Chlorure cyanurique

Chlorure cyanurique
Chlorure cyanurique
Général
Nom IUPAC 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine
Synonymes trichlorotriazine
Chlorure de cyanuryle
No CAS 108-77-0
No EINECS 203-614-9
PubChem 7954
Apparence poudre cristalline blanche
Propriétés chimiques
Formule brute C3Cl3N3  [Isomères]
Masse molaire[1] 184,411 ± 0,009 g·mol-1
C 19,54 %, Cl 57,67 %, N 22,79 %,
Propriétés physiques
T° fusion 146 °C[2]
T° ébullition 194 °C[2]
Solubilité décomposition violente dans l'eau[2]
Masse volumique 1,92 g·cm-3 à 20 °C[2]
T° d'auto-inflammation > 650 °C[2]
Point d’éclair > 190 °C[2]
Pression de vapeur saturante 0,025 mbar à 20 °C
2,7 mbar à 70 °C[2]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Très toxique
T+
Corrosif
C
Phrases R : 14, 22, 26, 34, 43,
Phrases S : (1/2), 26, 28, 36/37/39, 45, 46, 63,
Transport
80
   2670   
NFPA 704

Symbole NFPA 704

Écotoxicologie
DL50 10 mg·kg-1 (souris, i.p.)
18 mg·kg-1 (souris, i.v.)
350 mg·kg-1 (souris, oral)
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure cyanurique est un composé chimique de formule (NCCl)3. C'est un dérivé chloré de la 1,3,5-triazine. C'est un trimère du chlorure de cyanogène[3].

Sommaire

Propriétés

Le chlorure cyanurique se présente sous la forme d'une poudre cristalline blanche à l'odeur de dichlore ou d'acide chlorhydrique. À l'air sec, même par température élevée il est stable, mais dès la présence d'humidité, il s'hydrolyse en acide cyanurique et acide chlorhydrique. La vitesse de cette hydrolyse dépend fortement de la température et du pH. Dans une solution tamponnée à pH = 7 d'eau glacée, il est stable pendant plusieurs heures, mais dès que la température dépasse 10 °C, l'hydrolyse se produit, d'autant plus rapidement que la température augmente, aidée par le fait qu'elle est autocatalysée par l'acide chlorhydrique.

Synthèse

Le chlorure cyanurique est préparé en deux étapes.

HCN + Cl2 → ClCN + HCl
  • la deuxième étape consiste en la trimérisation du chlorure de cyanogène en chlorure cyanurique
3 ClCN → (ClCN)3

En 2005, approximativement 200 000 tonnes de chlorure cyanurique furent produites[4].

Utilisation

Pesticides, colorants

Environ 70% du chlorure cyanurique sert à synthétiser des pesticides de la classe des triazines, en particulier l'atrazine. Ces réactions reposent sur la bonne labilité des atomes de chlore, substitués par des amines :

(ClCN)3 + ( RNH2) 2 → (RNHCN)(ClCN)2 + RNH3+Cl-

Le chlorure cyanurique est aussi utilisé comme précurseur de colorants et d'agents de réticulation. La plus grande classe de colorants concernés sont les triazines-stilbènes sulfonatés utilisés comme agents azurants[4].

Synthèse organique

Le chlorure cyanurique est utilisé comme réactif pour convertir les alcools et les acides carboxyliques en respectivement chlorure d'alkyle et chlorure d'acyle[5] :

Synthesis of acyl chlorides with cyanuric chloride.png

Il est aussi utilisé comme déshydratant et pour « activer » les acides carboxyliques afin de les réduire en alcools. Lorsqu'il est chauffé en présence de diméthylformamide (DMF) on obtient le réactif de Gold, Me2NCH=NCH=NMe2+Cl-, une source polyvalente pour les aminalkylations et un précurseur d'hétérocycles[6],[7].

Les atomes de chlore du chlorure cyanurique sont facilement remplaçable par des amines pour former par exemple la mélamine qui peut à son tour être utilisée dans la synthèses de dendrimères[8],[9]:

Cyanuric chloride based dendrimer

ou dans la synthèse de ligands récepteurs d'adénosine expérimentaux[10]:

Example use cyanuric chloride in pharma WO 03101980 patent


Notes et références

  1. Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a, b, c, d, e, f et g Entrée du numéro CAS « 108-77-0 » 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 01/08/09 (JavaScript nécessaire)
  3. Cyanuric chloride at Chemicalland21.com
  4. a et b Klaus Huthmacher, Dieter Most « Cyanuric Acid and Cyanuric Chloride» Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2005, Wiley-VCH, Weinheim. (ISBN 14356007-08)
  5. K. Venkataraman, and D. R. Wagle, « Cyanuric chloride : a useful reagent for converting carboxylic acids into chlorides, esters, amides and peptides », dans Tet. Lett., vol. 20, no 32, 1979, p. 3037–3040 [lien DOI] 
  6. Probst, D. A. ; Hanson, P. R. ; Barda, D. A. « Cyanuric Chloride » in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2004, John Wiley & Sons. DOI:10.1002/047084289X.rn00320
  7. John T. Gupton ; Steven A. Andrews (1990). "β-Dimethylaminomethylenation: N,N-Dimethyl-N'-p-tolylformamidine". Org. Synth.; Coll. Vol. 7: 197. 
  8. Abdellatif Chouai and Eric E. Simanek, « Kilogram-Scale Synthesis of a Second-Generation Dendrimer Based on 1,3,5-Triazine Using Green and Industrially Compatible Methods with a Single Chromatographic Step », dans J. Org. Chem., vol. 73, 2008, p. 2357-2366 [lien DOI] 
  9. Reagent : DIPEA, amine protective group : BOC
  10. Modèle:Ref patent (Reagent number two : norephedrine, base DIPEA)



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