Aniline

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Aniline
Généralités
Autres noms	Phénylamine Aminobenzène
Formule moléculaire	C6H7N
SMILES	NC1=CC=CC=C1
Masse molaire	93.13 g/mol	Apparence	liquide incolore	Numéro CAS
Propriétés
Densité et phase	1.0217 g/ml, liquide
Solubilité dans l’eau	3,6 g/100 mL à 20°C
Solubilité dans l’éthanol, l’acétone	Miscible
Point de fusion	-6.3 °C
Point d’ébullition	184,13 °C
Basicité (pKb)	9,40
Viscosité	3.71 cP à 25 °C
Données thermodynamiques
Enthalpie standard de formation ΔfHoliquide	? kJ/mol
Enthalpie standard de combustion ΔcHoliquide	-3394 kJ/mol	Entropie molaire standard Soliquide	? J.K-1.mol-1	Dangers
FDS	FDS externe
Classification UE	Toxique (T) Carc. Cat. 3 Muta. Cat. 3 Dangereux pour l’environnement (N)
NFPA 704	2 3 0
R-phrases	R23/24/25, R40, R41, R43, R48/23/24/25, R68, R50
S-phrases	S1/2, S26, S27, S36/37/39, S45, S46, S61, S63
Page de données complémentaires
Structure et propriétés	n, εr, etc.
Données thermodynamiques données	Comportement en phase Solide, liquide, gaz	Données spectrales	UV, IR, RMN, MS	Données réglementaires	Point d’éclair, numéro RTECS, etc.
Composés apparentés
Amines aromatiques apparentées	1-Naphthylamine 2-.Naphthylamine
Composés apparentés	Phénylhydrazine Nitrosobenzène Nitrobenzène
Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C, 100 kPa)

L’aniline, la phénylamine ou l’aminobenzène est un composé organique de formule C6H5NH2. C’est un composé chimique organique, plus précisément une arylamine, constitué d’un groupe phényle attaché à un groupe amino. La structure chimique de l’aniline est représentée à droite. Elle est aujourd’hui principalement utilisée dans la fabrication du polyuréthane, alors qu’auparavant elle était plutôt utilisée pour les colorants et les médicaments.

Production

L’aniline est produite industriellement en deux étapes à partir du benzène :

D’abord, le benzène est chauffé avec un mélange concentré d’acide nitrique et d’acide sulfurique à 50 – 60 °C, où un atome d’hydrogène est déplacé pour donner du nitrobenzène. Dans cette réaction de nitration, l’acide nitrique réagit d’abord avec l’acide sulfurique en donnant l’électrophile +NO2 qui est attiré vers le nuage d’électrons π du benzène. L’électrophile +NO2 attaque l’atome de carbone, déplaçant un proton H+ de cet atome de carbone particulier. La nitration est donc appelée une réaction de substitution électrophile.

Maintenant, un mélange d’hydrogène gazeux et de vapeurs de nitrobenzène est chauffé à 600 °C en présence d’un catalyseur au nickel. On obtient ainsi l’aniline par réduction. L’aniline obtenue ici est à l’état pur.

De nombreux dérivés de l’aniline peuvent être préparés de façon similaire. Dans le commerce, on distingue trois marques d’aniline : l’huile d’aniline pour le bleu, qui est de l’aniline pure ; l’huile d’aniline pour le rouge, un mélange de quantités équimoléculaires d’aniline et d’ortho- et para-toluidines ; et l’huile d’aniline pour la safranine, qui contient de l’aniline et de l’ortho-toluidine, et qui est obtenue à partir du distillat (échappés) de la fusion de la fuchsine. La monométhyl et la diméthyl aniline sont des liquides incolores préparés en chauffant l’aniline, le chlorhydrate d’aniline et l’alcool méthylique dans un autoclave à 220 °C. Ils sont d’une grande importance dans l’industrie des couleurs. La monométhylaniline bout à 193-195 °C, la diméthylaniline à 192 °C.

Propriétés

L’aniline est huileuse et, bien qu’incolore, elle s’oxyde et se résinifie lentement à l’air, donnant à l’échantillon une teinte rouge-brun.

Comme la plupart des amines volatiles, elle possède une odeur quelque peu désagréable de poisson pourri, et a également un goût aromatique brûlant- et c’est un poison très âcre. Elle s’enflamme facilement, brûlant avec une flamme fumeuse.

Chimiquement, l’aniline est une base faible. Les amines aromatiques comme l’aniline sont généralement des bases beaucoup plus faibles que les amines aliphatiques. L’aniline réagit avec les acides forts pour former l’ion anilinium (ou phénylammonium) (C6H5-NH3+), et réagit avec les halogénures d’acyle tels que le chlorure d’acétyle pour former des amides. Les amides formés à partir de l’aniline sont parfois appelés anilides, par exemple CH3-CO-NH-C6H5 est l’acétanilide.

Le sulfate forme de belles plaques blanches. Bien que l’aniline soit faiblement basique, elle précipite les sels de zinc, d’aluminium et de fer et, en se réchauffant, expulse l’ammoniac de ses sels. L’aniline se combine directement avec les iodures d’alkyle pour former des amines secondaires et tertiaires. Bouillie avec du disulfure de carbone, elle donne du sulfocarbanilide (diphénylthiourée), CS(NHC6H5)2, qui peut être décomposé en isothiocyanate de phényle, C6H5CNS, et en triphénylguanidine, C6H5N=C(NHC6H5)2. La réaction avec l’acide sulfurique à 180° C produit l’acide sulfanilique, NH2C6H4SO3H. Les anilides, composés dans lesquels le groupe amino est substitué par un radical acide, sont préparés en chauffant l’aniline avec certains acides ; l’antifébrine ou acétanilide est ainsi obtenue à partir de l’acide acétique et de l’aniline. L’oxydation de l’aniline a été soigneusement étudiée. En solution alcaline, on obtient de l’azobenzène, tandis que l’acide arsénique produit de la violaniline, matière colorée dans le violet. L’acide chromique la transforme en quinone, tandis que les chlorates, en présence de certains sels métalliques (surtout de vanadium), donnent du noir d’aniline. L’acide chlorhydrique et le chlorate de potassium donnent du chloranil. Le permanganate de potassium en solution neutre l’oxyde en nitrobenzène, en solution alcaline en azobenzène, ammoniac et acide oxalique, en solution acide en noir d’aniline. L’acide hypochloreux donne le 4-aminophénol et la para-amino diphénylamine.

Comme les phénols, les dérivés de l’aniline sont très sensibles aux réactions de substitution électrophile. Par exemple, la sulfonation de l’aniline produit de l’acide sulfanilique, qui peut être converti en sulfanilamide. Le sulfanilamide est l’un des sulfamides qui ont été largement utilisés comme antibactériens au début du XXe siècle.

L’aniline et ses dérivés substitués sur le noyau réagissent avec l’acide nitreux pour former des sels de diazonium. Grâce à ces derniers, le groupe -NH2 de l’aniline peut être commodément converti en -OH, -CN ou un halogénure via les réactions de Sandmeyer.

Elle réagit avec le nitrobenzène pour produire de la phénazine dans la réaction de Wohl-Aue.

Utilisations

À l’origine, la grande valeur commerciale de l’aniline était due à la facilité avec laquelle elle donne, directement ou indirectement, des colorants précieux. La découverte du mauve en 1856 par William Perkin a été la première d’une série de colorants qui se comptent maintenant par centaines. Outre son utilisation comme précurseur de colorants, elle constitue un produit de départ pour la fabrication de nombreux médicaments tels que le paracétamol (acétaminophène, Tylenol).

Elle est utilisée pour colorer en bleu l’ARN neural dans la coloration de Nissl.

À l’heure actuelle, le plus grand marché de l’aniline est la préparation du diisocyanate de méthylène diphényle (MDI), quelque 85 % de l’aniline servant à ce marché. Les autres utilisations comprennent les produits chimiques de traitement du caoutchouc (neuf pour cent), les herbicides (deux pour cent) et les teintures et pigments (deux pour cent).

Histoire

L’aniline a été isolée pour la première fois de la distillation destructive de l’indigo en 1826 par Otto Unverdorben, qui l’a nommée cristalline. En 1834, Friedrich Runge isola du goudron de houille une substance qui produisait une belle couleur bleue lors du traitement avec du chlorure de chaux, qu’il nomma kyanol ou cyanol. En 1841, C. J. Fritzsche montra qu’en traitant l’indigo avec de la potasse caustique, on obtenait une huile qu’il nomma aniline, du nom spécifique d’une des plantes produisant de l’indigo, Indigofera anil-anil étant dérivé du sanskrit nīla, bleu foncé, et nīlā, la plante indigo. À peu près à la même époque, N. N. Zinin a découvert qu’en réduisant le nitrobenzène, on formait une base qu’il a nommée benzidam. August Wilhelm von Hofmann étudia ces substances diversement préparées, et prouva qu’elles étaient identiques (1855), et dès lors elles prirent place comme un seul corps, sous le nom d’aniline ou de phénylamine.

Sa première utilisation à l’échelle industrielle fut la fabrication de la mauveine, un colorant violet découvert en 1856 par William Henry Perkin.

La toluidine, un dérivé de l’aniline, peut être utilisée en analyse qualitative pour préparer des dérivés d’acides carboxyliques.

Toxicologie

L’aniline est toxique par inhalation des vapeurs, absorption par la peau ou ingestion. Elle provoque des maux de tête, une somnolence, une cyanose, une confusion mentale et, dans les cas graves, peut provoquer des convulsions. Une exposition prolongée à la vapeur ou une légère exposition cutanée sur une période donnée affecte le système nerveux et le sang, provoquant fatigue, perte d’appétit, maux de tête et vertiges.

Les mélanges d’huiles contenant de l’huile de colza dénaturée à l’aniline ont été clairement liés par des études épidémiologiques et analytiques chimiques au syndrome de l’huile toxique qui a frappé l’Espagne au printemps et à l’été 1981, au cours duquel 20 000 personnes sont tombées gravement malades, 12 000 ont été hospitalisées et plus de 350 sont décédées au cours de la première année de l’épidémie. L’étiologie précise reste cependant inconnue.

Certaines autorités classent l’aniline comme cancérigène, bien que le CIRC la classe dans le groupe trois (non classable quant à sa cancérogénicité pour l’homme) en raison des données limitées et contradictoires disponibles.

Voir aussi

• Amine
• Benzène

Notes

• McMurry, John. Chimie organique. 6th ed. Belmont, CA : Brooks/Cole, 2004. ISBN 0534420052
• Morrison, Robert T., et Robert N. Boyd. Organic Chemistry. 6th ed. Englewood Cliffs, NJ : Prentice Hall, 1992. ISBN 0-13-643669-2
• Solomons, T.W. Graham, et Fryhle, Craig B. Organic Chemistry. 8e éd. Hoboken, NJ : John Wiley, 2004. ISBN 0471417998

• Cet article incorpore un texte de l’Encyclopædia Britannica onzième édition, une publication qui est maintenant dans le domaine public.

Tous les liens ont été récupérés le 22 mars 2016.

• Sommaire des dangers de l’aniline Agence de protection de l’environnement des États-Unis.
• Portail des substances toxiques – Aniline Agence des substances toxiques et du registre des maladies.

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