Chimie Organique de A à Z

clomazon

ou

2-(2-chlorobenzyl)-4,4-diméthyl-1,2-oxazolidin-3-one

1983

C'est une substance active de produit phytosanitaire (ou produit phytopharmaceutique, ou pesticide), qui présente un effet herbicide, et qui appartient à la famille des isoxazolidinones.

Le clomazone peut être obtenu par la réaction de 2-chlorobenzaldéhyde avec de l'hydroxylamine dont le produit est traité avec un cyanoborohydrure fournissant la N-((2-chlorophényl)méthyl)hydroxylamine, laquelle par réaction avec le chlorure de diméthylchlorométhylacétyle donne le clomazone.

Les caractéristiques physico-chimiques dont l'ordre de grandeur est indiqué ci-après, influencent les risques de transfert de cette substance active vers les eaux, et le risque de pollution des eaux :

• Hydrolyse à pH 7 : stable,
• Solubilité : 1 100 mg·L^-1,
• Coefficient de partage carbone organique-eau : 300 cm³·g^-1. Ce paramètre, noté Koc, représente le potentiel de rétention de cette substance active sur la matière organique du sol. La mobilité de la matière active est réduite par son absorption sur les particules du sol.
• Durée de demi-vie : 24 jours. Ce paramètre, noté DT50, représente le potentiel de dégradation de cette substance active, et sa vitesse de dégradation dans le sol.
• Coefficient de partage octanol-eau : 2,54. Ce paramètre, noté log Kow ou log P, mesure l’hydrophilie (valeurs faibles) ou la lipophilie (valeurs fortes) de la substance active.

les chlorates

Un chlorate (ou trioxochlorate) est un composé chimique contenant l'anion chlorate ClO^–
₃. Cet anion est la base conjuguée de l'acide chlorique HClO₃, et les chlorates sont les sels de cet acide. L'atome de chlore y est au degré d’oxydation +V.

Ce sont par exemple le chlorate de potassium KClO₃, le chlorate de sodium NaClO₃ et le chlorate de magnésium Mg(ClO₃)₂.

L'anion ClO^–
₃ a une configuration pyramidale à base triangulaire, l'atome de chlore étant lié à trois atomes d'oxygène.

Les chlorates sont de puissants oxydants à conserver à l'écart des matières organiques et des matériaux facilement oxydables. Les chlorates forment avec à peu près n'importe quel combustible (du sucre, de la sciure de bois, du charbon de bois, des solvants organiques, de la poudre métallique, etc.) des mélanges déflagrants, et ont été pour cette raison largement employés en pyrotechnie, bien que leur utilisation à cette fin soit aujourd'hui tombée en désuétude du fait de leur instabilité — on utilise plutôt des perchlorates (sels comportant l'anion ClO^–
₄, qui sont plus stables.

L'ion chlorate, dans lequel le chlore est hypervalent, ne peut être représenté par une unique structure de Lewis car les trois liaisons Cl–O ont la même longueur (149 pm dans le chlorate de potassium KClO₃). On le représente généralement comme la résultante de trois mésomères en résonance :

Dans son avis scientifique, datant de 2015, l'Efsa estime que l'exposition au chlorate peut poser un problème potentiel de santé, pour les enfants en particulier. Une exposition chronique à un niveau trop élevé "peut inhiber l'absorption de l'iode". "Un enfant qui consommerait de façon abusive du Coca-Coca actuellement pourrait éventuellement, s'il a déjà une prédisposition à mal fixer l'iode, ou s'il a une carence d'iode, écoper d'une pathologie thyroïdienne", estime Arnaud Cocaul, nutritionniste à la clinique du Mont-Louis (Paris), interrogé lundi sur France 2.

De façon plus ponctuelle, "un apport élevé de chlorate sur une seule journée pourrait être toxique pour l'homme, car il peut limiter la capacité du sang à absorber l'oxygène, entraînant ainsi une insuffisance rénale", ajoute l'Efsa, qui recommande ainsi un niveau de consommation sûr pour un apport quotidien de 36 microgrammes de chlorate par kilo (qui dépend donc du poids de la personne). "Cependant, même en considérant les niveaux les plus élevés estimés" dans l'alimentation, "il est improbable que l'apport total d'une seule journée dépasse le niveau recommandé pour les consommateurs de tous les groupes d'âge", tempère l'agence européenne.

Coca-Cola n'a pas précisé à quelle quantité de chlorate correspondent les "niveaux élevés" qui ont conduit au rappel. Mais sa filiale française assure que "l'analyse d'experts indépendants a conclu que la probabilité d'un risque associé est très faible". "Nous n'avons reçu aucune réclamation de la part de consommateurs à ce sujet", ajoute l'entreprise.

article France-Info du 27 janvier 2025

CVM

Le chlorure de vinyle, ou CVM (pour chlorure de vinyle monomère), également connu sous le nom de chloroéthène dans la nomenclature IUPAC, est un important composé organique industriel principalement utilisé pour produire son polymère, le polychlorure de vinyle (PVC).

À température ambiante, il se présente sous la forme d’un gaz toxique incolore à l’odeur douceâtre. Il est classé cancérogène certain pour l’homme par le Centre international de recherche sur le cancer depuis 1987.

Le chlorure de vinyle n'existe pas dans la Nature ; il été synthétisé pour la première fois en 1835 par Justus von Liebig et son assistant Henri Victor Regnault. Ils l'ont obtenu par traitement du 1,2-dichloro-éthane avec une solution d'hydroxyde de potassium dans l’éthanol.

En 1912, Fritz Klatte, un chimiste allemand travaillant pour Griesheim-Elektron, a fait breveter un procédé pour produire le chlorure de vinyle à partir de l’acétylène et de l'acide chlorhydrique en utilisant le chlorure mercurique comme catalyseur. 

À partir des années 1960/1970, en réponse aux préoccupations écologiques et sanitaires, cette méthode de production a été progressivement remplacée par des procédés plus économiques et moins polluants. L'alternative la plus commune utilise l'éthylène comme matière première, et des procédés de chloration et d'oxychloration pour synthétiser le dichloroéthane, lequel est ensuite pyrolysé pour obtenir du CVM.

L'utilisation de loin la plus importante du chlorure de vinyle est sa polymérisation pour fabriquer le PVC. L'opération à risque étant le décroutage des autoclaves après polymérisation.

poly(chlorure de vinyle)

Une étude a montré qu'en conditions d'écoulement maîtrisées, en 48 heures de contact entre une eau à 10 °C et une eau à 20 °C, le taux de CVM dissous dans l'eau double ;

• à une température donnée, la teneur en CVM dans l'eau d'une canalisation en PVC augmente pratiquement linéairement avec le temps de contact ; la concentration double entre 24 heures et 48 heures de temps de contact ;
• le transfert de CVM depuis une telle canalisation en PVC vers l'eau est important au début de l'exploitation de la canalisation, puis décroît au fil des années. Toutefois, au vu des concentrations en CVM dans les canalisations et dans l'eau, il est estimé que le relargage de CVM peut encore théoriquement durer plusieurs siècles.

En janvier 2025, le journal Le Monde relaye un article scientifique qui critique « le discours mensonger des industriels chargés de sa fabrication » et l'inaction de l'État français en matière de prévention et de traitement de ce problème sanitaires, et qui rappelle que les industriels connaissaient la toxicité de cette molécule dès les années 1960 ; une molécule pour laquelle l'Union européenne n'a pas fait de focus, et qui a fait l'objet de déclarations trompeuses des autorités françaises (qui ont systématiquement minimisé les risques associés à l'ingestion de monomère de plastique « en occultant des informations décisives dans ses communications publiques », alors que la dangerosité du CVM, même à faible dose, était connue des industriels et confirmée par les agences sanitaires du pays). Le chercheur, en s'appuyant sur des arguments scientifiques, sur des rapports publics et les données d'agences régionales de santé (ARS), montre que l'État français n'a en outre pas respecté son obligation européenne de mettre en place des mesures visant à éviter les dépassements de normes de potabilité de l'eau, ce qui fait selon lui de ce problème un « scandale sanitaire majeur » et une « négligence fautive ».

GBL

La γ-butyrolactone (GBL) est un solvant industriel précurseur de l'acide γ-hydroxybutyrique (GHB). Elle est utilisée dans l'industrie comme solvant de peinture, époxyde ou vernis à ongles où ses caractéristiques de solvant dissout le plastique et les vernis.

Cette lactone possède une faible odeur caractéristique de beurre rance (l'acide butyrique tirant son nom du beurre, les lactones faisant primordialement référence aux compositions et décompositions acides-alcools du lait où elles ont été découvertes par distillation). Elle est présente à l'état naturel à la concentration de 3 à 10 et même 20 μg/mL (0,02 mL/L) dans différents vins⁸, plus particulièrement rouges. C'est du point de vue chimique la plus simple des lactones.

Effet sur l'organisme

Dans le corps humain, la gamma-butyrolactone se transforme en gamma-hydroxybutyrate (GHB); c'est pour cela qu'elle produit les mêmes effets que le GHB : euphorie, production d'hormone de croissance, relaxation, augmentation de la libido ; coma potentiellement mortel en cas d'overdose.

Ce solvant peut être détourné en drogue. Ses dosages sont très faibles, entre 0,25 et 2,0 ml le plus souvent et strictement selon la sensibilité individuelle (dose très inférieure à celle de l'alcool pur, de vingt à quarante fois plus fortes plus les doses de GBL sont élevées). Au-delà, une sédation lourde amenant à un profond sommeil et une incapacité à rester éveillé peut se faire ressentir, et ce typiquement entre 1,2 et 2,5 ml maximum. La prise à jeun augmente la vitesse d'absorption et donc les effets, qui se font ressentir en moins de 20 min au lieu de 45 à 60 min. Les effets durent d'une à quelques heures (quatre à cinq).

Comme pour le GHB, les faibles doses peuvent produire une euphorie, une sensation vertigineuse et une exacerbation de la sensibilité (libido, érotisme tactile…) de type alcool, sans pour autant perturber la vigilance ni distordre les perceptions au degré de ce dernier. Une envie de dormir succombante peut se faire ressentir et peut s'avérer très dangereuse selon les circonstances. Des doses plus fortes bloquent l'effet euphorique et tout le système de récompense (même des opiacés), notamment dopaminergique, et provoquent un puissant effet hypnotique. Le dosage est ainsi délicat et peut s'avérer problématique ou traitre en cas de prise répétée ou rapprochées ; l'accumulation peut amener à une concentration provoquant ce pressant sommeil. 

Son caractère hautement acide, tout autant que sa saveur écœurante, impose une haute dilution préalable à toute consommation et c'est pourquoi le GHB (également appelé drogue du violeur) lui est préféré car il est nettement moins dangereux. Le GBL est aussi beaucoup moins stable quand il est dilué (il se dégrade vite en milieu aqueux et au contact d'acides ou de bases). Ses pics plasmatiques se montrent plus aigus (plus concentrés et provoquant plus de somnolence), imprévisibles (absorption aléatoire) et nauséeux. Pour ces raisons, le GBL n'est pas souvent recherché comme psychotrope, il n'est considéré que comme un succédané parfois redouté et mal perçu du GHB.

GHB

L'acide 4-hydroxybutanoïque ou γ-hydroxybutyrate (GHB), anciennement et uniquement dans le monde francophone, connu sous le nom abrégé de gamma-OH, est un psychotrope et très puissant dépresseur du système nerveux central, utilisé à des fins médicales ou à des fins détournées. Le GHB est une substance endogène, produite physiologiquement et naturellement dans le cerveau des mammifères et sa structure chimique est très proche du neurotransmetteur GABA..

Le GHB est synthétisé pour la première fois en 1874 par le chimiste russe Aleksandr Mikhaïlovitch Zaïtsev.. Henri Laborit, au cours de ses études sur le neurotransmetteur GABA, le synthétise de nouveau en 1961.

Relation chimique entre GBL et GHB

L'ouverture du cycle de la GBL s'effectue généralement en milieu basique par exemple en présence de soude caustique.

La réaction se produit par attaque nucléophile de l'ion hydroxyde (HO⁻) sur le carbone portant la fonction ester interne (lactone), celui-ci étant déficitaire en électrons par l'effet inductif attracteur de l'oxygène. Le cycle s'ouvre (lactonolyse) par retour d'un doublet d'électrons sur l'oxygène. On obtient ainsi le gamma-hydroxybutyrate. Une réaction de saponification peut en découler et conduire à la formation de gamma-hydroxybutyrate de sodium (sel sodique de l'acide gamma-hydroxybutyrique).

À noter : en milieu basique ou fortement anhydre, le GHB peut être reconverti dans sa forme lactone, donc en GBL.