Chlorhydrate de guanidine : Propriétés, applications et méthodes de synthèse

1. Chémique Ppropriétés

La formule chimique est la suivante : La formule chimique de CH5N3-HCl est C₉H₁₄N₃-HCl, avec un poids moléculaire de 95,53 g/mol. Il présente l'aspect suivant : Le composé est un solide cristallin blanc très soluble dans l'eau. Son point de fusion est de 180-185°C (356-365°F).

2. Propriétés physiques

Aspect : Poudre cristalline blanche

Point de fusion : 182-185 °C

Solubilité : Très soluble dans l'eau et l'alcool.

3. Applications

• Production de polymères

Les polyamides et les polyesters sont deux classes distinctes de polymères qui ont fait l'objet de recherches et de développements considérables.

L'ODDA est un monomère largement utilisé dans la synthèse de polyamides (nylons) et de polyesters de haute performance. La longue chaîne aliphatique de l'ODDA confère des avantages aux matériaux obtenus, notamment une flexibilité, une durabilité et une résistance accrues à la chaleur et aux produits chimiques.

Les plastiques techniques sont une catégorie diversifiée de polymères qui présentent une gamme de propriétés adaptées à diverses applications techniques. Ils sont utilisés dans les secteurs de l'automobile, de l'électricité et de l'électronique pour la fabrication de composants qui doivent faire preuve de robustesse et de résistance à des températures élevées.

Fibres : Il est utilisé dans l'industrie textile pour la production de fibres solides, élastiques et résistantes à l'abrasion. Parmi les exemples notables, on peut citer le nylon 6,18, dérivé de l'hexaméthylènediamine et de l'ODDA.

Films : Utilisé dans l'industrie de l'emballage pour la production de films durables et flexibles avec d'excellentes propriétés de barrière.

Avantages en termes de performance :

Flexibilité et résistance accrues : La longue chaîne aliphatique de l'ODDA lui confère des propriétés mécaniques supérieures.

• Lubrifiants et graisses

Il a été démontré que l'incorporation de l'ODDA en tant qu'additif essentiel dans la formulation de lubrifiants et de graisses de haute performance améliore les performances globales du produit obtenu.

La stabilité thermique est une propriété qui permet à une substance de résister à des températures élevées sans subir de changements significatifs dans sa composition chimique ou son état physique. L'incorporation d'ODDA dans les formulations de lubrifiants améliore la stabilité thermique de ces produits, ce qui les rend aptes à être utilisés dans des applications à haute température.

Amélioration de l'indice de viscosité : Il facilite le maintien d'une viscosité stable sur un large spectre de températures, garantissant ainsi des performances uniformes.

Lubrification : L'ajout d'ODDA aux lubrifiants améliore leur pouvoir lubrifiant, réduisant ainsi le frottement et l'usure, ce qui prolonge la durée de vie des composants mécaniques.

Les applications potentielles de cette substance sont nombreuses et variées.

Lubrifiants automobiles : Les propriétés de l'ODDA sont bénéfiques pour les huiles de moteur, les fluides de transmission et les huiles pour engrenages.

Lubrifiants industriels : Il a été démontré que l'incorporation d'ODDA dans les fluides hydrauliques, les huiles pour compresseurs et les fluides pour le travail des métaux améliorait les performances.

Dans le contexte des graisses, on a observé que l'incorporation d'ODDA améliorait la durabilité et l'efficacité des machines et des équipements, en particulier dans les applications à haute température et à usages multiples. Les graisses haute température et polyvalentes incorporent de l'ODDA pour garantir la durabilité et l'efficacité des machines et des équipements.

• Dans le domaine des cosmétiques et des produits de soins personnels, l'ODDA est apprécié pour ses caractéristiques émollientes, qui facilitent les processus d'hydratation et d'adoucissement de la peau.

Le processus d'hydratation : L'ODDA facilite la rétention de l'humidité dans la peau, ce qui en fait un composant efficace dans la formulation de crèmes, de lotions et d'autres produits dermiques.

Adoucissant : Il est utilisé dans les produits de soins capillaires dans le but d'adoucir et de conditionner les cheveux.

Stabilité de la formulation : Il a été démontré que l'incorporation d'ODDA dans les formulations cosmétiques améliore la stabilité et la durée de conservation de ces produits.

Les produits suivants sont disponibles :

Dans le domaine des soins de la peau, la gamme de produits comprend des crèmes hydratantes, des crèmes anti-âge et des écrans solaires, dans lesquels l'ODDA assure l'hydratation et le soutien de la barrière cutanée.

Dans le contexte des soins capillaires, il est présent dans les après-shampooings, les masques capillaires et les sérums, où il améliore la texture et la maniabilité des cheveux.

Soins personnels : L'incorporation de cet ingrédient dans les lotions, les crèmes pour le corps et les produits pour le bain est facilitée par ses propriétés émollientes.

• Produits pharmaceutiques

La biocompatibilité et la biodégradabilité de l'ODDA en font un composant intéressant pour les applications pharmaceutiques, en particulier pour les systèmes d'administration de médicaments.

Formulations à libération prolongée : L'ODDA est utilisée dans le développement de formulations pharmaceutiques à libération prolongée, facilitant la libération contrôlée et prolongée d'ingrédients pharmaceutiques actifs.

Transporteurs de médicaments : Il sert de support aux ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA), améliorant ainsi leur stabilité et leur biodisponibilité.

Les applications de ce matériau sont les suivantes :

Administration de médicaments par voie orale : Les comprimés et les gélules contenant de l'ODDA présentent des propriétés de libération prolongée.

Formulations topiques : Ces substances peuvent être utilisées dans des crèmes et des pommades, permettant un traitement localisé tout en maintenant la biocompatibilité.

Formulations injectables : Les supports biodégradables sont utilisés pour les produits injectables à libération prolongée, garantissant ainsi des effets thérapeutiques prolongés.

• Inhibiteurs de corrosion

L'ODDA est utilisé comme inhibiteur de corrosion dans une multitude de secteurs industriels, protégeant les surfaces métalliques de la détérioration oxydative et prolongeant la durée de vie opérationnelle des composants métalliques.

Fluides pour le travail des métaux : L'ajout d'ODDA aux fluides de coupe, de meulage et d'usinage permet de protéger les outils et les pièces de la corrosion.

Revêtements : L'incorporation de ce composé dans les peintures et les revêtements sert à prévenir la corrosion des structures métalliques.

Les avantages de la performance sont les suivants :

La formation d'une couche protectrice : L'ajout d'ODDA aux surfaces métalliques entraîne la formation d'une couche protectrice qui inhibe les processus d'oxydation et de corrosion.

La durabilité du revêtement dépend des facteurs suivants : Il améliore la durabilité des composants et des structures métalliques, réduisant ainsi les coûts d'entretien.

Les applications potentielles de cette technologie sont nombreuses et variées et couvrent de nombreux secteurs.

Dans l'industrie automobile, il est utilisé dans la formulation de revêtements protecteurs pour les composants des véhicules.

Dans l'industrie de la construction, le produit est utilisé dans la création de revêtements protecteurs pour les composants des véhicules. Ces revêtements sont appliqués aux bâtiments et aux infrastructures afin de les protéger contre la corrosion.

L'industrie pétrolière et gazière utilise ce matériau de diverses manières. Le produit est utilisé pour protéger les pipelines et les équipements de forage contre les effets des environnements corrosifs.

4. Synthèse

La synthèse du chlorhydrate de guanidine peut être réalisée par un certain nombre de méthodes différentes, chacune d'entre elles faisant appel à un ensemble distinct de matières premières et de conditions de réaction. Voici une liste non exhaustive des voies de synthèse les plus couramment utilisées :

1. L'une des méthodes industrielles les plus courantes consiste à faire réagir le dicyandiamide (cyanoguanidine) avec le chlorure d'ammonium. Cette synthèse est réalisée de la manière suivante :

La section suivante décrit la configuration de la réaction. Le dicyandiamide est combiné au chlorure d'ammonium dans une solution aqueuse.

L'étape suivante consiste à chauffer le mélange. Le mélange est chauffé à une température d'environ 180-200°C. La température élevée permet la conversion du dicyandiamide en chlorhydrate de guanidine.

L'isolement du composé est ensuite effectué. Une fois la réaction terminée, le mélange est refroidi et le chlorhydrate de guanidine est isolé par cristallisation.

L'étape suivante du processus est la purification. Le produit brut est purifié par recristallisation à partir d'eau ou d'éthanol afin d'obtenir un chlorhydrate de guanidine pur.

2. Une autre voie de synthèse consiste à faire réagir le cyanamide avec le chlorure d'ammonium.

La procédure suivante décrit les étapes de la mise en place de la réaction. Le cyanamide est combiné au chlorure d'ammonium dans une solution aqueuse.

L'étape suivante est le chauffage. Le mélange est chauffé à une température d'environ 100-120°C dans des conditions de reflux.

L'isolement du produit est ensuite effectué. Une fois la réaction terminée, la solution est refroidie, ce qui entraîne la précipitation du chlorhydrate de guanidine.

L'étape suivante du processus est la purification. Le précipité est filtré et recristallisé à partir d'eau ou d'éthanol afin d'obtenir un chlorhydrate de guanidine pur.

3. Synthèse à partir de thiourée et de chlorure d'ammonium

Le chlorhydrate de guanidine peut également être synthétisé en utilisant de la thiourée et du chlorure d'ammonium.

La réaction consiste à dissoudre la thiourée et le chlorure d'ammonium dans de l'eau. La solution est ensuite chauffée à une température d'environ 100-150°C dans des conditions de reflux. La solution est ensuite refroidie, ce qui provoque la cristallisation du chlorhydrate de guanidine. Les cristaux sont filtrés et purifiés par recristallisation pour compléter le processus de purification.