DIMÉTHOXYMÉTHANE (MÉTHYLAL)

Le diméthoxyméthane (méthylal) est un acétal, dérivé diméthylacétal du formaldéhyde.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un acétal et un diéther.
Le diméthoxyméthane (méthylal) dérive du méthanediol.

CAS : 109-87-5
Formule molaire : C₃H₈O₂
Masse moléculaire : 76,09 g/mol
EINECS : 203-714-2

Synonymes : DIMÉTHOXYMÉTHANE ; DIMÉTHYLFORMAL ; (CH₃O)₂CH₂ ; 2,4-dioxapentane ; anesthényle ; bis(méthoxy)méthane ; diméthoxyméthane ; diméthylacétal de formaldéhyde

Le diméthoxyméthane (méthylal) est un liquide incolore à l’odeur piquante.
Masse moléculaire : 76,11 g/mol Densité (H₂O:1) = 0,86 ; Point d'ébullition = 43,9 °C ; Point de fusion/congélation = 105 °C ; Pression de vapeur = 330 mmHg à 20 °C ; Point d'éclair = 32 °C ; Température d'auto-inflammation = 237 °C.
Limites d'explosivité : LIE = 2,2 % ; LSE = 13,8 %.
Identification des dangers (selon le système de classification NFPA-704 M) : Santé 2, Inflammabilité 3, Réactivité 2. Soluble dans l'eau ; solubilité = 33 %.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un acétal diméthylique biodégradable.
Le diméthoxyméthane (méthylal) peut être synthétisé par condensation acido-catalysée du formaldéhyde avec le méthanol.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est amphiphile et présente une faible viscosité, une faible tension superficielle et un faible point d'ébullition. Le diméthoxyméthane (méthylal) est un solvant inflammable et très volatil, doté d'un bon pouvoir solvant.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est considéré comme un carburant alternatif et un additif potentiel pour carburants en raison de sa teneur élevée en oxygène et de sa capacité à améliorer les caractéristiques de combustion du diesel et de l'essence.
La diffusivité thermique du diméthoxyméthane (méthylal) a été déterminée par méthode photoacoustique.
L'analyse de la structure moléculaire du diméthoxyméthane (méthylal) par diffraction électronique révèle une symétrie C2 et une conformation gauche-gauche.
Le diméthoxyméthane (méthylal), également appelé méthylal, est un liquide incolore et inflammable, à bas point d'ébullition, faible viscosité et excellent pouvoir solvant.
Le diméthoxyméthane (méthylal) possède une odeur semblable à celle du chloroforme et un goût piquant.

Le diméthoxyméthane (méthylal) est l'acétal diméthylique du formaldéhyde.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est soluble dans trois volumes d'eau et miscible avec la plupart des solvants organiques courants.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un acétal incolore, mais très volatil, produit à partir de méthanol.
Il est souvent utilisé comme carburant, modificateur de viscosité, pour la fabrication d'autres produits chimiques organiques et comme agent de compatibilisation des principes actifs dans les formulations à base de solvants et d'eau.
Le diméthoxyméthane (méthylal) améliore la pulvérisation et réduit la quantité de solvant dans les aérosols et les pulvérisateurs à pompe. C'est un solvant utile dans les décapants pour peinture, les mousses rigides de polyuréthane et les systèmes de soufflage.

Le diméthoxyméthane (méthylal) présente une toxicité extrêmement faible.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un acétal diméthylique biodégradable.
Il peut être synthétisé par condensation acido-catalysée du formaldéhyde avec le méthanol. Le diméthoxyméthane (méthylal) est amphiphile et présente une faible viscosité, une faible tension superficielle et un faible point d'ébullition.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un solvant inflammable et très volatil, doté d'un bon pouvoir solvant.
Grâce à sa teneur élevée en oxygène et à sa capacité à améliorer la combustion du diesel et de l'essence, le diméthoxyméthane (méthylal) est considéré comme un carburant alternatif et un additif potentiel pour les carburants.

La diffusivité thermique du diméthoxyméthane (méthylal) a été déterminée par méthode photoacoustique.
L'analyse de la structure moléculaire du diméthoxyméthane (méthylal) par diffraction électronique révèle une symétrie C2 et une conformation gauche-gauche.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un liquide incolore.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est le triester de l'éthanol et de l'acide phosphorique ; il peut également être appelé « ester triéthylique de l'acide phosphorique ». C'est un liquide inflammable, limpide et incolore, à faible point d'ébullition, faible viscosité et excellent pouvoir solvant. 
Le diméthoxyméthane (méthylal) possède une odeur semblable à celle du chloroforme et un goût piquant.

Le diméthoxyméthane (méthylal) est l'acétal diméthylique du formaldéhyde.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est soluble dans trois volumes d'eau et miscible avec la plupart des solvants organiques courants.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est principalement utilisé comme solvant et dans la fabrication de parfums, de résines, d'adhésifs, de décapants pour peinture et de revêtements protecteurs.
Une autre application utile du diméthoxyméthane (méthylal) est la protection des alcools par un éther MOM en synthèse organique.
Le diméthoxyméthane (méthylal), également appelé méthylal, est un liquide incolore et inflammable, à bas point d'ébullition, faible viscosité et excellent pouvoir solvant.
Le diméthoxyméthane (méthylal) possède une odeur semblable à celle du chloroforme et un goût piquant.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est l'acétal diméthylique du formaldéhyde. Le diméthoxyméthane est soluble dans trois parts d'eau et miscible avec la plupart des solvants organiques courants.

Synthèse et structure
Le diméthoxyméthane (méthylal) peut être produit par oxydation du méthanol ou par réaction du formaldéhyde avec le méthanol.
En milieu acide aqueux, le diméthoxyméthane (méthylal) est hydrolysé en formaldéhyde et méthanol.
Du fait de l'effet anomérique, le diméthoxyméthane (méthylal) adopte préférentiellement la conformation gauche par rapport à chacune des liaisons C–O, plutôt que la conformation anti.
Comme il possède deux liaisons C–O, la conformation la plus stable est gauche-gauche, environ 7 kcal/mol plus stable que la conformation anti-anti, les conformations gauche-anti et anti-gauche présentant des énergies intermédiaires.
Le diméthoxyméthane (méthylal) étant l'une des plus petites molécules présentant cet effet, qui revêt un grand intérêt en chimie des glucides, il est fréquemment utilisé pour les études théoriques de l'effet anomérique.

Propriétés chimiques du diméthoxyméthane (méthylal)
Point de fusion : -105 °C
Point d'ébullition : 41-43 °C
Densité : 0,860 g/mL à 20 °C (littérature)
Densité de vapeur : 2,6 (par rapport à l'air)
Pression de vapeur : 6,38 psi (à 20 °C)
Indice de réfraction : n₂₀/D = 1,354
Point d'ébullition : -18 °C
Température de stockage : À conserver à une température inférieure ou égale à 20 °C

Solubilité : 32,3 g/100 mL (à 16 °C)
Aspect : Liquide
pKa : 3,1 (à 20 °C)
Couleur : Incolore et limpide
Odeur : Légère, éthérée, rappelant le chloroforme. pH (12,5 % vol., 25 °C) : 4,5 à 6,6
Limite d'explosivité : 1,6 à 17,6 % (V)
Solubilité dans l'eau : 32,3 g/100 mL (16 °C)
Sensibilité : Sensible à l'humidité

Merck : 146012
BRN : 1697025
Constante de la loi de Henry (× 10⁻⁴ atm·m³/mol) : 1,73 à 25 °C (Hine et Mookerjee, 1975)
Limites d'exposition NIOSH REL : VME 1 000 ppm (3 100 mg/m³), IDLH 2 200 ppm ; OSHA PEL : VME 1 000 ppm ; ACGIH TLV : VME 1 000 ppm (adoptée). Constante diélectrique : 2,7 (20 °C)

Stabilité : Stable. Extrêmement inflammable. Forme facilement des mélanges explosifs avec l’air. Point d’éclair bas et large plage d’explosivité. Incompatible avec les oxydants puissants et les acides forts. Peut former des peroxydes explosifs au contact de l’air.
LogP : 0
Référence CAS : 109-87-5
Référence chimique NIST : Diméthoxyméthane (méthylal) (109-87-5)
Système d’enregistrement des substances de l’EPA : Diméthoxyméthane (méthylal) (109-87-5)
Le diméthoxyméthane (méthylal), également appelé méthylal, est un liquide inflammable incolore à bas point d’ébullition, faible viscosité et excellent pouvoir solvant.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est stable en présence d’alcalis et d’acides faibles, ainsi qu’à hautes températures et pressions. Le diméthoxyméthane (méthylal) se distingue des autres éthers par sa faible propension à former des peroxydes.
Le diméthoxyméthane (méthylal) dissout des résines synthétiques telles que la nitrocellulose, l'acétate et le propionate de cellulose, l'éthylcellulose, le vinyle, l'Epons et le polystyrène, ainsi que de nombreuses gommes et cires naturelles.
Le diméthoxyméthane (méthylal), solvant latent, est activé par l'ajout d'esters, de cétones ou d'alcools.
Son taux d'évaporation, deux fois supérieur à celui de l'acétone, le classe parmi les solvants tels que l'acétone, l'acétate de méthyle et l'acétate d'éthyle dans les formulations de résines.

Propriétés physiques :
Le diméthoxyméthane (méthylal) se présente sous la forme d'un liquide limpide et incolore à l'odeur piquante, semblable à celle du chloroforme.
Point d'éclair : 0 °F (-18 °C).
Point d'ébullition : 42,3 °C. Densité : 0,864 g/cm³ à 20 °C (68 °F).
Vapeurs plus lourdes que l’air.

Utilisations :
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un solvant d’extraction précieux pour les produits pharmaceutiques et un solvant stable et économique pour les réactions de Grignard.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est stable en milieu alcalin et légèrement acide.
Son pouvoir solvant est supérieur à celui de l’éther, de l’acétone et du méthanol. L’azéotrope formé permet de dissoudre la nitrocellulose à haute teneur en azote.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est principalement utilisé dans la production de résines échangeuses d’anions, ainsi que comme solvant et carburant spécial.
Le diméthoxyméthane (méthylal) peut être utilisé dans la synthèse des éthers méthoxyméthyliques (MOM).
Le diméthoxyméthane (méthylal) peut également servir d’agent de réticulation externe pour la formation de polymères microporeux.
Le diméthoxyméthane (méthylal) est un composé chimique polyvalent utilisé dans de nombreux secteurs industriels, notamment les peintures, les parfums, les résines, les produits pharmaceutiques, les décapants, les revêtements protecteurs et les additifs pour carburants.

Le diméthoxyméthane (méthylal) peut être utilisé dans la synthèse des éthers méthoxyméthyliques (MOM).
Il peut également servir d'agent de réticulation externe pour la formation de polymères microporeux.
Il est utilisé comme solvant de réaction ou d'extraction dans la fabrication de produits pharmaceutiques, d'aérosols, de peintures, de vernis et de produits de nettoyage.
Il entre dans la production de résines échangeuses d'ions et de polyacétals, utilisés comme régulateurs de longueur de chaîne.
Il est également utilisé dans la formulation de colles, de parfums et de pesticides.
Il est utilisé comme additif pour carburants afin de réduire les émissions de fumée.
Il est aussi utilisé comme agent gonflant pour les mousses de polyuréthane.
Sur le plan industriel, le diméthoxyméthane (méthylal) est principalement utilisé comme solvant et dans la fabrication de parfums, de résines, d'adhésifs, de décapants et de revêtements protecteurs.
Il est également utilisé comme additif pour essence afin d'augmenter l'indice d'octane. Le diméthoxyméthane (méthylal) peut également être utilisé en mélange avec du diesel.

Réactif en synthèse organique
Une autre application utile du diméthoxyméthane (méthylal) est la protection des alcools par un éther méthoxyméthylique (MOM) en synthèse organique.
Le diméthoxyméthane (méthylal) peut être activé par le pentoxyde de phosphore dans le dichlorométhane ou le chloroforme.
Cette méthode est préférable à l'utilisation de l'éther chlorométhylique (MOMCl).
Les phénols peuvent également être protégés par un groupe MOM à l'aide de diméthoxyméthane et d'acide p-toluènesulfonique.
L'éther MOMCl peut également être généré en solution par traitement du diméthoxyméthane avec un chlorure d'acyle en présence d'un catalyseur acide de Lewis tel que le bromure de zinc :
MeOCH₂OMe + RC(=O)Cl → MeOCH₂Cl + RC(=O)(OMe)
Contrairement à la méthode classique, qui utilise le formaldéhyde et le chlorure d'hydrogène comme réactifs de départ, le sous-produit hautement cancérigène bis(chlorométhyl)éther n'est pas formé.

Préparation
La synthèse du diméthoxyméthane (méthylal) repose sur la réaction d'acétalisation en phase liquide du méthanol et du formaldéhyde.
Le diméthoxyméthane (méthylal) peut être produit par oxydation du méthanol ou par réaction du formaldéhyde avec le méthanol.
En milieu acide aqueux, le diméthoxyméthane (méthylal) s'hydrolyse en formaldéhyde et méthanol.

Profil de réactivité
Le diméthoxyméthane (méthylal), un acétal, est incompatible avec les oxydants forts et les acides.
Il se décompose en formaldéhyde et méthanol en solution acide.
Il présente un risque d'incendie très important lorsqu'il est exposé à la chaleur, à une flamme ou à des agents oxydants.
Il peut s'enflammer ou exploser s'il est chauffé en présence d'oxygène.