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L'acide méthane sulfonique à 70% (MsOH) ou l'acide méthanesulfonique (en anglais britannique) est un liquide incolore de formule chimique CH3SO3H. C'est le plus simple des acides alkylsulfoniques. Les sels et esters de l'acide méthane sulfonique à 70% sont connus sous le nom de mésylates (ou méthanesulfonates, comme dans le méthanesulfonate d'éthyle). Il est hygroscopique sous sa forme concentrée.
ACIDE MÉTHANE SULFONIQUE 70% (METHANE SULPHONIC ACID 70%)
CAS No. : 75-75-2
EC No. : 200-898-6
Synonyms:
Methanesulfonic acid; Methylsulfonic acid; MSA; 70%; trifluoromethanesulfonic acid; Triflic acid; TFMS; TFSA; HOTf; TfOH; MSA; METHANESULFONIC ACID; 75-75-2; Methylsulfonic acid; Methanesulphonic acid; Mesylate; Methanesulfonicacid; Kyselina methansulfonova; Mesylic acid; Methansulfonsaeure; NSC 3718; CCRIS 2783; UNII-12EH9M7279; Kyselina methansulfonova [Czech]; HSDB 5004; EINECS 200-898-6; CH3SO3H; BRN 1446024; METHANE SULFONIC ACID; Sulfomethane; AI3-28532; CHEBI:27376; 22515-76-0; Methanesulfonic acid, ammonium salt (1:1); 12EH9M7279; Methanesulfonic acid, 98%; Methanesulfonic acid, 99%, extra pure; Methanesulfonic acid, ammonium salt; Methanesulfonic acid, pure, 70% solution in water; Mesic acid; metanesulfonic acid; methansulfonic acid; METHANE SULPHONIC ACID 70%; MsOH; methansulphonic acid; methylsulphonic acid; 03S; methyl sulfonic acid; methyl-sulfonic acid; methane-sulfonic acid; MeSO3H; methane sulphonic acid; methanesulphonic-acid-; MSA 70%; NSC 166292; PubChem2058; PubChem11149; LACTIC ACID(DL); AI3-62914; ammonium methanesulphonate; CH3SO2OH; H3CSO3H; Methane Sulfonic Acid 99%; 4-04-00-00010 (Beilstein Handbook Reference); KSC377E0F; Methanesulfonic acid, 99.5%; Methanesulfonic acid, anhydrous; Methane Sulphonic Acid 70%; $l^{1}-oxidanylsulfonylmethane; Methanesulfonic acid, HPLC grade; NSC3718; Methanesulfonic acid, >=99.0%; [C]S(O)(=O)=O; Methane Sulfonic Acid, 70% Solution; CAS-75-75-2; Methanesulfonic acid, >=99.0%, ReagentPlus(R); Methanesulfonic acid, for HPLC, >=99.5% (T); Methanesulfonic acid solution, 70 wt. % in H2O; Methanesulfonic acid, Vetec(TM) reagent grade, 98%; Methanesulfonic acid solution, 4 M (with 0.2% (w/v) tryptamine); Methanesulfonic acid concentrate, 0.1 M CH3SO3H in water (0.1N), eluent concentrate for IC; Methanesulfonic acid, PharmaGrade, Manufactured under appropriate GMP controls for pharma or biopharmaceutical production
Acide méthane sulfonique 70%
L'acide méthane sulfonique à 70% (MsOH) ou l'acide méthanesulfonique (en anglais britannique) est un liquide incolore de formule chimique CH3SO3H. C'est le plus simple des acides alkylsulfoniques. Les sels et esters de l'acide méthane sulfonique à 70% sont connus sous le nom de mésylates (ou méthanesulfonates, comme dans le méthanesulfonate d'éthyle). Il est hygroscopique sous sa forme concentrée. L'acide méthane sulfonique à 70% peut être considéré comme un composé intermédiaire entre l'acide sulfurique (H2SO4) et le méthylsulfonylméthane ((CH3) 2SO2), remplaçant effectivement un groupe –OH par un groupe –CH3 à chaque étape. Ce modèle ne peut s'étendre plus loin dans les deux sens sans décomposer le groupe –SO2–. L'acide méthane sulfonique à 70% peut dissoudre une large gamme de sels métalliques, dont beaucoup sont à des concentrations nettement plus élevées que dans l'acide chlorhydrique ou sulfurique.
Applications
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé comme catalyseur acide dans les réactions organiques, car il s'agit d'un acide non volatil, fort, soluble dans les solvants organiques. Il convient aux applications industrielles car il est liquide à température ambiante, tandis que l'acide p-toluènesulfonique (PTSA) étroitement apparenté est solide. Cependant, dans un environnement de laboratoire, le PTSA solide est plus pratique.
L'acide méthane sulfonique à 70% peut être utilisé dans la génération de borane (BH3) en faisant réagir l'acide méthane sulfonique à 70% avec NaBH4 dans un solvant aprotique tel que THF ou DMS, le complexe de BH3 et le solvant se forment.
Galvanoplastie
Des solutions d'acide méthane sulfonique à 70% sont utilisées pour la galvanoplastie des soudures d'étain et d'étain-plomb. Il remplace l'utilisation de l'acide fluoroborique, qui libère du fluorure d'hydrogène corrosif et volatil.
L'acide méthane sulfonique à 70% est également un ingrédient principal des produits antirouille et anti-tartre. [6] Il est utilisé pour nettoyer la rouille de surface de la céramique, des carreaux et de la porcelaine qui sont généralement sensibles aux attaques acides.
Voir également
Acide trifluorométhane sulfonique à 70% - l'analogue trifluoré le plus acide
Réactions
En tant qu'acide
En laboratoire, l'acide méthane sulfonique à 70% est utile dans les protonations car la base conjuguée de l'acide méthane sulfonique à 70% est non nucléophile. Il est également utilisé comme titrant acide dans le titrage acide-base non aqueux car il se comporte comme un acide fort dans de nombreux solvants (acétonitrile, acide acétique, etc.) où les acides minéraux courants (tels que HCl ou H2SO4) ne sont que modérément forts.
Avec un Ka = 5 × 1014, pKa −14,7 ± 2,0, [1] L'acide méthane sulfonique à 70% est qualifié de superacide. Il doit nombre de ses propriétés utiles à sa grande stabilité thermique et chimique. L'acide et sa base conjuguée CF3SO−
3, connu sous le nom de triflate, résiste aux réactions d'oxydation / réduction, alors que de nombreux acides forts sont oxydants, par ex. acide perchlorique ou nitrique. Recommandant en outre son utilisation, l'acide méthane sulfonique à 70% ne sulfonate pas les substrats, ce qui peut être un problème avec l'acide sulfurique, l'acide fluorosulfurique et l'acide chlorosulfonique. Ci-dessous, une sulfonation prototypique, que HOTf ne subit pas:
C6H6 + H2SO4 → C6H5 (SO3H) + H2O
L'acide méthane sulfonique à 70% se dégage de l'air humide et forme un solide monohydraté stable, CF3SO3H · H2O, point de fusion 34 ° C.
Sel et formation de complexes
Le ligand triflate est labile, reflétant sa faible basicité. L'acide trifluorométhanesulfonique réagit de manière exothermique avec les carbonates, hydroxydes et oxydes métalliques. La synthèse de Cu (OTf) 2 est illustrative.
CuCO3 + 2 CF3SO3H → Cu (O3SCF3) 2 + H2O + CO2
Les ligands chlorures peuvent être convertis en triflates correspondants:
3 CF3SO3H + [Co (NH3) 5Cl] Cl2 → [Co (NH3) 5O3SCF3] (O3SCF3) 2 + 3 HCl
Cette conversion est effectuée dans du HOTf pur à 100 ° C, suivie d'une précipitation du sel lors de l'addition d'éther.
Chimie organique
L'acide méthanesulfonique à 70% réagit avec les halogénures d'acyle pour donner des anhydrides triflates mixtes, qui sont des agents acylants puissants, par ex. dans les réactions de Friedel – Crafts.
CH3C (O) Cl + CF3SO3H → CH3C (O) OSO2CF3 + HCl
CH3C (O) OSO2CF3 + C6H6 → CH3C (O) C6H5 + CF3SO3H
L'acide méthane sulfonique à 70% catalyse la réaction des composés aromatiques avec les chlorures de sulfonyle, probablement également par l'intermédiaire d'un anhydride mixte de l'acide sulfonique.
L'acide méthane sulfonique à 70% favorise d'autres réactions de type Friedel – Crafts, notamment le craquage d'alcanes et l'alkylation d'alcènes, qui sont très importantes pour l'industrie pétrolière. Ces catalyseurs dérivés d'acide méthane sulfonique à 70% sont très efficaces pour isomériser des hydrocarbures à chaîne droite ou légèrement ramifiés qui peuvent augmenter l'indice d'octane d'un carburant à base de pétrole particulier.
L'acide méthane sulfonique à 70% réagit de manière exothermique avec les alcools pour produire des éthers et des oléfines.
Réaction de condensation d'acide méthane sulfonique à 70%
La déshydratation donne l'anhydride d'acide, l'anhydride trifluorométhanesulfonique, (CF3SO2) 2O.
sécurité
L'acide méthane sulfonique à 70% est l'un des acides les plus forts. Le contact avec la peau provoque de graves brûlures avec une destruction des tissus retardée. Lors de l'inhalation, il provoque des spasmes mortels, une inflammation et un œdème.
Comme l'acide sulfurique, l'acide méthane sulfonique à 70% doit être ajouté lentement aux solvants polaires pour éviter l'emballement thermique.
Description du produit Acide méthane sulfonique (MSA) - 70% ou 100%
Applications les plus courantes:
Synthèse chimique
Raffinement du métal
Nettoyage industriel
Autres noms:
Acide méthylsulfonique
Acide méthylsulfonique
Formule moléculaire:
CH4O3S
Numero CAS:
75-75-2
La souche TR3 de Marinosulfonomonas méthylotropha est un méthylotrophe marin qui utilise l'acide méthanesulfonique (acide méthane sulfonique à 70%) comme seule source de carbone et d'énergie. Les gènes de la souche TR3 de M. méthylotropha codant pour la méthanesulfonate monooxygénase, l'enzyme responsable de l'oxydation initiale de l'acide méthane sulfonique à 70% en formaldéhyde et sulfite, ont été clones et séquencés. Ils étaient situés sur deux groupes de gènes sur le chromosome de cette bactérie. Un fragment HindIII de 5,0 kbp contenait msmA, msmB et msmC, codant les grandes et petites sous-unités du composant hydroxylase et du composant ferrédoxine, respectivement, de la méthanesulfonate monooxygénase, tandis qu'un fragment HindIII de 6,5 kbp contenait des copies en double de msmA et msmB , ainsi que msmD, codant le composant réductase du méthanesulfonate. Les deux ensembles de gènes msmA et msmB étaient pratiquement identiques, et les séquences dérivées msmA et msmB de la souche TR3 de M. méthylotropha, comparées à l'hydroxylase correspondante de la souche M2 de Methylosulfonomonas methylovora, utilisatrice de l'acide méthane sulfonique terrestre à 70%, étaient 82 et 69 % identique. Le gène msmA a été étudié en tant que sonde de gène fonctionnelle pour la détection de bactéries utilisant l'acide méthane sulfonique à 70%. Des amorces de PCR couvrant une région de msmA qui codaient pour une région de liaison Rieske [2Fe-2S] unique ont été conçues. Ces amorces ont été utilisées pour amplifier les gènes msmA correspondants à partir d'espèces Hyphomicrobium, Methylobacterium et Pedomicrobium nouvellement isolées qui utilisaient de l'acide méthane sulfonique à 70%, à partir de cultures d'enrichissement à l'acide méthane sulfonique à 70% et à partir d'échantillons d'ADN extraits directement de l'environnement. Le degré élevé d'identité de ces fragments de gène msmA, comparé aux séquences msmA des utilisateurs existants d'acide méthane sulfonique à 70%, a indiqué l'efficacité de ces amorces de PCR en écologie microbienne moléculaire.
L'acide méthanesulfonique à 70% et d'autres acides alcanesulfoniques inférieurs sont utiles pour le placage de plomb, de nickel, de cadmium, d'argent et de zinc. Il trouve également une utilisation dans le placage d'étain, de cuivre, de plomb et d'autres métaux et est utilisé dans la fabrication de cartes de circuits imprimés.
L'acide méthane sulfonique à 70% ... trouve son utilisation dans la préparation de produits chimiques biologiques et agricoles, de produits chimiques pour le traitement des textiles et pour les plastiques et les polymères.
L'acide méthane sulfonique à 70% trouve une utilisation dans la régénération de résine échangeuse d'ions en raison de la solubilité élevée de nombreux sels métalliques dans des solutions aqueuses.
Solution d'acide méthane sulfonique à 70% (MSA) contenant 50 mg de MSA (Eastman Kodak Co No 6320) / mL de chloroforme; préparé tous les jours.
L'acide méthane sulfonique à 70% est répertorié comme produit chimique à haut volume de production (HPV) (65FR81686). Les produits chimiques répertoriés comme HPV ont été produits ou importés aux États-Unis en> 1 million de livres en 1990 et / ou 1994. La liste des HPV est basée sur la règle de mise à jour de l'inventaire de 1990. (IUR) (40 CFR partie 710 sous-partie B; 51FR21438).
La popularité de l'acide méthane sulfonique à 70% comme électrolyte dans les applications électrochimiques s'est développée en raison des propriétés physiques et chimiques uniques suivantes: (1) présente une faible corrosivité et est facile à manipuler, (2) non oxydant, (3) processus de fabrication donne un acide de haute pureté, (4) une conductivité électrique exceptionnelle, (5) une solubilité élevée des sels métalliques permet de larges applications, (6) Les formulations à base d'acide méthane sulfonique à 70% sont plus simples, (7) biodégradables et (8) très stables à la chaleur et au courant électrique.
Exposition aiguë / L'acide anhydre et l'acide méthanesulfonique à 70% étaient corrosifs pour la peau de souris par la méthode de la queue anesthésiée après une exposition d'une heure.
L'acide méthanesulfonique à 70% est un acide alcanesulfonique dans lequel le groupe alkyle directement lié à la fonctionnalité sulfo est le méthyle. Il a un rôle de métabolite d'Escherichia coli. C'est un acide alcanesulfonique et un composé à un seul carbone. C'est un acide conjugué d'un méthanesulfonate.
Electrolyse d'un mélange / de fluorure d'hydrogène et d'acide méthanesulfonique / produit du difluorure d'oxygène qui a explosé.
L'acide méthane sulfonique à 70% est un catalyseur trop puissant pour l'O-alkylation avec l'éther vinylique, provoquant une polymérisation explosive de ce dernier à l'échelle multimol. L'acide dichloroacétique est un catalyseur satisfaisant à l'échelle de 3 g mol.
L'acide méthane sulfonique à 70% est expédié dans des camions-citernes et dans des fûts en plastique de 55 gallons ou des conteneurs plus petits avec inserts en polyéthylène.
L'acide méthane sulfonique à 70% a été évalué dans une étude épidémiologique. La méthodologie utilisée pour évaluer les effets sur la santé d'une exposition potentielle comprenait un questionnaire sur les antécédents professionnels / familiaux; mesures physiques; radiographie pulmonaire; tests de fonction pulmonaire; chimies générales du sang; CBC avec indices et différentiel; analyse d'urine; phénol urinaire; cytologie des expectorations; et un examen médical. L'effectif était composé de 10 hommes. Les radiographies thoraciques, la cytologie des expectorations, tous les tests de la fonction hépatique et rénale et le phéonol urinaire étaient normaux; et aucun trouble sanguin ou trouble cutané grave n'a été signalé. Il a été déterminé qu'il n'y avait aucune preuve d'aberrations hématologiques, biochimiques ou cliniques causées par des expositions professionnelles. Une personne peut avoir une réponse allégique au contact avec le cellosolve.
La production et l'utilisation d'acide méthane sulfonique à 70% comme catalyseur dans les réactions d'estérification, d'alkylation, de polymérisation des oléfines et de peroxydation et comme solvant peuvent entraîner son rejet dans l'environnement par divers flux de déchets. L'acide méthane sulfonique à 70% est produit par hydrolyse atmosphérique du diméthylsulfoxyde, lui-même produit à partir de diméthylsulfure d'origine naturelle. S'il est rejeté dans l'air, une pression de vapeur de 4,28 x 10-4 mm Hg à 25 ° C indique que l'acide méthanesulfonique existera uniquement sous forme de vapeur. L'acide méthanesulfonique en phase vapeur sera dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement; la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 58 jours. L'acide méthane sulfonique à 70% ne contient pas de chromophores absorbant à des longueurs d'onde> 290 nm et ne devrait donc pas être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil. S'il est rejeté dans le sol, l'acide méthanesulfonique devrait avoir une mobilité très élevée basée sur un Koc estimé de 1. Le pKa de l'acide méthanesulfonique est de -1,86, indiquant que ce composé existera presque entièrement sous forme d'anion dans l'environnement et que les anions le font généralement. ne s'adsorbe pas plus fortement sur les sols contenant du carbone organique et de l'argile que leurs homologues neutres. On ne s'attend pas à une volatilisation à partir d'un sol humide car l'acide existe sous forme d'anion et les anions ne se volatilisent pas. En utilisant le test japonais MITI, 100% de la DBO théorique a été atteint en quatre semaines, ce qui indique que la biodégradation est un processus de devenir environnemental important. S'il est rejeté dans l'eau, l'acide méthanesulfonique ne devrait pas s'adsorber sur les solides en suspension et les sédiments sur la base du Koc estimé. Le pKa indique que l'acide méthanesulfonique existera presque entièrement sous forme anionique à des valeurs de pH de 5 à 9 et par conséquent, la volatilisation à partir de la surface de l'eau ne devrait pas être un processus de devenir important. L'acide méthane sulfonique à 70% est miscible à l'eau et la bioconcentration dans les organismes aquatiques est donc faible. On ne s'attend pas à ce que l'hydrolyse soit un processus de devenir environnemental important, car ce composé manque de groupes fonctionnels qui s'hydrolysent dans des conditions environnementales. L'exposition professionnelle à l'acide méthanesulfonique peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où l'acide méthanesulfonique est produit ou utilisé. Les données de surveillance indiquent que la population générale peut être exposée à l'acide méthansulfonique par inhalation de l'air ambiant; l'acide méthanesulfonique est largement détecté dans l'air marin.
L'acide méthane sulfonique à 70% est produit par hydrolyse atmosphérique du diméthylsulfoxyde (1), lui-même issu de l'oxydation photochimique atmosphérique du diméthylsulfure, qui provient d'algues marines et de plantes de marais salants (2).
La production d'acide méthane sulfonique à 70% et son utilisation comme catalyseur dans l'estérification, l'alkylation, la polymérisation des oléfines, les réactions de peroxydation (1) et comme solvant (2) peuvent entraîner son rejet dans l'environnement par divers flux de déchets (SRC).
SORT TERRESTRE: Sur la base d'un schéma de classification (1), une valeur Koc estimée de 1 (SRC), déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure (2), indique que l'acide méthanesulfonique devrait avoir une très grande mobilité dans le sol (SRC). Le pKa de l'acide méthanesulfonique est de -1,86 (3), indiquant que ce composé existera presque entièrement sous forme anionique dans l'environnement et que les anions ne s'adsorbent généralement pas plus fortement sur les sols contenant du carbone organique et de l'argile que leurs homologues neutres (4). On ne s'attend pas à une volatilisation à partir d'un sol humide car l'acide existe sous forme d'anion et les anions ne se volatilisent pas. On ne s'attend pas à ce que l'acide méthane sulfonique à 70% se volatilise à partir des surfaces de sol sec (SRC) d'après une pression de vapeur de 4,28 x 10-4 mm Hg à 25 ° C (5). En utilisant le test japonais MITI, 100% de la DBO théorique a été atteinte en quatre semaines (6), ce qui indique que la biodégradation est un processus important de devenir environnemental dans le sol (SRC).
Sur la base d'un schéma de classification (1), une valeur Koc estimée de 1 (SRC), déterminée à partir d'une méthode d'estimation de la structure (2), indique que l'acide méthanesulfonique ne devrait pas s'adsorber sur les solides en suspension et les sédiments (SRC). Un pKa de -1,86 (3) indique que l'acide méthanesulfonique existera presque entièrement sous forme d'anion à des valeurs de pH de 5 à 9 et par conséquent, la volatilisation à partir de la surface de l'eau ne devrait pas être un processus de devenir important (4). L'acide méthane sulfonique à 70% est miscible avec l'eau (5) et donc la bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible (SRC). En utilisant le test japonais MITI, 100% de la DBO théorique a été atteint en quatre semaines (6), indiquant que la biodégradation est un processus important de devenir environnemental dans l'eau (SRC).
Selon un modèle de partage gaz / particules des composés organiques semi-volatils dans l'atmosphère (1), l'acide méthanesulfonique, qui a une pression de vapeur mesurée de 4,28X10-4 mm Hg à 25 ° C (2), devrait exister uniquement sous forme de une vapeur dans l'atmosphère ambiante. L'acide méthanesulfonique en phase vapeur est dégradé dans l'atmosphère par réaction avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement (SRC); la demi-vie de cette réaction dans l'air est estimée à 58 jours (SRC), calculée à partir de sa constante de vitesse de 2,8X10-13 cm3 / molécule-s à 25 ° C (SRC) obtenue à l'aide d'une méthode d'estimation de la structure (3). L'acide méthane sulfonique à 70% ne contient pas de chromophores absorbant à des longueurs d'onde> 290 nm (4) et ne devrait donc pas être sensible à la photolyse directe par la lumière du soleil (SRC).
La constante de vitesse pour la réaction en phase vapeur de l'acide méthanesulfonique avec des radicaux hydroxyles produits photochimiquement a été estimée à 2,8X10-13 cm3 / molécule-s à 25 ° C (SRC) en utilisant une méthode d'estimation de la structure (1). Cela correspond à une demi-vie atmosphérique d'environ 58 jours à une concentration atmosphérique de 5X10 + 5 radicaux hydroxyles par cm3 (1). On ne s'attend pas à ce que l'acide méthane sulfonique à 70% subisse une hydrolyse dans l'environnement en raison du manque de groupes fonctionnels qui s'hydrolysent dans des conditions environnementales (2). L'acide méthane sulfonique à 70% ne contient pas de chromophores absorbant à des longueurs d'onde> 290 nm (2) et ne devrait donc pas diriger la photolyse par la lumière du soleil (SRC).
En utilisant une méthode d'estimation de structure basée sur des indices de connectivité moléculaire (1), le Koc de l'acide méthanesulfonique peut être estimé à 1 (SRC). Selon un schéma de classification (2), cette valeur Koc estimée suggère que l'acide méthanesulfonique devrait avoir une très grande mobilité dans le sol. Le pKa de l'acide méthanesulfonique est de -1,86 (3), indiquant que ce composé existera presque entièrement sous forme anionique dans l'environnement et que les anions ne s'adsorbent généralement pas plus fortement sur les sols contenant du carbone organique et de l'argile que leurs homologues neutres (4).
L'acide méthane sulfonique à 70% est miscible à l'eau (1) et donc la bioconcentration dans les organismes aquatiques est faible (SRC).
Un pKa de -1,86 (1) indique que l'acide méthanesulfonique existera presque entièrement sous forme d'anion à des valeurs de pH de 5 à 9 et par conséquent, la volatilisation à partir des surfaces d'eau ou de sols humides ne devrait pas être un processus de devenir important (2). On ne s'attend pas à ce que l'acide méthane sulfonique à 70% se volatilise à partir des surfaces sèches du sol (SRC) d'après sa pression de vapeur de 4,28 x 10-4 mm Hg (3).
L'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans l'eau de pluie allant de 41,9 (juillet 1996) à 1325,8 (décembre 1996) neq / L (concentrations moyennes mensuelles pondérées en volume) collectées sur l'île d'Amsterdam dans le sud de l'océan Indien, échantillonnées de décembre 1995 à février 1997 ( 1).
L'acide méthane sulfonique à 70% présentait des pics de concentration d'aérosols inférieurs au micromètre d'environ 0,47 et 0,4 mol / m3 en février et décembre, respectivement, dans l'atmosphère à Cape Grim au large de l'Australie en 1989 (1). L'acide méthane sulfonique à 70% a été trouvé aux niveaux les plus élevés dans les échantillons atmosphériques prélevés vers midi et concentré dans les particules de plus petite taille (0,25 à 2 um de diamètre) à des concentrations de 5,3, 5,5 et 15,7 ng / m3 dans les échantillons prélevés dans le Le sud des Bahamas, le nord des Bahamas et la mer des Sargasses, respectivement (2). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été trouvé en Allemagne à des concentrations de 0,02 à 0,43 ug / m3 dans des échantillons atmosphériques prélevés en octobre et novembre 1978 (3). De l'acide méthanesulfonique en aérosol a été détecté dans six stations du Pacifique à des concentrations moyennes de 0,097, 0,029, 0,044, 0,026, 0,021 et 0,024 ug / m3 (4). De l'acide méthanesulfonique en aérosol a été trouvé à des concentrations moyennes de 9,27X10-9 et 1,14X10-9 mol / m3 en juillet 1985 et décembre 1986 dans l'atmosphère marine des îles britanniques (5).
De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans 62 des 62 échantillons d'air prélevés du Royaume-Uni vers l'Antarctique entre le 10 mars 1992 et le 1er octobre 1993 à des concentrations allant de 1,72 à 362 ng / m3, en moyenne 77 ng / m3 (1 ). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans 18 des 18 échantillons d'air prélevés du Royaume-Uni aux îles Falkland entre le 10 mars 1992 et le 11 janvier 1992 à des concentrations allant de 1,72 à 39,7 ng / m3, en moyenne 14,3 ng / m3 (1). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans 44 des 44 échantillons d'air prélevés dans les zones au sud des îles Falkland entre le 11 mai 1992 et le 1er octobre 1993 à des concentrations allant de 1,94 à 362 ng / m3, moyenne de 103 ng / m3 (1). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans 23 des 23 échantillons d'air prélevés dans la baie Halley dans l'est de la mer de Weddell entre le 12 août 1992 et le 1er octobre 1993 à des concentrations allant de 2,48 à 362 ng / m3, en moyenne 136 ng / m3 (1). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans la limite supérieure de 39 échantillons prélevés dans l'océan Atlantique entre mars 1987 et septembre 1988 à des concentrations allant de 3,9 à 8,5 ng / m3 (2). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans la limite supérieure de 4 échantillons prélevés dans la Manche entre avril 1987 et septembre 1988 à des concentrations allant de 13,8 à 24,3 ng / m3 (2). De l'acide méthane sulfonique à 70% a été détecté dans la limite supérieure de 43 échantillons prélevés en mer du Nord entre avril 1986 et avril 1989 à des concentrations allant de 12,8 à 66,2 ng / m3 (2).
Le NIOSH (NOES Survey 1981-1983) a estimé statistiquement que 8 084 travailleurs (dont 1 393 étaient des femmes) étaient potentiellement exposés à l'acide méthanesulfonique aux États-Unis (1). L'exposition professionnelle à l'acide méthanesulfonique peut se produire par inhalation et par contact cutané avec ce composé sur les lieux de travail où l'acide méthanesulfonique est produit ou utilisé. Les données de surveillance indiquent que la population générale peut être exposée à l'acide méthanesulfonique par inhalation d'air ambiant (SRC).
L'acide méthane sulfonique à 70% est un acide alcanesulfonique et sa formule chimique est CH3SO3H. Le MSA est un acide fort ayant pKa = 1,9 et complètement ionisé à 0,1 M dans une solution aqueuse et a une faible affinité pour oxyder les composés organiques, moins corrosifs et toxiques que les autres acides minéraux. MSA est également biodégradable et ne dégage pas de gaz toxiques. Par conséquent, MSA est considéré comme un acide vert. Par conséquent, son utilisation en synthèse organique attire de nombreux chimistes à utiliser en synthèse organique. Dans cette revue, nous avons décrit la transformation organique catalysée par MSA.
MOTS CLÉS:
Acide méthane sulfonique 70%; vert; catalyseur; réactions organiques
Propriétés physiques de l'acide méthane sulfoïque
L'acide méthane sulfonique à 70% est un liquide clair incolore disponible sous forme de solution à 70% dans l'eau et sous forme anhydre. La structure de l'acide méthane sulfonique se prête à de nombreuses réactions catalytiques, en raison de sa force acide élevée (pKa = -1,9) et de son faible poids moléculaire (96,0 g / mol).
L'acide méthane sulfonique est un catalyseur d'acide vert
Il est facile de manipuler l'acide méthane sulfonique sous forme liquide et peut être recyclé.
Il a une faible DL50 et une formation de sulfate et de CO2 biodégradable.
L'acide méthane sulfonique à 70% est considéré comme un produit naturel et fait partie du soufre naturel.
Il est moins corrosif et toxique que les autres acides minéraux.
En raison de ces propriétés, l'acide méthane sulfonique fait un matériau inoffensif pour l'environnement [1].
À propos de l'acide méthane sulfonique 70%
Information utile
L'acide méthane sulfonique à 70% est enregistré en vertu du règlement REACH et est fabriqué et / ou importé dans l'Espace économique européen, à raison de ≥ 10 000 à <100 000 par an.
L'acide méthane sulfonique 70% est utilisé par les consommateurs, par les professionnels (usages répandus), en formulation ou en reconditionnement, sur les sites industriels et en fabrication.
Utilisations des consommateurs
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé dans les produits suivants: produits de lavage et de nettoyage, produits d'entretien de l'air, produits antigel et lubrifiants et graisses.
D'autres rejets dans l'environnement d'acide méthane sulfonique à 70% sont susceptibles de se produire à cause de: l'utilisation à l'intérieur comme auxiliaire technologique et l'utilisation à l'extérieur comme auxiliaire technologique.
Durée de vie de l'article
L'ECHA ne dispose d'aucune donnée publique enregistrée sur les voies par lesquelles l'acide méthane sulfonique à 70% est le plus susceptible d'être rejeté dans l'environnement. L'ECHA ne dispose d'aucune donnée publique enregistrée indiquant si ou dans quels articles la substance a pu être traitée.
Utilisations généralisées par les professionnels
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé dans les produits suivants: produits de traitement de surface des métaux, régulateurs de pH et produits de traitement de l'eau et produits chimiques de laboratoire.
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé dans les domaines suivants: formulation de mélanges et / ou reconditionnement, services de santé et recherche et développement scientifique.
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé pour la fabrication de: produits métalliques fabriqués.
Le rejet dans l'environnement d'acide méthane sulfonique à 70% peut provenir de l'utilisation industrielle: dans les auxiliaires technologiques des sites industriels.
D'autres rejets dans l'environnement d'acide méthane sulfonique à 70% sont susceptibles de se produire en raison de: une utilisation à l'intérieur (par exemple, des liquides / détergents de lavage en machine, des produits d'entretien automobile, des peintures et des systèmes à rejet minimal (par exemple, liquides de refroidissement dans les réfrigérateurs, radiateurs électriques à l'huile).
Formulation ou réemballage
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé dans les produits suivants: produits de traitement de surface des métaux.
Le rejet dans l'environnement d'acide méthane sulfonique à 70% peut résulter d'une utilisation industrielle: formulation de mélanges, dans des auxiliaires technologiques sur des sites industriels, fabrication de la substance, comme étape intermédiaire dans la fabrication ultérieure d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires), dans le production d'articles, comme auxiliaires technologiques, comme auxiliaires technologiques et de substances en systèmes fermés avec un rejet minimal.
Utilisations sur les sites industriels
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé dans les produits suivants: produits de traitement de surface des métaux, régulateurs de pH et produits de traitement de l'eau et produits chimiques de laboratoire.
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé dans les domaines suivants: formulation de mélanges et / ou reconditionnement.
L'acide méthane sulfonique à 70% est utilisé pour la fabrication de: produits chimiques.
Le rejet dans l'environnement d'acide méthane sulfonique à 70% peut résulter de l'utilisation industrielle: dans les auxiliaires technologiques sur les sites industriels, comme auxiliaire technologique, comme étape intermédiaire dans la fabrication d'une autre substance (utilisation d'intermédiaires), dans la formulation de mélanges et dans la production d'articles.
Fabrication
Le rejet dans l'environnement d'acide méthane sulfonique à 70% peut résulter d'une utilisation industrielle: fabrication de la substance.
Système d'acide méthane sulfonique à 70%
L'acide méthane sulfonique à 70% avec une acidité élevée n'est pas seulement le catalyseur du processus d'acylation de la chitine, mais aussi un bon solvant pour la chitine partiellement acylée. Ainsi, une acylation homogène de la chitine peut être obtenue dans le système d'acide méthane sulfonique à 70%. Norio et coll. [75] a mélangé de la chitine, de l'acide méthane sulfonique à 70% et de l'acide acétique glacial selon différents rapports molaires, et l'a fait réagir à 0 ° C pendant une nuit pour obtenir de la chitine acétylée avec différents DS. Dans cette expérience, une phase homogène se forme progressivement à mesure que la réaction se déroule, ce qui contribue à une acylation supplémentaire. Cette réaction doit être maintenue à basse température pour éviter la dégradation de la chitine dans des conditions acides. L'agent acylant n'est pas limité à l'acide carboxylique mais également au chlorure d'acide. De plus, Kaifu et al. [78] ont mélangé la chitine, l'acide méthane sulfonique à 70% et le chlorure d'acide d'abord, puis le mélange a été mis à réagir à 0 ° C pendant 2 h, suivi d'une réaction pendant une nuit à –20 ° C pour obtenir de la chitine acylée. En changeant le type et la quantité molaire de chlorure d'acide, l'hexanoylation, l'acylation d'oxime et l'acylation de dodécyle de chitine avec différents DS peuvent être obtenus, dont DS peut aller jusqu'à 1,9. Dans ce processus, la cristallinité de la chitine peut être efficacement détruite par une acylation supplémentaire en réagissant à –20 ° C pendant une nuit. En général, la capacité d'acylation du chlorure d'acide est supérieure à celle de l'acide carboxylique. Plus le groupe d'acylation est grand, plus les dommages à la région cristalline de la chitine sont importants.
DMSO et acide méthane sulfonique 70%
Le DMSO et l'acide méthane sulfonique à 70% sont deux des produits d'oxydation organiques les plus importants du DMS. Il n'est pas tout à fait clair comment l'acide méthane sulfonique à 70%, CH3S (O) (O) (OH), se forme, mais l'acide méthanesulfinique, CH3S (O) (OH) CH3, a été signalé au cours de l'oxydation dans les systèmes OH – DMS. Une addition supplémentaire d'OH à l'acide méthanesulfinique, suivie d'une réaction avec l'oxygène, peut donner de l'acide méthane sulfonique à 70%. À des températures plus basses trouvées dans l'Arctique, il existe une grande variété de produits d'oxydation du DMS qui comprennent le MSA, le DMS et la diméthylsulfone, CH3S (O) (O) CH3.
Bien que le DMS ne soit que modérément soluble dans l'eau de pluie, il y a eu un certain intérêt pour l'oxydation en phase liquide, où la modélisation suggère que les réactions multiphases peuvent être importantes. L'ozone semble être l'oxydant le plus important, où la durée de vie prévue du DMS est de quelques jours dans les nuages. Les réactions d'oxydation offrent à ces processus hétérogènes le potentiel de produire des composés soufrés oxydés plus solubles, tels que le DMSO et le DMSO2 (Betterton, 1992; Campolongo et al., 1999).
Les concentrations de DMSO ont été mesurées dans le sud de l'océan Indien avec des rapports de mélange allant de 0,3 à 5,8 ppt. En règle générale, les concentrations de DMSO dans l'air représentent environ 1 à 2% des concentrations de DMS dans l'air (Jourdain et Legrand, 2001). Il existe un cycle saisonnier avec un minimum en hiver et un maximum en été similaire à celui observé pour le DMS atmosphérique (Ayers et al., 1991). Il existe également un cycle diurne pour le DMSO avec des valeurs maximales vers 09h00 et des valeurs minimales pendant la nuit, ce qui implique des réactions OH avec le DMS comme source importante (Sciare et al., 2000). Le DMSO soluble se trouve également dans l'eau de pluie avec des concentrations de 7,0 à 369 nM et un maximum saisonnier en été suivant à peu près le même schéma que le DMS dans l'atmosphère (Sciare et al., 1998).
Le DMSO peut être facilement éliminé sur les particules et là, il peut subir une oxydation efficace en méthanesulfonate. Cela ajoute une voie significative à la production en phase gazeuse d'acide méthane sulfonique à 70%, qui est largement présent dans la fraction aérosol submicronique. Les concentrations estivales maximales sont de 0,6 ± 0,3 nmol m− 3 et peuvent parfois représenter près d'un quart du sulfate de non-sel marin dans l'atmosphère marine éloignée (Jourdain et Legrand, 2001).
Le DMSO est également oxydé en SO2, qui peut ensuite être converti en sulfate sans sel marin. Le rendement varie probablement de 50% à 100% sous les tropiques, avec un potentiel légèrement inférieur, peut-être 20 à 40% aux latitudes moyennes (de Bruyn et al., 2002).
Le dérivé le plus important de l'acide sulfurique est l'acide méthanesulfonique (acide méthane sulfonique à 70%), CH3SO3H. Parce qu'il a des propriétés physiques similaires à celles du H2SO4, mais qu'il est beaucoup moins oxydant, il est fortement utilisé dans les processus de galvanoplastie. Cependant, la connaissance des méthanesulfonates de métaux nobles est très limitée. Cela pourrait avoir à voir avec le pouvoir de réduction de l'acide méthane sulfonique à 70% qui conduit souvent à la formation des métaux élémentaires lorsque leurs composés réagissent avec l'acide. En fait, outre Ag (CH3SO3), seules les aurates ternaires M [Au (CH3SO3) 4] (M = Li, Na, Rb) ont été rapportées jusqu'à présent.109 Elles ont été préparées par les réactions de Au (OH) 3 , M2CO3 (M = Li, Na, Rb) et acide méthane sulfonique à 70% à des températures élevées dans des ampoules en verre scellées. Dans les structures cristallines des composés tétragonaux Li [Au (CH3SO3) 4] et Rb [Au (CH3SO3) 4], les anions complexes [Au (CH3SO3) 4] - sont liés par les ions M + en trois dimensions. En revanche, dans la structure triclinique de Na [Au (CH3SO3) 4], les anions complexes sont liés en couches qui sont en outre reliées par de faibles liaisons hydrogène. La décomposition thermique des composés conduit dans un processus en plusieurs étapes à l'or élémentaire et aux sulfates M2SO4.
L'acide méthane sulfonique à 70% dans 1: 9 (v / v) dioxane – CH2Cl2 (Kiso et al., 1992b), est principalement utilisé dans le SPPS. Les avantages sont les suivants: (i) l'élimination des groupes protecteurs de la chaîne latérale est réduite par rapport à la méthode conventionnelle 45% TFA / CH2Cl2, et (ii) la formation de pyroglutamyle à partir de peptides contenant de la glutamine est diminuée de manière similaire par rapport à l'utilisation de 4 N HCl / dioxane. En utilisant le système de déprotection d'acide méthane sulfonique à 70%, Kiso et al. (1990a) ont développé une méthode efficace pour SPPS consistant en une neutralisation in situ et la réaction de couplage rapide en utilisant l'activation de réactif BOP ou BOI (Kiso et al., 1990a) (Fig. 7). Le peptide natriurétique de cerveau de porc (pBNP) a été synthétisé avec succès en utilisant cette méthode (Kiso et al., 1992b).
Lorsque l'on compare l'acide sulfurique à l'acide méthane sulfonique (acide méthane sulfonique 70%) comme éluant (Figure 4), la séparation d'acide méthane sulfonique 70% est bonne, mais lors de l'utilisation d'une force équivalente d'acide sulfurique, une séparation manganèse / magnésium inférieure est observée. Cela est dû au sulfate formant un complexe faible avec les cations bivalents, calcium, magnésium et manganèse, ce qui donne du magnésium et du calcium, plus le manganèse et le magnésium, éluant plus étroitement. L'acide méthane sulfonique à 70% est le meilleur éluant à choisir pour une telle séparation.
L'acide méthane sulfonique à 70% (MSA) est un acide fort, inodore et moins corrosif. L'acide méthane sulfonique à 70% n'est pas nocif pour les systèmes, les employés, les clients, la gestion des déchets ou l'environnement lorsqu'il est utilisé dans la synthèse chimique, le raffinage des métaux ou le nettoyage industriel. Il peut être utilisé avec parcimonie et économise de l'énergie. Des avantages supplémentaires sont la grande solubilité de ses sels, son manque de couleur et le fait qu'il est facilement biodégradable (selon la directive 301 A de l'OCDE). La force acide de l'acide méthane sulfonique organique à 70% se situe entre celle des acides carboxyliques et des acides minéraux forts. Comme l'acide méthane sulfonique à 70% est inodore, il peut également être utilisé dans des applications sensibles aux odeurs. Son manque d'odeur augmente également la sécurité au travail car il ne produit pas de fumées âcres. L'acide méthane sulfonique à 70% est très approprié pour la neutralisation des huiles végétales à haute teneur en FFA.
