Chimie Organique de A à Z

réaction de Gabriel

1887

Cette réaction permet de synthétiser des amines primaires à partir d'un ion phtalimide et d'un halogénure d'alkyle primaire ou secondaire (un halogénométhane peut aussi être employé). 

mécanisme

La première étape de la réaction est la déprotonation de l'imide. L'atome d'hydrogène de la fonction imide présente un caractère assez acide. L'anion imidure, base conjuguée de l'acide imide, est stabilisé par effet mésomère, dû à la présence des deux groupes carbonyle électrophiles liés à l'atome d'azote. Le phtalimide peut donc être facilement déprotonné. Il forme des sels avec différents cations métalliques, tels que les ions potassium et sodium. Ces sels peuvent être obtenus par réaction avec les carbonates métalliques correspondants. Le pthalimidure de potassium peut être synthétisé en faisant réagir le phtalimide avec le carbonate de potassium dans l'eau à 100 °C, ou par réaction du phtalimide avec une solution alcoolique d'hydroxyde de potassium.

Le produit obtenu est peu basique (moins que les amidures), mais est un bon nucléophile. Il réagit avec les composés organiques halogénés, dans une réaction de substitution nucléophile bimoléculaire, de type SN2. La réaction est assez lente, mais est accélérée par chauffage et l'utilisation d'un solvant polaire aprotique, tel que le diméthylformamide (DMF).

L'atome d'azote du N-alkylphtalimide obtenu est très peu nucléophile, à cause de la présence des deux groupements carbonyle. Il n'a donc pas tendance à donner de substitution nucléophile avec une seconde molécule d'halogénure. Du coup, on évite la polyalkylation, qui est le principal inconvénient de la réaction d'Hofmann. L'hydrolyse de l'intermédiaire réactionnel, en milieu basique concentré, conduit à la formation d'une amine, l'ion benzène-1,2-dioate (phtalate) étant obtenu comme sous-produit.

Siegmund Gabriel

(1851 - 1924)

Les ammonitrates

Les ammonitrates sont des engrais azotés minéraux simples à base de nitrate d'ammonium, largement consommés et peu émissifs en ammoniac. Il peut aussi entrer dans la composition de certains engrais composés, qui en plus de l'azote (N) apportent un ou deux éléments fertilisants (P et/ou K), ce sont les engrais NP, NK ou NPK.

nitrate d'ammonium

NH₄NO₃

Sécurité et stockage

Le nitrate d'ammonium pur ne brûle pas, mais en tant qu'oxydant puissant, il favorise et accélère la combustion des matières organiques (et de certaines matières inorganiques). Il ne doit pas être stocké à proximité de substances combustibles.

Bien que le nitrate d'ammonium soit stable à température et pression ambiantes dans de nombreuses conditions, il peut détoner à partir d'une forte charge d'amorçage. Il ne doit pas être stocké à proximité d'explosifs puissants.

Le nitrate d'ammonium fondu est très sensible au choc et à la détonation, en particulier s'il est contaminé par des matières incompatibles telles que des combustibles, des liquides inflammables, des acides, des chlorates, des chlorures, du soufre, des métaux, du charbon et de la sciure.

Le contact avec certaines substances telles que les chlorates, les acides minéraux et les sulfures métalliques, peut entraîner une décomposition rapide, voire violente, capable d'enflammer les matériaux combustibles voisins ou de les faire exploser.

Le nitrate d'ammonium commence à se décomposer après avoir fondu, libérant ainsi du NO_x, HNO₃, NH₃ et H₂O. Il ne doit pas être chauffé dans un espace confiné. La chaleur et la pression résultant de la décomposition augmentent la sensibilité à la détonation et accélèrent la décomposition. La détonation peut se produire à 80 atmosphères. La contamination peut réduire cette valeur à 20 atmosphères.

Le nitrate d'ammonium a une humidité relative critique de 59,4 %, au-delà de laquelle il absorbe l'humidité de l'atmosphère. Il est donc important de stocker le nitrate d'ammonium dans un récipient hermétiquement fermé. Sinon, il risque de s'agglomérer en une grande masse solide. Le nitrate d'ammonium peut absorber suffisamment d'humidité pour se liquéfier. Le mélange du nitrate d'ammonium avec certains autres engrais peut abaisser l'humidité relative critique.

Le nitrate d'ammonium est notamment directement impliqué dans les explosions :

• de l'usine BASF d'Oppau (Allemagne) le 21 septembre 1921 ;
• de l'usine PCT à Tessenderlo (Belgique) en 1942 ;
• du cargo français Grandcamp transportant 2 300 tonnes de nitrate d'ammonium à Texas City en avril 1947 ;
• du cargo norvégien Ocean Liberty dans le port de Brest en juillet 1947 ;
• de deux remorques routières chargées chacune de 23 tonnes sur un chantier de Kansas City, en novembre 1988 ;
• de l'usine de fabrication Terra Industries à Port Neal au sud de Sioux City dans l'Iowa en décembre 1994 ;
• de l'usine AZF à Toulouse, le 21 septembre 2001 ;
• de l'usine d'ammoniac West Fertilizer près de Waco (Texas), en avril 2013 ;
• d'un entrepôt dans le port de Tianjin (Chine) en 2015 ;
• au port de Beyrouth (Liban) le 4 août 2020, où l'explosion d'un stock de 2 750 tonnes de nitrate d'ammonium aurait fait plus de cent morts et des milliers de blessés mais aussi causé d'énormes dégâts matériels.

Bleu Blanc Mousse

Bleu, couleur symbolique de l'eau

Blanc, couleur symbolique de la pureté

et

mousse?

à une sirène Bleue qui se RE-connaîtra

Antinomie dans une telle annonce entre le bleu évoquant l'eau

et

la mousse

dont la formation découle d'une forte consommation en eau.

Le réchauffement climatique entraîne des déséquilibres de disponibilité et d'abondance de l'eau.

Sécheresses imprévues, aridité des sols et disparitions de cours d'eau ici et inondations dévastatrices, lessivage des sols et perturbation des écosystèmes là.

A cela se rajoutent les activités humaines peu soucieuses de la préservation et de la qualité de l'eau. L'eau doit être considéré comme faisant partie du patrimoine naturel de l'humanité.

L'eau, bien universel précieux indispensable à toute forme de vie, qu'elle soit minérale, végétale, animale et humaine.

La mousse, issue de l'action de l'eau sur les savons d'acides gras, métalliques ou organiques, est la manifestation extérieure de l'action des tensioactifs

Les tensioactifs anioniques libèrent une charge négative (anion) en solution aqueuse. Ils ont une balance hydrophile/lipophile (HLB) relativement élevée (8 à 18) car ils ont une tendance hydrophile plus marquée. Ils orientent l'émulsion dans le sens H/E, Huile/Eau (si HLB>18 alors détergent).

Parmi ce type de tensioactifs, on peut citer les savons, qui sont des sels d'acides gras, de formule générale RCOOM (R = longue chaîne hydrocarbonée, M = un métal, un alcalin ou une base organique). Selon la nature du groupe M, on distingue les savons alcalins (savons de Na⁺, K⁺, NH₄⁺), les savons métalliques (de calcium surtout) et les savons organiques (savon de triéthanolamine par exemple, dont le stéarate de triéthanolamine).

Il existe aussi des dérivés sulfatés (exemples : laureth sulfate de sodium, laurylsulfate de sodium et laurylsulfate de triéthanolamine), très utilisés comme agents émulsionnants ou moussants, et des dérivés sulfonés (exemple : dioctylsufosuccinate de sodium) souvent caractérisés par un fort pouvoir mouillant.

Il y a aussi les lipoaminoacides, qui ont une grande similitude avec les lipoaminoacides présents dans l'épiderme, ce qui en fait des tensioactifs « physiologiques », utilisés dans les crèmes, dentifrices, lotions capillaires.

patuline

ou

4,6-dihydro-4-hydroxy-2H-furo[3,2-c]pyranne-2-one

C'est une mycotoxine synthétisée dans certaines conditions métaboliques par diverses espèces de champignons microscopiques, principalement par des moisissures, d’Aspergillus sp., et de Penicillium sp. se développant notamment sur des céréales, des légumineuses ou des fruits. C'est une molécule thermo-stable en milieu non aqueux et difficilement dégradable. On ne sait pas la détruire sans altérer la qualité organoleptique des aliments. C'est un toxique à faible dose sur les animaux à sang chaud et l'homme.

C'est une molécule trouvée sur le blé, maïs, luzerne, soja, avoine, riz et donc dans les ensilages destinés aux animaux, mais aussi sur des fruits tels que des abricots, banane, pêches, raisins (et jus de raisin et vin) mais surtout sur les pommes et leurs sous-produits.

À partir d'une certaine dose (faible), cette molécule se manifeste par des lésions congestives au niveau des poumons, des reins et de la rate, mais accessoirement, elle provoque une dégénérescence des neurones du cortex cérébral, d'où peuvent résulter divers symptômes nerveux (dont paralysie...)

Oxyde d'éthylène

ou

C₂H₄O

ou

1,2-Époxyéthane

Charles - Adolphe Wurtz - 1859

Utilisation

Interdit en Union Européenne depuis 2011

Pour la stérilisation des épices,

Comme comme biocide (bactéricide tuant les bactéries et leurs endospores, contrairement à de nombreux autres produits),

Comme fongicide (tuant les moisissures et les champignons),

L’emploi de l'oxyde d'éthylène pour désinfecter des denrées alimentaires ou des surfaces au contact d’aliments est interdit en Europe (graines de sésame..).

Pour la stérilisation du matériel médical tel que les bandages, les sutures, les implants, les biberons, les tétines...

Pour la désinfection des documents de bibliothèques et d'archives, en raison de ses propriétés fongicides.

Pour la stérilisation des substances que des techniques reposant sur la chaleur, comme la pasteurisation, pourraient endommager.