HYDROXYLAMINE

L'hydroxylamine est le dérivé hydroxylé de l'ammoniac.
L'hydroxylamine est utilisée comme nucléophile dans les réactions de substitution aromatique et comme agent réducteur.
Par réaction avec les aldéhydes, l'hydroxylamine forme des oximes, intermédiaires dans la production industrielle de polyamides.

CAS : 7803-49-8
Formule de formule brute : H₃NO₃
Masse molaire : 33,03 g/mol
EINECS : 232-259-2

Synonymes 
hydroxylamine base libre ; NH₂OH ; oxammonium ; oxyammoniac ; FH-50 ; FH-50TM ; HYDROXYLAMINE

Certaines oximes, obtenues par conversion de l'hydroxylamine, sont utilisées en plus faibles quantités dans des produits pharmaceutiques, des pesticides et des vernis pour prévenir la formation d'une pellicule. Grâce à son pouvoir réducteur, l'hydroxylamine est utilisée comme antioxydant dans les révélateurs photographiques, pour stabiliser les monomères de polymérisation et pour réduire les ions Cu²⁺ lors de la teinture des fibres acryliques.

L'hydroxylamine peut être convertie en acide O-hydroxylaminesulfonique, un excellent agent d'amination.
Elle peut également servir d'intermédiaire dans la nitrification.
L'hydroxylamine est aussi utilisée dans l'industrie des semi-conducteurs pour le nettoyage des formations, notamment pour les interconnexions en aluminium.
L'hydroxylamine a été synthétisée pour la première fois par Wilhelm Clemens Lossen en 1865 dans le laboratoire de Wilhelm Heinrich Heintz à Halle.
La synthèse de Lossen produisait initialement de l'hydroxylamine en solution aqueuse.
L'hydroxylamine anhydre a été préparée ultérieurement par Lobry de Bruyn et Crismer en 1891.
La base libre est extrêmement volatile et sa production à l'échelle industrielle a été marquée par de nombreux problèmes, dont d'importantes explosions dans des usines aux États-Unis et au Japon. L'hydroxylamine produite et transportée se présente principalement sous forme de sel ou en solution aqueuse diluée.

L'hydroxylamine la plus simple est constituée d'ammoniac portant un groupe hydroxyle.
L'hydroxylamine est un intermédiaire de la nitrification biologique par des micro-organismes tels que les bactéries.
Solide incolore, NH₂OH, point de fusion : 33 °C.
L'hydroxylamine est explosive à la chaleur et peut être utilisée comme oxydant ou réducteur.
Elle est produite par réduction des nitrates ou des nitrites et entre dans la composition du nylon.
Elle forme des oximes avec les aldéhydes et les cétones.
L'hydroxylamine est un composé organique de formule NH₂OH, caractérisé par la présence d'une fonction amine et d'une fonction alcool.
Elle se présente sous forme de solide cristallin incolore, hygroscopique et soluble dans l'eau et les alcools. L'hydroxylamine est connue pour ses propriétés réductrices et est fréquemment utilisée en synthèse organique, notamment pour la formation d'oximes à partir de composés carbonylés.

L'hydroxylamine peut également agir comme nucléophile dans diverses réactions chimiques.
Relativement stable dans des conditions normales, l'hydroxylamine peut se décomposer en milieu acide ou basique, libérant de l'azote gazeux.
L'hydroxylamine est également reconnue pour son rôle dans les systèmes biologiques, où elle participe au métabolisme de certains acides aminés.
Cependant, il est important de manipuler l'hydroxylamine avec précaution, car elle peut être dangereuse ; elle est classée comme potentiellement explosive à concentration élevée et peut provoquer une irritation cutanée ou oculaire.
Des mesures de sécurité appropriées doivent être prises lors de la manipulation de l'hydroxylamine en laboratoire.

L'hydroxylamine est un inhibiteur sélectif de la monoamine oxydase (MAO) utilisé pour inhiber l'agrégation plaquettaire. L'hydroxylamine est un intermédiaire du cycle de l'azote chez les micro-organismes aérobies oxydant l'ammonium, tels que les bactéries oxydant l'ammonium (AOB), les archées oxydant l'ammonium (AOA) et les bactéries oxydant complètement l'ammonium (comammox).
L'hydroxylamine influe sur les émissions de NO et de N₂O par les micro-organismes aérobies oxydant l'ammonium et inhibe l'activité des bactéries oxydant les nitrites (NOB).
Une solution aqueuse d'hydroxylamine à 50 % en poids dans l'eau est un composé chimique polyvalent largement utilisé dans diverses applications industrielles et de recherche.
Cette solution aqueuse d'hydroxylamine est reconnue pour ses propriétés réductrices, ce qui en fait un réactif essentiel en synthèse organique, notamment pour la préparation d'oximes à partir d'aldéhydes et de cétones.

Grâce à son caractère nucléophile, l'hydroxylamine intervient dans de nombreuses réactions chimiques, y compris la synthèse de produits pharmaceutiques, agrochimiques et de produits chimiques fins.
Les chercheurs apprécient son rôle dans la réduction des composés nitro en amines, une étape cruciale pour le développement de nombreux produits chimiques.
Outre ses applications en synthèse, la solution d'hydroxylamine est également utilisée en chimie analytique pour le dosage des composés carbonylés et comme stabilisant dans la formulation de certains polymères.
Ses propriétés uniques font de l'hydroxylamine un outil précieux pour les chimistes en quête de solutions efficaces.
Grâce à sa haute pureté et sa concentration élevée, cette solution d'hydroxylamine est idéale pour une utilisation en laboratoire et en milieu industriel, garantissant des résultats fiables et améliorant la productivité de divers procédés chimiques.

Propriétés chimiques de l'hydroxylamine
Point de fusion : 7 °C
Point d'ébullition : > 100 °C
Densité : 1,078 g/mL à 25 °C
Pression de vapeur : 9 mmHg (40 °C)
Indice de réfraction : n₂O/D 1,393
RTECS : NC2975000
Température de stockage : À conserver en dessous de +30 °C
Solubilité : Dans l'eau
Aspect : Flocons ou aiguilles blancs
pKa : pK (20 °C) 7,97
Couleur : Flocons ou aiguilles orthorhombiques blancs
pH : 10,6 (20 °C dans l'eau)
Solubilité dans l'eau : Miscible avec l'eau, l'ammoniac liquide et le méthanol. Légèrement miscible avec l'éther, le benzène, le sulfure de carbone et le chloroforme.
Merck : 134853
Stabilité : Stable. Incompatible avec les agents oxydants, le dichromate de potassium, le trioxyde de chrome, le zinc, le calcium, le cuivre, le sodium, l'ammoniac, les composés carbonylés, les halogénures de phosphore, la pyridine et les hypochlorites.
InChI : 1S/H3NO/c1-2/h2H,1H2
InChIKey : AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N
Référence CAS : 7803-49-8
Référence NIST : Hydroxylamine (7803-49-8)
Enregistrement des substances EPA : Hydroxylamine (7803-49-8)
Propriétés physiques : Solide cristallin blanc ; plaquettes ou aiguilles orthogonales ; instable ; densité : 1,21 g/cm³ à 20 °C ; fond à 33 °C ; se vaporise à 58 °C ; très soluble dans l'eau, l'ammoniac liquide et les alcools inférieurs. Peu soluble dans la plupart des autres solvants organiques ; se décompose dans l’eau chaude ; pKa 5,94 à 25 °C.

Utilisations :
Agent réducteur utilisé en traitement photographique, en tannage du cuir, dans la fabrication du nylon et d’autres polymères ; stabilisant pour le caoutchouc naturel ; pour prévenir l’apparition de goûts et d’odeurs désagréables lors du raffinage des matières grasses.
L’hydroxylamine est utilisée comme agent réducteur en photographie, en chimie de synthèse et analytique, comme antioxydant pour les acides gras et les savons, et comme agent d’épilation des peaux.
De plus, l’hydroxylamine est utilisée dans la production de cyclohexanone oxime, un isomère du caprolactame, intermédiaire dans la production du nylon-6.
Dans l’industrie des semi-conducteurs, l’hydroxylamine peut entrer dans la composition d’une solution dissolvant la résine photosensible après lithographie.
L’hydroxylamine peut également être utilisée pour cliver sélectivement les liaisons peptidiques asparaginyl-glycine.

Préparation
L'hydroxylamine est instable sous forme de base libre.
L'hydroxylamine est préparée à partir du chlorhydrate d'hydroxylamine, NH₂OHHCl, obtenu par réduction électrolytique d'une solution de chlorure d'ammonium.
Le chlorhydrate subit une décomposition alcaline en hydroxylamine, qui est recueillie par distillation sous vide.

Profil de réactivité
L'hydroxylamine est un solide blanc, thermiquement instable, qui se décompose rapidement à température ambiante ou lorsqu'elle est dissoute dans l'eau chaude par une réaction d'oxydoréduction interne.
L'hydroxylamine doit être conservée à une température inférieure à 10 °C.
Réaction explosive avec les oxydants puissants (trioxyde de chrome, dichromate de potassium) ou le zinc en poudre sous l'effet de la chaleur.
La réaction avec le zinc ou le calcium produit des bishydroxylamides explosifs. L'hydroxylamine s'enflamme au contact du sulfate de cuivre, des métaux alcalins (sodium, potassium), des oxydants (par exemple, l'oxyde de baryum, le peroxyde de baryum, le dioxyde de plomb, le permanganate de potassium, le chlore), du trichlorure et du pentachlorure de phosphore.
L'hydroxylamine réagit violemment avec les hypochlorites, la pyridine et les composés carbonylés.
Au contact de matières organiques en fine couche (par exemple, des cristaux sur du papier filtre), l'hydroxylamine peut s'enflammer spontanément à l'air.
L'hydroxylamine explose lorsqu'elle est chauffée à plus de 70 °C.
Une explosion s'est produite lors d'un processus de distillation.
L'hydroxyde de potassium est suspecté d'être à l'origine de l'explosion.
Des employés de l'usine se sont plaints de douleurs thoraciques et ont souffert de brûlures chimiques.
Cinq personnes ont été tuées dans l'explosion.