Isocianato de metila - Methyl isocyanate

Isocianato de metila
Isocianato de metila
Isocianato de metila
Nomes
Nome IUPAC preferido
Isocianatometano
Outros nomes
Metil carbilamina
MIC
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,009.879 Edite isso no Wikidata
UNII
  • InChI = 1S / C2H3NO / c1-3-2-4 / h1H3 VerificaY
    Chave: HAMGRBXTJNITHG-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • O = C = NC
Propriedades
C 2 H 3 NO
Massa molar 57,051 g / mol
Aparência Líquido incolor
Odor Odor forte e pungente
Densidade 0,9230 g / cm 3 a 27 ° C
Ponto de fusão −45 ° C (−49 ° F; 228 K)
Ponto de ebulição 38,3 ° C (100,9 ° F; 311,4 K)
10% (15 ° C)
Pressão de vapor 57,7 kPa
Estrutura
2,8 D
Termoquímica
Entalpia
padrão de formação f H 298 )
−92,0 kJ · mol −1
Perigos
Pictogramas GHS GHS06: Tóxico GHS08: Risco para a saúde GHS02: Inflamável GHS05: Corrosivo GHS07: Nocivo
H225 , H300 , H311 , H315 , H317 , H318 , H330 , H334 , H335 , H361d
P201 , P202 , P210 , P233 , P240 , P241 , P242 , P243 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P272 , P280 , P281 , P284 , P285 , P301 + 310 , P302 + 352 , P303 + 361 + 353 , P304 + 340 , P304 + 341 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313
NFPA 704 (diamante de fogo)
4
3
3
Ponto de inflamação -7 ° C (19 ° F; 266 K)
534 ° C (993 ° F; 807 K)
Limites explosivos 5,3-26%
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
120 mg / kg (oral, camundongo)
51,5 mg / kg (oral, rato)
6,1 ppm (rato, 6 horas)
12,2 ppm (camundongo, 6 horas)
5,4 ppm (cobaia, 6 horas)
21 ppm (rato, 2 horas)
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
TWA 0,02 ppm (0,05 mg / m 3 ) [pele]
REL (recomendado)
TWA 0,02 ppm (0,05 mg / m 3 ) [pele]
IDLH (perigo imediato)
3 ppm
Compostos relacionados
Compostos relacionados
Isotiocianato de metila
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Isocianato de metila ( MIC ) é um composto orgânico com a fórmula molecular CH 3 NCO. Os sinônimos são isocianatometano, metilcarbilamina e MIC. Isocianato de metila é um produto químico intermediário na produção de pesticidas carbamatos (como carbaril , carbofurano , metomil e aldicarbe ). Também tem sido usado na produção de borrachas e adesivos . Por ser um material altamente tóxico e irritante, é extremamente perigoso para a saúde humana. Foi o principal tóxico envolvido no desastre de Bhopal , que matou 2.259 pessoas inicialmente e oficialmente 20.000 pessoas no total.

Propriedades físicas

Isocianato de metila é um líquido incolor, venenoso, lacrimogêneo ( agente lacrimogêneo ) e inflamável. É solúvel em água até 6–10 partes por 100 partes, mas também reage com a água (consulte Reações abaixo).

Fabricar

Isocianato de metila é geralmente produzido pela reação de monometilamina e fosgênio . Para a produção em grande escala, é vantajoso combinar esses reagentes a uma temperatura mais elevada na fase gasosa. Uma mistura de isocianato de metila e duas moles de cloreto de hidrogênio é formada, mas o cloreto de N-metilcarbamoil (MCC) se forma à medida que a mistura é condensada, deixando uma mole de cloreto de hidrogênio como um gás.

MMA mais Fosgênio diagram.svg

O isocianato de metila é obtido tratando o MCC com uma amina terciária, como N, N-dimetilanilina , ou com piridina ou separando-o por meio de técnicas de destilação.

MCC para MIC e HCl.svg

Isocianato de metila também é fabricado a partir de N-metilformamida e ar. No último processo, é imediatamente consumido em um processo de ciclo fechado para fazer metomil. Outros métodos de fabricação foram relatados.

Reações

O isocianato de metila reage prontamente com muitas substâncias que contêm grupos NH ou OH. Com a água, forma 1,3-dimetilureia e dióxido de carbono com a evolução do calor (325 calorias por grama de MIC):

MIC e água para DMU & TMB.png

A 25 ° C, em excesso de água, metade da MIC é consumida em 9 min .; se o calor não for removido de forma eficiente da mistura, a taxa da reação aumentará e fará com que o MIC ferva rapidamente. Se a MIC estiver em excesso, o 1,3,5-trimetilbiureto é formado junto com o dióxido de carbono . Álcoois e fenóis , que contêm um grupo OH, reagem lentamente com o MIC, mas a reacção pode ser catalisada por trialquil- aminas ou dicarboxilato de dialquilestanho. Oximas , hidroxilaminas e enóis também reagem com MIC para formar metilcarbamatos. Essas reações dão origem aos produtos descritos a seguir ( Usos ).

MIC mais 1-naftol para carbaril.svg

Amônia , aminas primárias e secundárias reagem rapidamente com MIC para formar ureias substituídas . Outros compostos NH, como amidas e ureias , reagem muito mais lentamente com MIC.

Ele também reage consigo mesmo para formar um trímero ou polímeros de peso molecular mais alto. Na presença de catalisadores , o MIC reage consigo mesmo para formar um trímero sólido, isocianurato de trimetila ou um polímero de peso molecular superior:

MIC para trimer.svg

Metóxido de sódio , fosfina de trietilo , cloreto férrico e certos outros compostos de metais catalisam a formação da MIC-trímero, enquanto que a formação de polímero de elevado peso molecular, é catalisada por certas trialquil aminas . Uma vez que a formação do trímero MIC é exotérmica (298 calorias por grama de MIC), a reação pode levar à ebulição violenta do MIC. O polímero de alto peso molecular hidrolisa em água quente para formar o isocianurato de trimetila. Como os sais de metal catalítico podem ser formados a partir de impurezas em MIC e aço de grau comercial, este produto não deve ser armazenado em tambores ou tanques de aço.

Toxicidade

Isocianato de metila é extremamente tóxico . Não há antídoto conhecido . O valor limite definido pela Conferência Americana de Higienistas Industriais do Governo é de 0,02 ppm . MIC é tóxico por inalação, ingestão e contato em quantidades tão baixas quanto 0,4 ppm . Os sintomas de exposição incluem tosse, dor no peito , dispneia , asma , irritação dos olhos , nariz e garganta , bem como lesões na pele . Níveis mais elevados de exposição, acima de 21 ppm, podem resultar em edema pulmonar ou pulmonar , enfisema e hemorragias , pneumonia brônquica e morte . Embora o odor de isocianato de metila não possa ser detectado a 5 ppm pela maioria das pessoas, suas potentes propriedades lacrimais fornecem um excelente aviso de sua presença (a uma concentração de 2-4 partes por milhão (ppm), os olhos do sujeito estão irritados, enquanto a 21 ppm , os indivíduos não podiam tolerar a presença de isocianato de metila no ar).

O cuidado adequado deve ser tomado ao armazenar isocianato de metila devido à sua facilidade de polimerização exotérmica (consulte Reações ) e sua sensibilidade semelhante à água. Somente recipientes de aço inoxidável ou vidro podem ser usados ​​com segurança; o MIC deve ser armazenado em temperaturas abaixo de 40 ° C (104 ° F) e de preferência a 4 ° C (39 ° F).

O efeito tóxico do composto foi aparente no desastre de Bhopal em 1984 , quando cerca de 42.000 kg (93.000 lb) de isocianato de metila e outros gases foram liberados dos reservatórios subterrâneos da fábrica Union Carbide India Limited (UCIL), sobre uma área povoada em 3 de dezembro de 1984, matando cerca de 3.500 pessoas imediatamente e mais 15.000 nos anos seguintes.

Mecanismo de ação

Até décadas recentes, o mecanismo de toxicidade do isocianato de metila em humanos era desconhecido ou pouco claro. Isocianato de metila e outros isocianatos são eletrófilos e atualmente acredita-se que causem toxicidade pela alquilação de biomoléculas. O mecanismo de isocianato de metila foi previamente suspeitado de ser a carbamilação da hemoglobina que interferiria com sua capacidade de ligação ao oxigênio, causando hipóxia. No entanto, experimentos mostraram que quando ratos e cobaias foram expostos ao isocianato de metila em concentrações acima da CL 50 , apenas 2% das moléculas de hemoglobina foram carbamiladas, sugerindo que provavelmente este não é o mecanismo de toxicidade.

Ocorrência extraterrestre

Uma foto ilustração de isocianato de metila em torno de estrelas jovens semelhantes ao Sol, detectadas pelo ALMA .

Em 30 de Julho de 2015, cientistas relataram que, após o primeiro touchdown do Philae sonda em cometa 67 / P da superfície, as medições pelo COSAC e instrumentos Ptolomeu revelou dezasseis compostos orgânicos , quatro dos quais foram observadas pela primeira vez em um cometa, incluindo acetamida , acetona , isocianato de metila e propionaldeído .

Referências

links externos