашающим, не говоря о том, что о структуре или формуле и вовсе ничего не известно. Многим неизвестно о специфичном запахе данного соединения или о его удивительно широких возможностях применения в различных производствах. Это вполне очевидно, ведь всего знать невозможно, и это факт. Но разве не интересно открывать для себя что-то ранее неизвестное?

Видео:Муравьиная кислота. РеакцииСкачать

Что такое метиламин?

Метиламин — органическое соединение с формулой CH₃NH₂. Он является одним из производных аммиака, принадлежит к алифатическим органическим веществам. Его относят к крайне огнеопасным соединениям, так как этот газ легко смешивается с воздухом, образуя при этом взрывчатые смеси. Структура данного вещества представлена на рисунке ниже.

Из названия очевидно, что данное вещество относится к такому классу органических соединений, как амины (а именно — первичные амины), и оно является простейшим его представителем.

При нормальных условиях метиламин — это газ (как и упоминалось ранее), без цвета, но с ярко выраженным запахом аммиака.

Ингаляция данным веществом чревата сильным раздражением кожи, глаз, верхних дыхательных путей. Способен оказывать негативное влияние на почки и печень организма. А вдыхание его ведет к возбуждению и последующему угнетению центральной нервной системы. Возможно наступление смерти из-за остановки дыхания.

Видео:Особые свойства муравьиной кислоты | ХимияСкачать

Способы синтеза метиламина

Один из промышленных способов получения метиламина опирается на реакцию метанола с аммиаком. Условиями проведения данного химического взаимодействия является высокая температура (370-430 °С), а также давление 20-30 бар.

Реакция осуществляется в газовой фазе, но на гетерогенном катализаторе, основанном на цеолите.

В смеси с метиламином образуются побочные вещества, такие как диметиламин и триметиламин. Поэтому данный способ получения нуждается в очистке метиламина (например, путем неоднократной перегонки).

Иной способ получения метиламина заключается в проведении реакции формалина с хлоридом аммония при нагревании. Но и это не последний возможный вариант синтеза данного амина!

Также известен способ получения метиламина посредством перегруппировки ацетамида по Гофману. На рисунке ниже представлено уравнение данной реакции.

Видео:Муравьиная кислота | Химия 10 класс | УмскулСкачать

Химические свойства метиламина

Как правильно знакомиться с новым химическим соединением? Для начала нужно узнать, каково его название, особенности структуры. Затем важно понять, как его можно получить, поэтому сначала было рассказано о методах получения метиламина. А теперь нужно изучить его химические свойства.

Данному органическому соединению присущи все типичные свойства первичных аминов, так как оно является стандартным представителем данного класса.

Если в качестве вещества, вступающего в реакцию с метиламином, выступает вода или минеральная кислота, то происходит образование, соответственно, гидроксида метиламмония или кристаллической соли.

Данные реакции представлены на рисунке ниже.

Если проводить сравнение метиламина с анилином или аммиаком, то можно прийти к выводу, что метиламин проявляет более сильные основные свойства. Это объясняется тем, что атом азота в составе молекул метиламина более электроотрицателен.

Если в качестве вещества, вступающего в реакцию с метиламином, выступает NaOCl, то происходит хлорирование — замещение атома водорода в аминогруппе на атом хлора. Так же как и другие первичные амины, метиламин образует спирт при взаимодействии с азотистой кислотой (HNO₂).

Видео:Все реакции с металлами за 1 урок | ЕГЭ по химии 2024 | Екатерина СтрогановаСкачать

Применение метиламина и условия хранения

CH₃NH₂ имеет очень широкую область применения. Он используется для синтеза красителей, фармацевтических препаратов (например, неофиллина, теофиллина, промедола), пестицидов, гербицидов, инсектицидов (севин, шрадан), фунгицидов, стерилизаторов земли в сельской промышленности, а также применяется в ветеринарной медицине.

Используется метиламин и при изготовлении сильных взрывоопасных веществ (таких как, например, тетрил), различных материалов для фото (метол), растворителей (например, ДМФА, диметилацетамид), ускорителей вулканизации, ингибиторов коррозии, дубильных веществ, ракетных топлив (N,N-диметилгидразин).

Также встречается метиламин в природе как второстепенный экскрет у костных рыб.

Чаще всего используют данное соединение в виде 40-процентного раствора в воде, метаноле, этаноле или тетрагидрофуране.

Чтобы применять метиламин в производстве или в процессе изготовления чего-либо, необходимо правильно его хранить.

Оптимальные условия хранения: в сжиженном виде в объеме 10-250 м 3 , в цилиндрических резервуарах, расположенных горизонтально, при комнатной температуре, но вдали от солнечных лучей, в местах, недоступных для детей и животных.

Разумеется, при работе с метиламином, как и с любым другим химическим веществом, необходимо использовать специальную одежду, перчатки и очки для индивидуальной защиты. Особое внимание нужно уделить защите слизистых оболочек и органов дыхания.

Видео:Опыты по химии. Взаимодействие муравьиной кислоты с цинкомСкачать

Метиламин: строение, свойства, производство, применение.

Метиламин: строение, свойства, производство, применение. — Наука

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Содержание:

В метиламин представляет собой органическое соединение, сжатая формула которого CH₃NH₂. В частности, это простейший первичный алкиламин из всех, поскольку он содержит только один алкильный заместитель, что равносильно утверждению, что существует только одна ковалентная связь C-N.

В нормальных условиях это газообразный аммиак, который пахнет рыбой, но его относительно легко конденсировать и транспортировать в герметичных резервуарах. Кроме того, он может заметно растворяться в воде, в результате чего получаются желтоватые растворы. С другой стороны, он также может транспортироваться в твердом виде в форме его гидрохлоридной соли CH₃NH₂· HCl.

Метиламин промышленно производится из аммиака и метанола, хотя существует множество других методов производства в лабораторных масштабах. Его газ очень взрывоопасен, поэтому любой источник тепла рядом с ним может вызвать большой пожар.

Это соединение с высоким коммерческим спросом, но в то же время оно имеет строгие юридические ограничения, поскольку служит сырьем для наркотиков и психотропных веществ.

Видео:Почему муравьиная кислота такая странная??Скачать

Состав

На изображении выше показана молекулярная структура метиламина, представленная в виде шариковой ручки. Черная сфера соответствует атому углерода, синяя — атому азота, а белая — атомам водорода. Следовательно, это небольшая молекула, в которой метан, CH₄, потеряем H для группы NH₂, давая CH₃NH₂.

Метиламин — очень полярная молекула, потому что атом азота притягивает электронную плотность от атомов углерода и водорода. Он также обладает способностью образовывать водородные мостики между компендиумом своих межмолекулярных сил. Каждая молекула CH₃NH₂ может отдавать или принимать последовательную водородную связь (CH₃HNH-NH₂CH₃).

Однако его молекулярная масса значительно мала, в дополнение к CH₃ препятствуют таким водородным связям. В результате метиламин в нормальных условиях является газом, но может конденсироваться при температуре -6 ° C. Когда он кристаллизуется, он имеет орторомбическую структуру.

Видео:Тесты по химии. Амины. А31 ЦТ 2004 по химииСкачать

Свойства

Видео:Получение алканов. Реакция Вюрца (механизм + сложные случаи). ЕГЭ по химии.Скачать

Внешность

Бесцветный газ или жидкость, водные растворы которых могут иметь желтоватый оттенок.

Видео:11.3. Карбоновые кислоты и их соли: Химические свойства. ЕГЭ по химииСкачать

Запах

Неприятный, похожий на смесь рыбы и нашатырного спирта.

Видео:Решаем все типы 21 задания ЕГЭ по химии 2024 с 0 за 30 минут! | Екатерина СтрогановаСкачать

Молярная масса

Видео:Окисление муравьиной кислоты раствором перманганата калияСкачать

Температура плавления

Видео:Задание 14 ЕГЭ по химии: кислородсодержащие органические соединенияСкачать

Точка кипения

Около -6 ºC. Следовательно, это газ, который может конденсироваться при не слишком низких температурах.

Видео:Расстановка Коэффициентов в Химических Реакциях // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Плотность

656,2 кг / м 3 при 25 ° С. Его пары в 1,1 раза плотнее воздуха, а его жидкость или конденсат примерно в 0,89 раза плотнее воды.

Видео:Разложение муравьиной кислотыСкачать

Давление газа

При комнатной температуре давление его пара колеблется в пределах 3,5 атм.

Видео:Муравьиная кислота. Или альдегид? | Школьная химия | Даниил БазановСкачать

Дипольный момент

Видео:Окисление метаналя HCHO + Cu(OH)2 → и муравьиной кислоты HCOOH + [Ag(NH3)2]OH → ХИМИЯ ЕГЭ 10 классСкачать

Растворимость воды

1080 г / л при 20 ° С. Это газ, который очень хорошо растворяется в воде, потому что обе молекулы полярны и связаны друг с другом за счет образования водородных связей (CH₃HNH-OH₂).

Видео:Проверь свою готовность к ЕГЭ за 1 минуту!Скачать

Основность

Метиламин имеет константу основности (pK_б) из 3.36. Это значение указывает на то, что это очень основное вещество, даже в большей степени, чем сам аммиак, поэтому при растворении в воде он выделяет определенное количество ионов ОН. – при гидролизе:

Метиламин более основной, чем аммиак, потому что его атом азота имеет более высокую электронную плотность. Это потому, что CH₃ отдает азоту больше электронов, чем три атома водорода в молекуле NH₃. Даже в этом случае метиламин считается слабым основанием по сравнению с другими алкиламинами или аминами.

Видео:Вопросы-Ответы. Кислоты\Основания, Индуктивный эффект, Резонанс. Beyond ChemistryСкачать

точка возгорания

-10 ºC в закрытой емкости, что означает, что это легковоспламеняющийся и опасный газ.

Видео:НШ | Химия. Особенности свойств муравьиной кислотыСкачать

температура самовоспламенения

Поверхностное натяжение

19,15 мН / м при 25 ºC

Разложение

Когда он горит, он термически разлагается на оксиды углерода и азота, которые образуют токсичный дым.

Производство

Метиламин можно производить или синтезировать коммерческим или промышленным способом или лабораторными методами в меньшем масштабе.

Промышленное

Метиламин производят в промышленности в результате реакции, протекающей между аммиаком и метанолом на каталитической подложке из силикагеля. Химическое уравнение этой реакции выглядит следующим образом:

В процессе могут образовываться другие алкиламины; однако метиламин является кинетически предпочтительным продуктом.

Лаборатория

На лабораторном уровне существует несколько методов, позволяющих синтезировать метиламин в малых масштабах. Один из них — реакция в сильнощелочной среде КОН между ацетамидом и бромом, в ходе которой образуется метилизоцианат, СН₃NCO, который, в свою очередь, гидролизуется с образованием метиламина.

Метиламин можно сохранить в твердом виде, если его нейтрализовать соляной кислотой, так что образуется гидрохлоридная соль:

Затем гидрохлорид метиламина, также представленный как [CH₃NH₃] Cl, его можно подщелачивать в безопасном месте для получения водного раствора с растворенным газом:

С другой стороны, метиламин также можно синтезировать, исходя из гексамина, (CH₂)₆N₄, который гидролизуется непосредственно соляной кислотой:

Последовательно хлорид аммония реагирует с горячим формальдегидом с образованием паров метиламина и муравьиной кислоты, HCOOH.

Аналогичным образом, метиламин может быть получен восстановлением нитрометана, CH₃Нет₂ с металлическим цинком и соляной кислотой.

Приложения

Метиламин — это соединение, использование которого часто вызывает споры, поскольку это вещество, используемое при синтезе наркотиков, таких как метамфетамин. На самом деле, его популярность обусловлена ​​желанием, чтобы главные герои телесериала Во все тяжкие должны были получить его любой ценой.

Это соединение также используется в качестве сырья для производства инсектицидов, лекарств, поверхностно-активных веществ, взрывчатых веществ, красителей, фунгицидов, добавок и т. Д., На которые он пользуется большим спросом во всем мире, в дополнение к многочисленным юридическим ограничениям на его приобретение.

Его огромная химическая универсальность обусловлена ​​тем, что его молекула CH₃NH₂ это хороший нуклеофильный агент, связывающийся с субстратами с более высокой молекулярной массой или координирующий их в различных органических реакциях. Например, это основа для синтеза эфедрина, где CH₃NH₂ включается в молекулу с последующей потерей H.

Ссылки

1. Моррисон Р. Т. и Бойд Р. Н. (1987). Органическая химия. 5-е издание. От редакции Addison-Wesley Interamericana.
2. Кэри Ф. (2008). Органическая химия. (Издание шестое). Мак Гроу Хилл.
3. Грэм Соломонс Т.В., Крейг Б. Фрайл. (2011). Органическая химия. (10-е изд.). Wiley Plus.
4. Википедия. (2020). Метиламин. Получено с: en.wikipedia.org
5. Национальный центр биотехнологической информации. (2020). Метиламин. База данных PubChem., CID = 6329. Получено с: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Дилан Мэтьюз. (15 августа 2013 г.). Вот что «Во все тяжкие» правильно и неправильно в метамфетамине. Получено с: washtonpost.com
7. Prepchem. (2020). Приготовление метиламина гидрохлорида. Получено с: Prepchem.com

50 отличных фраз аниме (вдохновляющих и запоминающихся)

Русская революция 1905 года: причины, развитие, последствия

Acetyl

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.