Glycolonitrile

Glycolonitrile
Structure du glycolonitrile
Identification
Nom UICPA	glycolonitrile
Synonymes	2-hydroxyacétonitrile, cyanométhanol, nitrile glycolique
N^o CAS	107-16-4
N^o ECHA	100.003.155
N^o CE	203-469-1
N^o RTECS	AM0350000
PubChem	7857
ChEBI	137685
SMILES	C(C#N)O PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/C2H3NO/c3-1-2-4/h4H,2H2 Std. InChIKey : LTYRAPJYLUPLCI-UHFFFAOYSA-N
Apparence	liquide huileux incolore[1]
Propriétés chimiques
Formule	C2H3NO  [Isomères]N≡C–CH2OH
Masse molaire[2]	57,051 3 ± 0,002 3 g/mol C 42,11 %, H 5,3 %, N 24,55 %, O 28,04 %,
Propriétés physiques
T° fusion	< −72 °C[1]
T° ébullition	119 °C[1] à 2,4 kPa
Solubilité	très soluble dans l'eau[1]
Masse volumique	1,1 g·cm^-3[1] à 20 °C
Point d’éclair	69 °C[1]
Pression de vapeur saturante	100 Pa à 20 °C, 150 Pa à 30 °C, 300 Pa à 50 °C[1]
Précautions
SGH[1]
Danger H300+H310+H330, P260, P264, P280, P284, P301+P310 et P302+P350 H300+H310+H330 : Mortel par ingestion, par contact cutané ou par inhalation. P260 : Ne pas respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P264 : Se laver … soigneusement après manipulation. P280 : Porter des gants de protection/des vêtements de protection/un équipement de protection des yeux/du visage. P284 : Porter un équipement de protection respiratoire. P301+P310 : En cas d'ingestion : appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P302+P350 : En cas de contact avec la peau : laver avec précaution et abondamment à l’eau et au savon.
Transport[1]
66    3276    Code Kemler : 66 : matière très toxique Numéro ONU : 3276 : NITRILES TOXIQUES, N.S.A. Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage I : matières très dangereuses ;
Écotoxicologie
DL50	8 mg·kg^-1 (souris, oral)[1]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le glycolonitrile, également appelé hydroxyacétonitrile, cyanométhanol et nitrile glycolique, est un composé chimique de formule N≡C–CH₂OH. Il s'agit d'un composé organique huileux incolore toxique et très soluble dans l'eau ainsi que dans l'éther diéthylique. C'est la plus simple des cyanhydrines, formée par addition de cyanure d'hydrogène HCN sur du formaldéhyde HCHO en milieu acide en présence d'une base^[3],[4],[5]. Il polymérise facilement en milieu basique, de sorte qu'on le distribue en solution aqueuse acide concentrée à environ 50 à 70 %. Le produit de polymérisation étant une amine, au caractère basique, il s'ensuit que cette polymérisation est autocatalysée. Il se décompose facilement en formaldéhyde et cyanure d'hydrogène, ce qui en fait une substance extrêmement dangereuse. Le glycolonitrile est considéré comme une molécule importante de la chimie prébiotique^[6] et a été détecté en 2019 dans le milieu interstellaire^[7], à proximité d'IRAS 16293–2422B (en), dans la constellation d'Ophiuchus.

Le glycolynitrile peut être obtenu en laboratoire avec un rendement de 76 à 80 % en faisant réagir des quantités équimolaires de cyanure de potassium KCN et de formaldéhyde HCHO en solution aqueuse après addition d'acide sulfurique H₂SO₄ dilué pour libérer du cyanure d'hydrogène HCN après extraction à l'éther diéthylique Et₂O suivie d'une distillation sous vide^[4].

Le glycolonitrile peut réagir avec l'ammoniac NH₃ pour donner de l'aminoacétonitrile H₂N–CH₂–C≡N, ce dernier pouvant être hydrolysé pour donner de la glycine H₂N–CH₂–COOH :

NH₃ + HOCH₂–C≡N ⟶ H₂N–CH₂–C≡N + H₂O ;

H₂N–CH₂–C≡N + 2 H₂O ⟶ H₂NCH₂COOH + NH₃.

L'EDTA, un chélateur important dans l'industrie, est produit à partir de glycolonitrile et d'éthylènediamine H₂N–CH₂–CH₂–NH₂, par hydrolyse du tétranitrile intermédiaire. L'acide nitrilotriacétique N(CH₂COOH)₃ est produit de manière semblable^[5].

Notes et références

1. Entrée « Hydroxyacetonitrile » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 11 mai 2019 (JavaScript nécessaire)
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. Louis Henri, « Sur le nitrile gycolique et la synthèse directe de l'acide glycolique », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences, vol. 110,‎ janvier 1890, p. 759 (lire en ligne)
4. (en) Roger Gaudry, C. F. H. Allen et J. A. VanAllan, « Glycolonitrile », Organic syntheses, vol. 27,‎ 1947, p. 41 (DOI 10.15227/orgsyn.027.0041, lire en ligne)
5. (en) Peter Pollak, Gérard Romeder, Ferdinand Hagedorn et Heinz‐Peter Gelbke, « Nitriles », Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,‎ 15 juin 2000 (DOI 10.1002/14356007.a17_363, lire en ligne)
6. (en) H. James CleavesII, « The prebiotic geochemistry of formaldehyde », Precambrian Research, vol. 164, n^os 4-4,‎ 30 juillet 2008, p. 111-118 (DOI 10.1016/j.precamres.2008.04.002, Bibcode 2008PreR..164..111C, lire en ligne)
7. (en) S. Zeng, D. Quénard, I. Jiménez-Serra, J. Martín-Pintado, V. M. Rivilla, L. Testi et R. Martín-Doménech, « First detection of the pre-biotic molecule glycolonitrile (HOCH₂CN) in the interstellar medium », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, vol. 484, n^o 1,‎ mars 2019, L43–L48 (PMID 190102576, DOI 10.1093/mnrasl/slz002, Bibcode 2019MNRAS.484L..43Z, lire en ligne)

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