에틸아민
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1. 개요
에틸아민은 에탄올과 암모니아의 반응 또는 아세트알데히드의 환원적 아미노화 반응으로 대규모 생산되는 유기 화합물이다. 주요 용도로는 제초제, 고무 제품, 의약품, 염료 중간체, 계면활성제, 도료 등의 원료가 있으며, 우주에서도 자연적으로 발견된다. 에틸아민은 약염기이며, 다양한 유기 반응에 참여하며, 인화성이 높아 주의가 필요하다.
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- 알킬아민 - 메틸아민
메틸아민은 화학식 CH3NH2를 가지는 단순한 아민 유기 화합물로, 산업적으로 생산되어 의약품, 살충제, 용매 등 다양한 화학 물질 제조에 사용되지만, 메스암페타민 불법 제조에 사용될 수 있어 일부 국가에서 규제 물질로 지정되기도 한다. - 알킬아민 - 다이메틸아민
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에틸아민 - [화학 물질]에 관한 문서 | |
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일반 정보 | |
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IUPAC명 | 에탄아민 |
다른 이름 | 에틸아민 |
식별 | |
CAS 등록번호 | 75-04-7 |
PubChem CID | 6341 |
ChemSpider ID | 6101 |
UNII | YG6MGA6AT5 |
EC 번호 | 200-834-7 |
UN 번호 | 1036 |
KEGG | C00797 |
MeSH | 에틸아민 |
ChEBI | 15862 |
ChEMBL | 14449 |
RTECS | KH2100000 |
Beilstein 등록번호 | 505933 |
Gmelin 등록번호 | 897 |
3DMet | B00176 |
SMILES | CCN |
표준 InChI | 1S/C2H7N/c1-2-3/h2-3H2,1H3 |
표준 InChIKey | QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N |
속성 | |
분자식 | C2H7N |
겉모습 | 무색 기체 |
냄새 | 비린내, 암모니아 냄새 |
밀도 | 688 kg/m3 (15°C에서) |
녹는점 | 188~194 K |
끓는점 | 289~293 K |
용해도 | 혼화성 |
LogP | 0.037 |
증기압 | 116.5 kPa (20°C에서) |
헨리 상수 | 350 μmol Pa-1 kg-1 |
pKa | 10.8 (짝산의 경우) |
pKb | 3.2 |
열화학 | |
표준 생성 엔탈피 | -57.7 kJ/mol |
위험성 | |
GHS 신호어 | 위험 |
NFPA 704 | 건강: 3 화재: 4 반응성: 0 |
인화점 | -37°C |
자연 발화점 | 383°C |
폭발 한계 | 3.5~14% |
LD50 | 265 mg/kg (경피, 토끼) 400 mg/kg (경구, 쥐) |
PEL (허용 노출 기준) | TWA 10 ppm (18 mg/m3) |
REL (권장 노출 기준) | TWA 10 ppm (18 mg/m3) |
IDLH (즉시 위험한 농도) | 600 ppm |
LC50 | 1230 ppm (포유류) |
LCLo | 3000 ppm (쥐, 4시간) 4000 ppm (쥐, 4시간) |
관련 화합물 | |
다른 알칸아민 | 메틸아민 에틸렌다이아민 프로필아민 아이소프로필아민 1,2-다이아미노프로페인 1,3-다이아미노프로페인 아이소뷰틸아민 tert-뷰틸아민 |
기타 화합물 | 모노메틸하이드라진 2-메틸-2-나이트로소프로페인 |
2. 합성
에틸아민은 에탄올과 암모니아를 산화물 촉매 존재 하에 반응시키거나, 아세트알데하이드의 환원적 아미노화를 통해 생성할 수 있다. 이 외에도 아세토나이트릴, 아세트아마이드, 나이트로에테인의 수소화 반응 등 여러 합성 방법이 존재한다. 에틸아민은 우주에서 자연적으로 생성되기도 하며, 성간 가스의 구성 성분이기도 하다.[24]
2. 1. 산업적 합성
에틸아민은 두 가지 공정에 의해 대규모로 생산된다. 가장 일반적인 방법은 에탄올과 암모니아를 산화물 촉매의 존재 하에서 결합시키는 것이다.[21]:CH3CH2OH + NH3 → CH3CH2NH2 + H2O
이 반응에서 에틸아민은 다이에틸아민 및 트라이에틸아민과 함께 생성된다. 이 세 가지 아민을 모두 합쳐 연간 약 8000만kg이 산업적으로 생산된다.[21] 또한 에틸아민은 아세트알데하이드의 환원적 아미노화에 의해 생성된다.[21]
:CH3CHO + NH3 + H2 → CH3CH2NH2 + H2O
에틸아민은 여러 다른 경로로 제조할 수도 있지만 경제적이지 않다. 에틸렌과 암모니아는 나트륨 아마이드 또는 관련 염기성 촉매의 존재 하에 결합하여 에틸아민을 생성한다.[22]
:H2C=CH2 + NH3 → CH3CH2NH2
아세토나이트릴, 아세트아마이드 및 나이트로에테인의 수소화로 에틸아민이 생성된다. 이러한 반응은 수소화 알루미늄 리튬을 사용하여 화학량론적으로 수행될 수 있다. 다른 경로에서 에틸아민은 수산화 칼륨과 같은 강염기를 사용하여 할로에테인(예: 클로로에테인 또는 브로모에테인)과 암모니아를 반응시켜 친핵성 치환으로 합성할 수 있다. 이 방법으로 다이에틸아민 및 트라이에틸아민을 비롯한 상당한 양의 부산물이 생성될 수 있다.[23]
:CH3CH2Cl + NH3 + KOH → CH3CH2NH2 + KCl + H2O
2. 2. 기타 합성법
에틸아민은 에틸렌과 암모니아를 나트륨 아마이드 또는 관련 염기성 촉매 존재 하에 결합시켜 제조할 수 있지만, 경제적이지 않다.[22]:H2C=CH2 + NH3 → CH3CH2NH2
아세토나이트릴, 아세트아마이드, 나이트로에테인의 수소화 반응으로도 에틸아민을 생성할 수 있다. 이 반응은 수소화 알루미늄 리튬을 사용하여 화학량론적으로 수행할 수 있다.
수산화 칼륨과 같은 강염기를 사용하여 할로에테인(예: 클로로에테인 또는 브로모에테인)과 암모니아를 친핵성 치환 반응시켜 에틸아민을 합성할 수도 있다. 그러나 이 방법은 다이에틸아민, 트라이에틸아민 등 상당량의 부산물을 생성한다.[23]
:CH3CH2Cl + NH3 + KOH → CH3CH2NH2 + KCl + H2O
에틸아민은 우주에서도 자연적으로 생성되며, 성간 가스의 구성 요소이다.[24]
3. 반응
다른 단순 지방족 아민과 마찬가지로 에틸아민은 약염기이다. [CH3CH2NH3]+의 pKa는 10.8로 결정되었다.[25][26]
에틸아민은 아실화 및 양성자화와 같은 1차 알킨 아민에 대해 예상되는 반응을 겪는다. 염화 설퍼릴과의 반응 후 설폰아마이드의 산화 반응은 다이에틸다이아젠 EtN=NEt을 생성한다.[27] 에틸아민은 과망가니즈산 칼륨과 같은 강한 산화제를 사용하여 산화되어 아세트알데하이드를 형성할 수 있다.
다른 1차 아민과 같이 에틸아민은 리튬 금속에 대한 좋은 용매로, [Li(아민)4]+ 이온 및 용매화 전자를 생성한다. 이러한 용액은 나프탈렌[28] 및 알카인과 같은 불포화 유기 화합물의 환원에 사용된다.
4. 활용
에틸아민은 아트라진과 시마진을 포함한 많은 제초제들의 전구체이며, 고무 제품에서도 발견된다.[21]
에틸아민은 사이클리딘 해리성 마취제(페닐 고리에 2-클로로기가 없는 케타민 유사체 및 ''N''-에틸 유사체)의 합성에서 벤조나이트릴(케타민 합성에서 ''O''-클로로벤조나이트릴 및 메틸아민과 대조적으로)과 함께 전구체 화학 물질로 사용된다. 이는 잘 알려진 마취제인 케타민 및 기분전환용 약물인 펜시클리딘과 밀접한 관련이 있으며, 암시장에서 기분전환용 환각제 및 안정제로 거래되고 있다. 이것은 케타민(NMDA 수용체 길항제)과 동일한 작용 기전을 가지고 있지만 PCP 결합 부위에서 훨씬 더 큰 효능, 더 긴 반감기 및 훨씬 더 두드러진 부교감신경 흥분성 효과를 갖는 사이클리딘을 생성한다.[29]
에틸아민은 의약품, 염료 중간체, 고무 약품, 제초제, 계면활성제, 도료 등의 원료로도 폭넓게 이용된다.[17]
5. 법규 및 안전
에틸아민은 인화점이 -17°C로 낮으며, 일본의 소방법에서는 위험물 제4류 특수인화물로 지정되어 있다.
5. 1. 대한민국
에틸아민은 인화점이 -17℃로 낮아, 일본의 소방법에서는 위험물 제4류 특수 인화물로 지정되어 있다. 대한민국에서는 에틸아민 취급 시설에 대한 특별한 규제는 없다.5. 2. 국제
인화점은 -17°C로 낮으며, 일본의 소방법에서는 위험물 제4류 특수 인화물에 해당한다.참조
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