메틸암모늄 (17000-00-9) 물리 및 화학적 특성
메틸암모늄
양성자화된 메틸아민(소형 유기 양이온)으로, 일반적으로 염 또는 수용액 형태로 취급되며 합성, 소재 및 분석 작업에서 시약 및 빌딩블록으로 사용됩니다.
| CAS 번호 | 17000-00-9 |
| 계열 | 알킬암모늄 양이온 |
| 일반 형태 | 수용액 또는 결정성 염 |
| 주요 등급 | EP |
메틸암모늄은 메틸아민의 양성자화에 의해 유도된 단순 1차 알킬암모늄 양이온이며, 분자식은 \(\ce{CH6N+}\)입니다. 구조적으로는 프로톤화된 상태에서 세 개의 동일한 N–H 결합을 갖는 단일 메틸기가 치환된 질소를 포함하는 소형이자 강한 용매화된 양이온입니다. 전자적 특성으로는 국소화된 양전하를 띤 질소 중심으로, 극성 용매 및 음이온 대응이온과 강한 이온-쌍극자 상호작용 및 전형적인 수소 결합(공여자 역할)을 형성합니다.
1차 암모늄 이온이므로 메틸암모늄은 약염기의 공유산이며, 중성에서 산성 수용액 매질에서 우세하며 생리학적 조건(\(\mathrm{pH}\) 7.3)에서 주로 양성자화된 양이온 형태로 존재합니다. 작은 분자 크기, 단일 양전하, 적당한 위상적 극성 표면적의 조합에 따라 높은 수용성, 낮은 지질 친화성 및 무기 및 유기 음이온과의 효율적인 이온 쌍결합을 나타냅니다. 화학적으로는 염 상태에서 안정하지만 충분히 염기성 조건에서는 자유 메틸아민과 평형을 이룹니다.
이 물질의 상업적으로 보고된 일반 등급에는 EP가 포함됩니다.
분자 매개변수
분자량 및 분자식
- 분자식: \(\ce{CH6N+}\).
- 분자량: 32.065 (제공된 값).
- 정확질량/단일동위원소질량: 32.050024196.
- 중원자 수: 2. 단일 탄소 1개, 질소 1개, 수소 6개로 구성되어 분자구조의 복잡성이 낮습니다.
전하 상태 및 이온 유형
- 형식 전하: 1 (단일 양이온).
- 이온 유형: 1차 알킬암모늄 양이온 (양성자화된 메틸아민).
- 수소 결합: 수소 결합 공여자 수 = 1; 수소 결합 수용자 수 = 0. 암모늄 중심의 N–H 모티프는 극성 용매 또는 음이온 파트너에 대한 수소 결합 공여자 역할을 합니다.
- 회전 결합 수 = 0, 이는 이 단기능 양이온의 내부 입체 회전 유연성이 최소임을 반영합니다.
LogP 및 극성
- XLogP: -0.7 (보고됨). 음의 XLogP 값은 낮은 지질 친화성과 자유 양이온 또는 쉽게 해리되는 염 형태로 존재 시 수상 상에 대한 선호도를 나타냅니다.
- 위상적 극성 표면적(TPSA): 27.6, 이 크기의 종에 대해 높은 극성을 나타내며 우수한 수용성 용매화를 뒷받침합니다.
구조 식별자 (SMILES, InChI)
- SMILES:
C[NH3+] - InChI:
InChI=1S/CH5N/c1-2/h2H2,1H3/p+1 - InChIKey:
BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O - 이 화합물은 낮은 구조 복잡성을 가진 정규화된 단일 공유 결합 단위입니다.
산-염기 거동
공유산 및 종 구성
메틸암모늄은 메틸아민(\(\ce{CH5N}\))의 공유산입니다. 수용액에서 메틸암모늄 양이온과 자유 메틸아민 간 평형은 양성자 가용성에 따라 조절되며, 양이온 형태는 중성 및 산성 \(\mathrm{pH}\)에서 우세하고, 충분히 염기성 조건에서는 탈양성자로 중성 아민이 생성됩니다. 이는 1차 알킬암모늄의 전형적인 종 구성 추세와 일치하며 \(\mathrm{pH}\) 7.3에서 주요 종으로 보고됩니다.
산-염기 평형 및 정성적 pKa 논의
현재 데이터 맥락에서는 이 특성에 대해 실험적으로 확립된 값이 제공되지 않았습니다.
정성적으로, 1차 알킬암모늄 양이온은 해당 아민의 양성자화로 형성되며, 매질이 더 염기성으로 변할 때 가역적인 탈양성자를 겪습니다. 혼합 용매 시스템 또는 비극성 매질에서의 종 구성은 대응 음이온의 정체성과 용매 유전율에 강하게 영향을 받으며, 이온쌍 형성은 저유전 환경에서 해리 정도를 감소시킵니다.
화학 반응성
화학적 안정성
별개의 양이온으로서 메틸암모늄은 단순 가수분해 절단에 대해 화학적으로 견고합니다(양이온 자체에 가수분해 가능한 결합이 존재하지 않음). 안정성은 주로 음이온과의 염 및 결정상 형성 경향에 의해 지배되며, 결정구조학 연구에서는 메틸암모늄 염 및 착물의 다양한 고체 상태 구조가 보고되어 있습니다. 산화성 또는 고에너지 조건에서는 유기 질소 화합물이 산화 또는 N-탈알킬화를 겪을 수 있지만, 이는 구체적인 시약 또는 조건에 의존적입니다.
형성 및 가수분해 경로
메틸암모늄은 산성 매질 내에서 메틸아민의 양성자화로 직접 형성됩니다. 반대 과정인 프로톤 손실에 의한 메틸아민 재생성은 염기성 조건에서 일어납니다. 실제 합성 및 산업 환경에서는 메틸암모늄이 고립된 자유 양이온보다는 무기 음이온, 유기 카복실레이트 또는 할라이드와 결합된 염의 대응 이온으로 주로 존재합니다.
식별자 및 동의어
등록 번호 및 코드
- CAS 번호: 17000-00-9
- ChEBI: CHEBI:59338
- DSSTox 물질 ID: DTXSID20937723
- 니카지 번호: J135.954A; J2.161.655I
- Wikidata: Q27104851
- InChIKey: BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-O
동의어 및 구조명
보고된 등록자 및 계산 동의어(선택): - 메틸암모늄 - 메타나민늄 - 메틸아자니움 - 메틸암모늄 이온 - N-메틸암모늄 - 단메틸암모늄 - 메타나민늄 양이온 - 메틸아미늄 양이온 - 메틸암모늄 양이온 - 양성자화된 메틸아민 - 단일 양성자화 메틸아민 - 1차 메틸암모늄 이온
(이 명칭들은 양성자화된 메틸아민 종에 대한 대체 체계적, 일반 및 등록자 제공 명칭을 반영합니다.)
산업 및 상업적 응용
활성 성분 또는 중간체로서의 역할
메틸암모늄은 주로 염 및 이온성 소재에서 단가양이온 대응체로서 작용하며, 화학 및 생화학 분야에서는 메틸아민의 중간체/양성자화 형태로 기능합니다. 생물학적 시스템에서는 인간 대사물질로도 관찰됩니다. 합성에서는 아민 염 제조 또는 결정 형태 내 음이온종 안정화 시 개념상 양성자화 파트너로 이용됩니다.
대표적 응용 맥락
메틸암모늄 양이온이 등장하는 대표적 맥락: - 결정화된 염을 형성하여 구조 분석 및 소재 연구 수행. - 이온 화합물 내 양이온 성분으로 활용, 메틸아민 관련 합성 과정의 중간체로서 역할. - 양성자화된 소형 아민이 중요한 생화학 및 대사 연구에 등장.
현재 데이터 맥락에서는 간결한 응용 요약은 제공되지 않았으며, 실제로는 상기 일반 특성에 기반하여 선별됩니다.
안전 및 취급 개요
독성 및 생물학적 영향
메틸암모늄은 저분자량의 1차 암모늄 양이온이며 인간 대사물질로 보고되고 있습니다. 작은 프로톤화 아민과 마찬가지로, 노출 시에는 농축된 용액 및 염에 대해 눈, 피부 및 호흡기 자극 가능성에 중점을 둡니다. 전신 독성 및 대사 경로는 투여량, 대이온 및 노출 경로에 따라 달라지며, 작은 알킬암모늄 종은 사분염화암모늄 화합물에 비해 대사적으로 불안정합니다.
저장 및 취급 고려사항
메틸암모늄 함유 물질은 표준 산업 화학 위생 조치를 사용하여 취급해야 합니다: 적절한 눈 및 피부 보호, 제형에 저항성이 있는 장갑 사용, 에어로졸 또는 분진 흡입 최소화를 위한 공학적 제어. 염과 농축 용액은 밀폐 용기에 보관하고, 강한 염기(양이온을 탈프로톤화함) 및 비호환성 산화제로부터 보호해야 합니다. 자세한 위험, 운송 및 규제 정보는 제품별 안전보건자료(SDS)와 지역 법규를 참조하시기 바랍니다.
