Loading article…
| |
| |
| 名前 | |
|---|---|
| 推奨されるIUPAC名
イソシアナトメタン | |
| その他の名前
メチルカルビラミン
MIC | |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol）
|
|
| チェビ |
|
| ケムスパイダー |
|
| ECHA 情報カード | 100.009.879 |
| |
パブケム CID
|
|
| ユニ |
|
CompTox ダッシュボード ( EPA )
|
|
| |
| |
| プロパティ | |
| Ｃ2Ｈ3ＮＯ | |
| モル質量 | 57.051グラム/モル |
| 外観 | 無色の液体 |
| 臭い | 鋭く刺激的な臭い[1] |
| 密度 | 27℃で 0.9230 g/cm 3 |
| 融点 | −45 °C (−49 °F; 228 K) [2] |
| 沸点 | 38.3～41℃（100.9～105.8℉; 311.4～314.1K）[2] |
| 10% (15°C) [1] | |
| 蒸気圧 | 57.7kPa |
| 構造 | |
| 2.8次元 | |
| 熱化学 | |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−92.0 kJ·モル−1 [2] |
標準燃焼エンタルピー （Δ c H ⦵ 298） |
-1.1275E+06 J/モル[3] |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
    
| |
| H225、H300、H311、H315、H317、H318、H330、H334、H335、H361d | |
| P201、P202、P210、P233、P240、P241、P242、P243、P260、P261、P264、P270、P271、P272、P280、P281、P284、P285、P301 + P310、P302+P352、P303+P361+P353、P304+P340、P304+P341、P305+P351+P338、P308+P313、P310、P312、P320、P321、P322、P330、P332+P313、P333+P313、P342+P311、P361、P362、P363、P370+P378、P403+P233、P403+P235、P405、P501 | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | −7 °C (19 °F; 266 K) |
| 534 °C (993 °F; 807 K) | |
| 爆発限界 | 5.3～26% [2] |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
|
120 mg/kg（経口、マウス） 51.5 mg/kg（経口、ラット）[4] |
LC 50 (中央濃度)
|
6.1 ppm（ラット、6時間） 12.2 ppm（マウス、6時間） 5.4 ppm（モルモット、6時間） 21 ppm（ラット、2時間）[4] |
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
PEL (許可)
|
TWA 0.02 ppm (0.05 mg/m 3 ) [皮膚] [1] |
REL (推奨)
|
TWA 0.02 ppm (0.05 mg/m 3 ) [皮膚] [1] |
IDLH（差し迫った危険）
|
3ppm [1] |
| 関連化合物 | |
関連化合物
|
メチルイソチオシアネート |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
| |
メチルイソシアネート（MIC）は、分子式CH 3 NCOの有機化合物です。同義語はイソシアナトメタン、メチルカルビラミンです。メチルイソシアネートは、カルバメート系殺虫剤（カルバリル、カルボフラン、メトミル、アルジカルブなど）の製造における中間化学物質です。また、ゴムや接着剤の製造にも使用されています。非常に有毒で刺激性の化合物であるため、人体への健康被害が非常に大きいです。MICはボパールガス災害の主な毒物であり、この災害では4,000～8,000人が短期間で死亡し、約15,000～20,000人が永久的な障害や早期死亡に至りました。[6] [7] [8] [9] [10]また、非常に強力な催涙剤でもあります。[11]
物理的特性
メチルイソシアネートは、無色で有毒、催涙性（引き裂き性）の可燃性液体です。[12]水100部に対して6～10部溶解しますが、水と反応します（下記の反応を参照）。
屈折率は1.363、波長は589nm、温度は20℃である[13]
製造
メチルイソシアネートは、通常、モノメチルアミンとホスゲンの反応によって製造されます。大規模生産では、これらの反応物を気相で高温で混合することが有利です。メチルイソシアネートと 2 モルの塩化水素の混合物が生成されますが、混合物が凝縮されると N-メチルカルバモイルクロリド (MCC) が生成され、1モルの塩化水素がガスとして残ります。
メチルイソシアネートは、MCCをN,N-ジメチルアニリンなどの第三級アミン、またはピリジンで処理することによって得られる[14]か、蒸留技術を使用して分離することによって得られる[15]。
メチルイソシアネートもN-メチルホルムアミドと空気から製造される。後者のプロセスでは、閉ループプロセスですぐに消費され、メトミルが作られる。[16]他の製造方法も報告されている。[17] [18]
反応
メチルイソシアネートは、NH基またはOH基を含む多くの物質と容易に反応します。水と反応すると、熱（MIC1グラムあたり1358.5ジュール、または325カロリー）を発生しながら1,3-ジメチル尿素と二酸化炭素を形成します。68°F以下では反応が比較的遅いですが、温度が上昇したり、酸や塩基が存在すると反応速度が速くなります。[19]
25℃で過剰な水に浸すと、MICの半分が9分で消費されます。[20]反応混合物から熱が効率的に除去されない場合、反応速度が上昇し、MICが急速に沸騰します。このような反応は、大量の水がMIC貯蔵タンクに流入した後にボパール災害を引き起こしました。制御不能な発熱プロセスの結果として、暴走反応が発生し、42トンのMICが大気中に直接放出されました。
MICが過剰になると、二酸化炭素とともに1,3,5-トリメチルビウレットが形成される。[12] OH基を含むアルコールやフェノールはMICとゆっくりと反応するが、トリアルキルアミンやジアルキルスズジカルボキシレートによって反応が触媒される。オキシム、ヒドロキシルアミン、エノールもMICと反応してメチルカルバメートを形成する。[12]これらの反応により、以下（用途）に記載の生成物が生成される。
アンモニア、第一級アミン、第二級アミンはMICと急速に反応して置換尿素を形成する。アミドや尿素などの他のNH化合物はMICとはるかにゆっくりと反応する。[21]
また、MIC はそれ自体と反応して三量体または高分子量のポリマーを形成します。触媒の存在下では、MIC はそれ自体と反応して固体の三量体、トリメチルイソシアヌレート、または高分子量のポリマーを形成します。
メトキシドナトリウム、トリエチルホスフィン、塩化鉄（III ）、その他の特定の金属化合物はMIC三量体の形成を触媒し、高分子量ポリマーの形成は特定のトリアルキルアミンによって触媒される。MIC三量体の形成は発熱性（MIC1グラムあたり1246ジュール、または298カロリー）であるため、反応によりMICが激しく沸騰する可能性がある。高分子量ポリマーは熱湯で加水分解され、トリメチルイソシアヌレートを形成する。市販グレードのMICおよび鋼鉄の不純物から触媒金属塩が形成される可能性があるため、この製品は鋼鉄ドラム缶やタンクに保管してはならない。[12]
毒性
メチルイソシアネートは極めて有毒です。解毒剤は知られていません。アメリカ産業衛生専門家会議が定めた閾値は 0.02 ppmです。MIC は 0.4 ppmという低濃度でも、吸入、摂取、接触により有毒となります。曝露症状には、咳、胸痛、呼吸困難、喘息、目、鼻、喉の刺激、皮膚損傷などがあります。曝露レベルが 21 ppm を超えると、肺水腫、肺気腫、出血、気管支肺炎、死亡に至る可能性があります。メチルイソシアネートの臭いはほとんどの人にとって5ppmでは感知できないが、その強力な催涙作用は、その存在を警告する優れた物質である（濃度2～4ppmでは目が刺激され、21ppmでは空気中のメチルイソシアネートの存在に耐えられない）。[11]メチルイソシアネートの刺激作用は、目の痛みを感じる神経終末にある刺激物質および催涙ガス受容体TRPA1によって媒介される。 [22]
メチルイソシアネートは発熱重合しやすい（反応を参照）ことと、水に対する感受性が似ていることから、保管には適切な注意が必要です。安全に使用できるのはステンレス鋼またはガラスの容器のみです。MIC は 40 °C（104 °F）以下の温度で保管する必要があります。できれば 4 °C（39 °F）で保管してください。[引用が必要]
この化合物の毒性効果は、1984年のボパール災害で明らかになった。1984年12月3日、ユニオン・カーバイド・インディア・リミテッド（UCIL）工場の地下貯蔵庫から約42,000キログラム（93,000ポンド）のメチルイソシアネートとその他のガスが人口密集地に流出し、約3,500人が直ちに死亡し、最初の48時間以内に8,000人が死亡し、その後数年間でさらに15,000人が死亡した。20万人が災害による健康被害を受けた。[23] [24]
建物火災の際には、天然物質がメチルイソシアネートを含むイソシアネートの放出に寄与する可能性があります。[25]
作用機序
数十年前まで、メチルイソシアネートのヒトに対する毒性のメカニズムはほとんど知られていなかったか、不明確でした。[26] [27] メチルイソシアネートと他のイソシアネートは求電子剤であり、現在では生体分子のアルキル化によって毒性を引き起こすと考えられています。[ 28 ]メチルイソシアネートのメカニズムは、以前はヘモグロビンのカルバミル化によって酸素結合能力が阻害され、低酸素症を引き起こすのではないかと疑われていました。しかし、実験では、ラットとモルモットを半数致死濃度（LC 50 、試験した集団の50％を殺すのに十分な濃度）を超える濃度のメチルイソシアネートに曝露した場合、ヘモグロビン分子のわずか2％がカルバミル化され、これが毒性のメカニズムではないことが示唆されました。[29] [30]
地球外現象
2015年7月30日、科学者らは、フィラエ着陸船が67/P彗星 の表面に初めて着陸した際に、 COSACとプトレマイオスの機器による測定で16種類の有機化合物が検出されたと報告した。そのうち4つは、アセトアミド、アセトン、メチルイソシアネート、プロピオンアルデヒドなど、彗星で初めて確認されたものである。[32] [33] [34]
2017年、アタカマ砂漠（チリ北部）にある66台の電波望遠鏡からなるアタカマ大型ミリ波干渉計（ALMA）を使用した2つの天文学者チームが、若い太陽のような星の周りにMICが存在することを発見しました。[31]
MICは、非常に若い星の多重システムであるIRAS 16293-2422におけるALMAの発見者によって説明されているように、前生物的分子であると考えられています。「この有機分子ファミリーは、タンパク質の形で、私たちが知っている生命の生物学的基礎であるペプチドとアミノ酸の合成に関与しています。」[31]
参考文献
- ^ abcde NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0423」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
- ^ abcd Lide, David R. 編 (2006). CRC 化学・物理ハンドブック(第 87 版). ボカラトン、フロリダ州: CRC プレス. ISBN 0-8493-0487-3。
- ^ ルモルト (1898)。Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences。126：43
{{cite journal}}:欠落または空|title=(ヘルプ) - ^ ab 「メチルイソシアネート」。生命または健康に直ちに危険となる濃度（IDLH）。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
- ^ 「NFPA 一般的な化学物質の危険評価情報」 nmsu.edu. 2015年2月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年6月10日閲覧。
- ^ Broughton E (2005年5月). 「ボパール災害とその余波：レビュー」.環境衛生. 4 (1): 6. Bibcode :2005EnvHe...4....6B. doi : 10.1186/1476-069X-4-6 . PMC 1142333. PMID 15882472 .
- ^ Eckerman I (2001). 「化学産業と公衆衛生 - ボパールを例に」(PDF) . MPH . 2001 (24). ヨーテボリ、スウェーデン: ノルディック公衆衛生学校。ISSN 1104-5701 。 2012年10月30日時点のオリジナルより アーカイブ(PDF) 。
- ^ エッカーマン I (2004)。ボパール事件：世界最大の産業災害の原因と結果。インド：大学出版局。ISBN 81-7371-515-72007年6月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Rosenberg J. 「1984年 - インドのボパールで大規模な毒ガス漏洩」。About.com。2007年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年7月10日閲覧。
- ^ Eckerman I (2013). 「1984年のボパールガス大惨事：原因と結果」。地球システムと環境科学の参照モジュール。エルゼビア。pp. 272–287。doi :10.1016 / B978-0-12-409548-9.01903-5。ISBN 978-0-12-409548-9。
- ^ ab キンマーレ G、エベン A (1964). 「Zur Toxizität von Mmethylisosianat und dessenquantumer Bestimmung in der Luft」。毒性学に関するアーカイブ。20 (4): 235–241。Bibcode :1964ArTox..20..235K。土井：10.1007/bf00577897。S2CID 21422558。
- ^ abcd ユニオンカーバイドコーポレーション「メチルイソシアネート」製品情報出版物、F-41443、1967年11月。
- ^ キリリン、アレクセイ; ベロワ、リヤ; プレトニョーヴァ、マリア (2017 年 1 月～2 月)。「O-シリルウレタンを使用したイソシアネート合成の新たな側面」。メンデレーエフ通信。27 (1): 99–100。doi : 10.1016 /j.mencom.2017.01.033。
- ^ 米国特許 2480088、Slocombe、RJ、Hardy、EE、「カルバミル塩化物の製造方法」、1949 年 8 月 23 日発行、モンサントに譲渡
- ^ FR 特許 1400863、Merz, W.、「イソシアネート アルキルの調製手順」、1965 年 5 月 28 日発行、バイエルに譲渡
- ^ Chemical Week、「有毒ガス分子のつかの間の存在」 p.9、1985年6月12日。
- ^ DE 特許 2828259、Giesselmann、G.;ギュンター、K. Fuenten, W.、「Verfahren zur Herstellung von Mmethyl Isosianate」、1980 年 1 月 10 日発行、Degussa に譲渡
- ^ 「より安全なカルバメート製造法」Chemical Week . 1985b (20): 136. 1985年。
- ^ Manilla (2021). 「メチルイソシアネート：リスク評価、環境および健康被害」。環境と人間の健康に対する有害ガスのリスク評価：251–261。
- ^ Castro EA、 Moodie RB、 Sansom PJ (1985)。「メチルイソシアネートおよびフェニルイソシアネートの加水分解速度論」。Journal of the Chemical Society、Perkin Transactions 2。1985 ( 5): 737–742。doi :10.1039/P29850000737。
- ^ March J (1985). Advanced Organic Chemistry (第3版). ニューヨーク: John Wiley & Sons. p. 802.
- ^ Bessac, Bret F.; Sivula, Michael; Hehn, Christian A.; Caceres, Ana I.; Escalera, Jasmine; Jordt, Sven-Eric (2009 年 4 月 1 日). 「一過性受容体電位アンキリン 1 拮抗薬は、有毒な工業用イソシアネートおよび催涙ガスの有害な影響をブロックする」. The FASEB Journal . 23 (4): 1102–1114. doi : 10.1096/fj.08-117812 . ISSN 0892-6638. PMC 2660642. PMID 19036859.
- ^ Varma, Daya; Mulay, Shree (2015). 「メチルイソシアネート：ボパールガス」。化学兵器毒性学ハンドブック：287–299。doi :10.1016/ B978-0-12-800159-2.00022-1。
- ^ 「ボパール裁判：インドガス災害で8人が有罪」BBCニュース。2010年6月7日。2010年6月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年6月7日閲覧。
- ^ Dzhordzhio Naldzhiev、Matija Strlic; ポリウレタン断熱材と家庭用品 - 室内環境品質への影響に関する体系的なレビュー、[Building and Environment https://www.sciencedirect.com/journal/building-and-environment]、2020年
- ^ Mehta PS、Mehta AS、Mehta SJ、Makhijani AB (1990 年 12 月)。「ボパール の悲劇が健康に及ぼす影響。メチルイソシアネートの毒性に関するレビュー」。JAMA。264 (21): 2781–2787。doi : 10.1001 /jama.1990.03450210081037。PMID 2232065 。
- ^ Varma DR (1987 年 6 月). 「メチルイソシアネートの妊娠経過への影響に関する疫学的および実験的研究」. Environmental Health Perspectives . 72 : 153–157. doi :10.1289/ehp.8772153. PMC 1474644. PMID 3622430 .
- ^ Bessac, BF; Jordt, S.-E. (2010 年 7 月 1 日). 「有毒ガスに対する感覚検知と反応: メカニズム、健康への影響、対策」. Proceedings of the American Thoracic Society . 7 (4): 269–277. doi :10.1513/pats.201001-004sm. ISSN 1546-3222. PMC 3136963. PMID 20601631 .
- ^ Varma, Daya R.; Guest, Ian (1993). 「ボパール事故とメチルイソシアネートの毒性」. Journal of Toxicology and Environmental Health . 40 (4): 513–529. Bibcode :1993JTEH...40..513V. doi :10.1080/15287399309531816. ISSN 0098-4108. PMID 8277516.
- ^ Ramachandran, PK; Gandhe, BR; Venkateswaran, KS; Kaushik, MP; Vijayaraghavan, R.; Agarwal, GS; Gopalan, N.; Suryanarayana, MVS; Shinde, SK; Sriramachari, S. (1988). 「ラットおよびウサギにおけるメチルイソシアネートによるヘモグロビンのカルバミル化に関するガスクロマトグラフィー研究」。Journal of Chromatography B : Biomedical Sciences and Applications。426 (2): 239–247。doi : 10.1016 /s0378-4347(00)81952-0。ISSN 0378-4347。PMID 3392138 。
- ^ abc 「ALMA、太陽のような幼い星の周囲に生命の成分を発見」www.eso.org。2017年6月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年6月8日閲覧。
- ^ Jordans F (2015年7月30日). 「フィラエ探査機、彗星が宇宙の実験室になり得る証拠を発見」ワシントンポスト. AP通信. 2018年12月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月30日閲覧。
- ^ 「彗星表面の科学」。欧州宇宙機関。2015年7月30日。2015年8月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月30日閲覧。
- ^ Bibring JP、Taylor MG、Alexander C、Auster U、Biele J、Finzi AE、他 (2015 年 7 月)。「フィラエの初見。彗星でのフィラエの最初の日々。序論」( PDF)。サイエンス。349 ( 6247 ) : 493。Bibcode : 2015Sci ...349..493B。doi : 10.1126/science.aac5116。PMID 26228139。
外部リンク
- NIOSH 安全衛生トピック: イソシアネート、国立労働安全衛生研究所 (NIOSH) の Web サイトより。
- 米国国立医学図書館: 有害物質データバンク – メチルイソシアネート