De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación Saltar a búsqueda

No confundir con isocianuro de metilo .
Isocianato de metilo
Isocianato de metilo
Isocianato de metilo
Nombres
Nombre IUPAC preferido
Isocianatometano
Otros nombres

MIC de metilcarbilamina
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA100.009.879 Edita esto en Wikidata
UNII
  • EnChI = 1S / C2H3NO / c1-3-2-4 / h1H3 controlarY
    Clave: HAMGRBXTJNITHG-UHFFFAOYSA-N controlarY
  • O = C = NC
Propiedades
C 2 H 3 NO
Masa molar57,051 g / mol
AparienciaLíquido incoloro
OlorOlor fuerte y penetrante [1]
Densidad0,9230 g / cm 3 a 27 ° C
Punto de fusion−45 ° C (−49 ° F; 228 K) [2]
Punto de ebullición38,3 ° C (100,9 ° F; 311,4 K) [2]
10% (15 ° C) [1]
Presión de vapor57.7 kPa
Estructura
2,8 D
Termoquímica
Entalpía
estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 )
−92.0 kJ · mol −1 [2]
Peligros
Pictogramas GHSGHS06: tóxico
Declaraciones de peligro GHS
H225 , H300 , H311 , H315 , H317 , H318 , H330 , H334 , H335 , H361d
Consejos de prudencia del SGA
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 fuego)
4
3
3
W
punto de inflamabilidad -7 ° C (19 ° F; 266 K)
autoignición temperatura
 534 ° C (993 ° F; 807 K)
Límites explosivos5,3-26% [2]
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis mediana )
120 mg / kg (oral, ratón)
51,5 mg / kg (oral, rata) [3]
LC 50 ( concentración media )
6,1 ppm (rata, 6 h)
12,2 ppm (ratón, 6 h)
5,4 ppm (conejillo de indias, 6 h)
21 ppm (rata, 2 h) [3]
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.):
PEL (permitido)
TWA 0,02 ppm (0,05 mg / m 3 ) [piel] [1]
REL (recomendado)
TWA 0,02 ppm (0,05 mg / m 3 ) [piel] [1]
IDLH (peligro inmediato)
3 ppm [1]
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados
Isotiocianato de metilo
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
controlarY verificar  ( ¿qué es   ?)controlarY☒norte
Referencias de Infobox

El isocianato de metilo ( MIC ) es un compuesto orgánico con la fórmula molecular CH 3 NCO. Los sinónimos son isocianatometano, metilcarbilamina y MIC. El isocianato de metilo es un producto químico intermedio en la producción de plaguicidas de carbamato (como carbarilo , carbofurano , metomilo y aldicarb ). También se ha utilizado en la producción de cauchos y adhesivos . Como material altamente tóxico e irritante, es extremadamente peligroso para la salud humana. Fue el principal tóxico involucrado en el desastre de Bhopal., que mató a 2.259 personas inicialmente y oficialmente a 20.000 personas en total. [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]

Propiedades físicas [ editar ]

El isocianato de metilo es un líquido incoloro, venenoso, lacrimógeno ( agente de desgarro ) e inflamable. [12] Es soluble en agua de 6 a 10 partes por 100 partes, pero también reacciona con el agua (ver Reacciones a continuación).

Fabricación [ editar ]

El isocianato de metilo generalmente se fabrica mediante la reacción de monometilamina y fosgeno . Para la producción a gran escala, es ventajoso combinar estos reactivos a una temperatura más alta en la fase gaseosa. Se forma una mezcla de isocianato de metilo y dos moles de cloruro de hidrógeno , pero se forma cloruro de N-metilcarbamoílo (MCC) a medida que se condensa la mezcla, dejando un mol de cloruro de hidrógeno como gas.

El isocianato de metilo se obtiene tratando el MCC con una amina terciaria, como N, N-dimetilanilina , o con piridina [13] o separándolo mediante técnicas de destilación. [14]

El isocianato de metilo también se fabrica a partir de N-metilformamida y aire. En el último proceso, se consume inmediatamente en un proceso de ciclo cerrado para producir metomilo. [15] Se ha informado de otros métodos de fabricación. [16] [17]

Reacciones [ editar ]

El isocianato de metilo reacciona fácilmente con muchas sustancias que contienen grupos NH u OH. Con agua, forma 1,3-dimetilurea y dióxido de carbono con el desprendimiento de calor (325 calorías por gramo de MIC):

A 25 ° C, en exceso de agua, la mitad de la MIC se consume en 9 min; [18] si el calor no se elimina de manera eficiente de la mezcla, la velocidad de la reacción aumentará y hará que la MIC hierva rápidamente. Si la MIC está en exceso, se forma 1,3,5-trimetilbiuret junto con dióxido de carbono . [12] Los alcoholes y fenoles , que contienen un grupo OH, reaccionan lentamente con MIC, pero la reacción puede ser catalizada por trialquil aminas o dicarboxilato de dialquilestaño. Las oximas , hidroxilaminas y enoles también reaccionan con MIC para formar metilcarbamatos. [12]Estas reacciones producen los productos que se describen a continuación ( Usos ).

El amoníaco , las aminas primarias y secundarias reaccionan rápidamente con la MIC para formar ureas sustituidas . Otros compuestos de NH, como amidas y ureas , reaccionan mucho más lentamente con MIC. [19]

También reacciona consigo mismo para formar un trímero o polímeros de mayor peso molecular. En presencia de catalizadores , MIC reacciona consigo mismo para formar un trímero sólido, isocianurato de trimetilo o un polímero de mayor peso molecular:

El metóxido de sodio , la trietilfosfina , el cloruro férrico y algunos otros compuestos metálicos catalizan la formación del trímero MIC, mientras que la formación del polímero de alto peso molecular es catalizada por ciertas trialquil aminas . Dado que la formación del trímero de MIC es exotérmica (298 calorías por gramo de MIC), la reacción puede provocar una ebullición violenta de la MIC. El polímero de alto peso molecular se hidroliza en agua caliente para formar el isocianurato de trimetilo. Dado que las sales metálicas catalíticas se pueden formar a partir de impurezas en acero y MIC de calidad comercial, este producto no debe almacenarse en tambores o tanques de acero. [12]

Peligros [ editar ]

El isocianato de metilo es extremadamente tóxico . El valor límite umbral establecido por la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales es 0.02 ppm . MIC es tóxico por inhalación, ingestión y contacto en cantidades tan bajas como 0,4 ppm . Los síntomas de exposición incluyen tos, dolor de pecho , disnea , asma , irritación de los ojos , nariz y garganta , así como daño en la piel . Los niveles más altos de exposición, más de 21 ppm, pueden provocar edema pulmonar o pulmonar , enfisema y hemorragias , neumonía bronquial.y muerte . Aunque la mayoría de las personas no puede detectar el olor del isocianato de metilo a 5 ppm, sus potentes propiedades lagrimales proporcionan una excelente advertencia de su presencia (a una concentración de 2 a 4 partes por millón (ppm) los ojos del sujeto están irritados, mientras que a 21 ppm , los sujetos no podían tolerar la presencia de isocianato de metilo en el aire). [20]

Se debe tener el cuidado adecuado para almacenar isocianato de metilo debido a su facilidad de polimerización exotérmica (ver Reacciones ) y su sensibilidad similar al agua. Solo se pueden usar con seguridad recipientes de acero inoxidable o vidrio; el MIC debe almacenarse a temperaturas inferiores a 40 ° C (104 ° F) y preferiblemente a 4 ° C (39 ° F). [ cita requerida ]

El efecto tóxico del compuesto fue evidente en el desastre de Bhopal en 1984 , cuando alrededor de 42.000 kilogramos (93.000 libras) de isocianato de metilo y otros gases se liberaron de los depósitos subterráneos de la fábrica de Union Carbide India Limited (UCIL), en un área poblada de 3 de diciembre de 1984, matando a unas 3.500 personas de inmediato y 15.000 más durante los próximos años. [21]

Mecanismo de acción [ editar ]

Hasta las últimas décadas, el mecanismo de toxicidad del isocianato de metilo en humanos era en gran parte desconocido o poco claro. [22] [23] El isocianato de metilo y otros isocianatos son electrófilos y actualmente se cree que causan toxicidad por la alquilación de biomoléculas. [24] Anteriormente se sospechaba que el mecanismo del isocianato de metilo era la carbamilación de la hemoglobina, que interferiría con su capacidad de unión al oxígeno y provocaría hipoxia. Sin embargo, los experimentos mostraron que cuando las ratas y los conejillos de indias se expusieron al isocianato de metilo en concentraciones superiores a la CL 50 , solo el 2% de las moléculas de hemoglobina se carbamilaron, lo que sugiere que probablemente este no sea el mecanismo de toxicidad. [25] [26]

Ocurrencia extraterrestre [ editar ]

Una ilustración fotográfica de isocianato de metilo alrededor de estrellas jóvenes similares al Sol, según lo detecta ALMA . [27]

El 30 de julio de 2015, los científicos informaron que tras el primer aterrizaje del módulo de aterrizaje Philae en la superficie del cometa 67 / P , las mediciones de los instrumentos de la COSAC y Ptolomeo revelaron dieciséis compuestos orgánicos , cuatro de los cuales fueron vistos por primera vez en un cometa. incluyendo acetamida , acetona , isocianato de metilo y propionaldehído . [28] [29] [30]

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d e Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0423" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ↑ a b c d Lide, David R., ed. (2006). Manual CRC de Química y Física (87ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . ISBN 0-8493-0487-3.
  3. ^ a b "Metil isocianato" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 17 de febrero de 2015 . Consultado el 15 de marzo de 2015 .Mantenimiento de CS1: copia archivada como título ( enlace )
  5. ^ Isocianato de metilo. Union Carbide F-41443A - 7/76. Union Carbide Corporation, Nueva York 1976
  6. ^ Manual de funcionamiento Parte II. Unidad de isocianato de metilo. Union Carbide India Limited, División de Productos Agrícolas, 1979
  7. ^ Broughton E (mayo de 2005). "El desastre de Bhopal y sus secuelas: una revisión" . Salud ambiental . 4 (1): 6. doi : 10.1186 / 1476-069X-4-6 . PMC 1142333 . PMID 15882472 .  
  8. ^ Eckerman I (2001). "Industria química y salud pública - Bhopal como ejemplo" (PDF) . MPH . Göteborg, Suecia: Escuela Nórdica de Salud Pública. 2001 (24). ISSN 1104-5701 . Archivado (PDF) desde el original el 30 de octubre de 2012.  
  9. ^ Eckerman I (2004). La saga de Bhopal: causas y consecuencias del mayor desastre industrial del mundo . India: Prensa de universidades. ISBN 81-7371-515-7. Archivado desde el original el 10 de junio de 2007.
  10. ^ Rosenberg J. "En 1984 - Fuga enorme de gas venenoso en Bhopal, India" . About.com. Archivado desde el original el 2 de diciembre de 2007 . Consultado el 10 de julio de 2008 .
  11. ^ Eckerman I (2013). "Catástrofe de gas de Bhopal 1984: causas y consecuencias". Módulo de referencia en Sistemas Terrestres y Ciencias Ambientales . Elsevier. págs. 272-287. doi : 10.1016 / B978-0-12-409548-9.01903-5 . ISBN 978-0-12-409548-9.
  12. ^ a b c d Publicación de información del producto "Isocianato de metilo" de Union Carbide Corporation, F-41443, noviembre de 1967.
  13. ^ Patente estadounidense 2480088 , Slocombe, RJ; Hardy, EE, "Proceso de producción de cloruros de carbamilo", expedido el 23 de agosto de 1949, asignado a Monsanto 
  14. ^ Patente FR 1400863 , Merz, W., "Procédé et dispositif de préparation d'isocyanates d'alkyle", emitida el 28 de mayo de 1965, asignada a Bayer 
  15. ^ Semana de la química, "Una existencia fugaz para las moléculas de gases tóxicos" p. 9, 12 de junio de 1985.
  16. ^ Patente DE 2828259 , Giesselmann, G .; Guenther, K .; Fuenten, W., "Verfahren zur Herstellung von Methyl Isocyanate", expedida el 10 de enero de 1980, cedida a Degussa 
  17. ^ "Un método más seguro para fabricar carbamatos". Semana química . 1985b (20): 136. 1985.
  18. ^ Castro EA, Moodie RB, Sansom PJ (1985). "La cinética de la hidrólisis de isocianatos de metilo y fenilo". Revista de la Sociedad Química, Transacciones Perkin 2 . 1985 (5): 737–742. doi : 10.1039 / P29850000737 .
  19. ^ J de marzo (1985). Química orgánica avanzada (3ª ed.). Nueva York: John Wiley & Sons. pag. 802.
  20. ^ Kimmerle G, Eben A (1964). "Zur Toxizität von Methylisocyanat und dessen cuantitativer Bestimmung in der Luft". Archiv für Toxikologie . 20 (4): 235–241. doi : 10.1007 / bf00577897 .
  21. ^ "Juicio de Bhopal: ocho condenados por desastre de gas en la India" . BBC News . 7 de junio de 2010. Archivado desde el original el 7 de junio de 2010 . Consultado el 7 de junio de 2010 .
  22. ^ Mehta PS, Mehta AS, Mehta SJ, Makhijani AB (diciembre de 1990). "Efectos sobre la salud de la tragedia de Bhopal. Una revisión de la toxicidad del isocianato de metilo". JAMA . 264 (21): 2781–7. doi : 10.1001 / jama.1990.03450210081037 . PMID 2232065 . 
  23. ^ Varma DR (junio de 1987). "Estudios epidemiológicos y experimentales sobre los efectos del isocianato de metilo en el curso del embarazo" . Perspectivas de salud ambiental . 72 : 153–7. doi : 10.1289 / ehp.8772153 . PMC 1474644 . PMID 3622430 .  
  24. ^ Bessac, BF; Jordt, S.-E. (1 de julio de 2010). "Detección sensorial y respuestas a gases tóxicos: mecanismos, efectos sobre la salud y contramedidas" . Actas de la American Thoracic Society . 7 (4): 269–277. doi : 10.1513 / pats.201001-004sm . ISSN 1546-3222 . PMC 3136963 . PMID 20601631 .   
  25. ↑ Varma, Daya R .; Invitado, Ian (1993). "El accidente de Bhopal y la toxicidad del isocianato de metilo". Revista de Toxicología y Salud Ambiental . 40 (4): 513–529. doi : 10.1080 / 15287399309531816 . ISSN 0098-4108 . PMID 8277516 .  
  26. ^ Ramachandran, PK; Gandhe, BR; Venkateswaran, KS; Kaushik, diputado; Vijayaraghavan, R .; Agarwal, GS; Gopalan, N .; Suryanarayana, MVS; Shinde, SK; Sriramachari, S. (1988). "Estudios de cromatografía de gases de la carbamilación de hemoglobina por isocianato de metilo en ratas y conejos". Revista de cromatografía B: Ciencias y aplicaciones biomédicas . 426 (2): 239–247. doi : 10.1016 / s0378-4347 (00) 81952-0 . ISSN 0378-4347 . PMID 3392138 .  
  27. ^ "ALMA encuentra ingrediente de vida alrededor de estrellas infantiles como el sol" . www.eso.org . Archivado desde el original el 8 de junio de 2017 . Consultado el 8 de junio de 2017 .
  28. ^ Jordans F (30 de julio de 2015). "La sonda Philae encuentra evidencia de que los cometas pueden ser laboratorios cósmicos" . The Washington Post . Prensa asociada . Consultado el 30 de julio de 2015 .
  29. ^ "Ciencia en la superficie de un cometa" . Agencia Espacial Europea. 30 de julio de 2015. Archivado desde el original el 2 de agosto de 2015 . Consultado el 30 de julio de 2015 .
  30. ^ Bibring JP, Taylor MG, Alexander C, Auster U, Biele J, Finzi AE, et al. (Julio de 2015). "Primer vistazo de Philae. Primeros días de Philae en el cometa. Introducción" . Ciencia . 349 (6247): 493. Bibcode : 2015Sci ... 349..493B . doi : 10.1126 / science.aac5116 . PMID 26228139 . 

Enlaces externos [ editar ]

  • Tema de seguridad y salud de NIOSH: isocianatos , del sitio web del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  • Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .: Banco de datos de sustancias peligrosas: isocianato de metilo