Propyne

Identification
Nom UICPA | propyne
Synonymes |

méthylacétylène

No CAS | 74-99-7
No ECHA | 100.000.754
No CE | 200-828-4
SMILES |

C(C)#C
PubChem, vue 3D

InChI |

InChI : vue 3D
InChI=1/C3H4/c1-3-2/h1H,2H3

Apparence  | gaz comprimé incolore, d'odeur caractéristique[1].
Propriétés chimiques
Formule | C3H4 [Isomères]

Masse molaire[3] | 40,063 9 ± 0,002 7 g/mol
C 89,94 %,  H 10,06 %,
Moment dipolaire | 0,784 ± 0,001 D[2]
Propriétés physiques
T° fusion | −102,7 °C[1]
T° ébullition | −23,23 °C[4]
Solubilité | dans l'eau : 3,6 g·l-1[1]
Masse volumique | 0,70 g·cm-3[1]

* * *

équation[5] :  ρ = 1.6086 / 0.26448 ( 1 + ( 1 − T / 402.39 ) 0.279 ) {\displaystyle \rho =1.6086/0.26448^{(1+(1-T/402.39)^{0.279})}}
Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 170,45 à 402,39 K.
Valeurs calculées :
0,60683 g·cm-3 à 25 °C.

|  |  T (K) |  T (°C) |  ρ (kmol·m-3) |  ρ (g·cm-3)

|
|
|

170,45 | −102,7 | 19,027 | 0,76232
185,91 | −87,24 | 18,61747 | 0,74591
193,64 | −79,51 | 18,40839 | 0,73753
201,38 | −71,77 | 18,19609 | 0,72903
209,11 | −64,04 | 17,98037 | 0,72038
216,84 | −56,31 | 17,76101 | 0,71159
224,57 | −48,58 | 17,53775 | 0,70265
232,3 | −40,85 | 17,31032 | 0,69354
240,03 | −33,12 | 17,07841 | 0,68425
247,76 | −25,39 | 16,84167 | 0,67476
255,49 | −17,66 | 16,5997 | 0,66507
263,23 | −9,92 | 16,35204 | 0,65514
270,96 | −2,19 | 16,09817 | 0,64497
278,69 | 5,54 | 15,8375 | 0,63453
286,42 | 13,27 | 15,56932 | 0,62378
|  T (K) |  T (°C) |  ρ (kmol·m-3) |  ρ (g·cm-3)

|
|
|

294,15 | 21 | 15,29281 | 0,61271
301,88 | 28,73 | 15,00696 | 0,60125
309,61 | 36,46 | 14,7106 | 0,58938
317,35 | 44,2 | 14,40227 | 0,57703
325,08 | 51,93 | 14,08013 | 0,56412
332,81 | 59,66 | 13,74189 | 0,55057
340,54 | 67,39 | 13,38452 | 0,53625
348,27 | 75,12 | 13,00397 | 0,521
356 | 82,85 | 12,59457 | 0,5046
363,73 | 90,58 | 12,148 | 0,48671
371,46 | 98,31 | 11,65118 | 0,4668
379,2 | 106,05 | 11,08144 | 0,44398
386,93 | 113,78 | 10,3927 | 0,41638
394,66 | 121,51 | 9,45836 | 0,37895
402,39 | 129,24 | 6,082 | 0,24368

Point d’éclair | Gaz Inflammable[1]
Limites d’explosivité dans l’air | 2,4–11,7 %vol[1]
Pression de vapeur saturante | à 20 °C : 521 kPa[1]

* * *

équation[5] :  P v s = e x p ( 119.42 + − 5364.5 T + ( − 16.81 ) × l n ( T ) + ( 2.5523 E − 2 ) × T 1 ) {\displaystyle P_{vs}=exp(119.42+{\frac {-5364.5}{T}}+(-16.81)\times ln(T)+(2.5523E-2)\times T^{1})}
Pression en pascals et température en kelvins, de 170,45 à 402,39 K.
Valeurs calculées :
574 043,52 Pa à 25 °C.

|  |  T (K) |  T (°C) |  P (Pa)

|
|

170,45 | −102,7 | 372,64
185,91 | −87,24 | 1 760,22
193,64 | −79,51 | 3 420,9
201,38 | −71,77 | 6 250,87
209,11 | −64,04 | 10 823,15
216,84 | −56,31 | 17 875,18
224,57 | −48,58 | 28 319,23
232,3 | −40,85 | 43 246,28
240,03 | −33,12 | 63 924,1
247,76 | −25,39 | 91 790,6
255,49 | −17,66 | 128 443,99
263,23 | −9,92 | 175 631,5
270,96 | −2,19 | 235 238,09
278,69 | 5,54 | 309 276,49
286,42 | 13,27 | 399 879,79
|  T (K) |  T (°C) |  P (Pa)

|
|

294,15 | 21 | 509 297,1
301,88 | 28,73 | 639 893,05
309,61 | 36,46 | 794 151,17
317,35 | 44,2 | 974 681,36
325,08 | 51,93 | 1 184 231,35
332,81 | 59,66 | 1 425 702,14
340,54 | 67,39 | 1 702 167,09
348,27 | 75,12 | 2 016 894,68
356 | 82,85 | 2 373 374,77
363,73 | 90,58 | 2 775 348,27
371,46 | 98,31 | 3 226 840,22
379,2 | 106,05 | 3 732 196,28
386,93 | 113,78 | 4 296 122,93
394,66 | 121,51 | 4 923 731,29
402,39 | 129,24 | 5 620 600

Point critique | 5 628 kPa[6], 129,24 °C[4]
Thermochimie
Cp |

* * *

équation[5] :  C P = ( 7.9791 E 4 ) + ( 89.490 ) × T {\displaystyle C_{P}=(7.9791E4)+(89.490)\times T}
Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 249,94 K.
Valeurs calculées :

|  | T
(K) | T
(°C) | Cp
( J k m o l × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})} | Cp
( J k g × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}

|
|
|

200 | −73,15 | 97 690 | 2 438
203 | −70,15 | 97 957 | 2 445
204 | −69,15 | 98 047 | 2 447
206 | −67,15 | 98 226 | 2 452
208 | −65,15 | 98 405 | 2 456
209 | −64,15 | 98 494 | 2 458
211 | −62,15 | 98 673 | 2 463
213 | −60,15 | 98 852 | 2 467
214 | −59,15 | 98 942 | 2 470
216 | −57,15 | 99 121 | 2 474
218 | −55,15 | 99 300 | 2 478
219 | −54,15 | 99 389 | 2 481
221 | −52,15 | 99 568 | 2 485
223 | −50,15 | 99 747 | 2 490
224 | −49,15 | 99 837 | 2 492
| T
(K) | T
(°C) | Cp
( J k m o l × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})} | Cp
( J k g × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}

|
|
|

226 | −47,15 | 100 016 | 2 496
228 | −45,15 | 100 195 | 2 501
229 | −44,15 | 100 284 | 2 503
231 | −42,15 | 100 463 | 2 508
233 | −40,15 | 100 642 | 2 512
234 | −39,15 | 100 732 | 2 514
236 | −37,15 | 100 911 | 2 519
238 | −35,15 | 101 090 | 2 523
239 | −34,15 | 101 179 | 2 525
241 | −32,15 | 101 358 | 2 530
243 | −30,15 | 101 537 | 2 534
244 | −29,15 | 101 627 | 2 537
246 | −27,15 | 101 806 | 2 541
248 | −25,15 | 101 985 | 2 545
249,94 | −23,21 | 102 160 | 2 550

* * *

équation[7] :  C P = ( 27.565 ) + ( 1.2037 E − 1 ) × T + ( − 6.0666 E − 6 ) × T 2 + ( − 4.0713 E − 8 ) × T 3 + ( 1.5078 E − 11 ) × T 4 {\displaystyle C_{P}=(27.565)+(1.2037E-1)\times T+(-6.0666E-6)\times T^{2}+(-4.0713E-8)\times T^{3}+(1.5078E-11)\times T^{4}}
Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
61,954 J·mol-1·K-1 à 25 °C.

| T
(K) | T
(°C) | Cp
( J k m o l × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})} | Cp
( J k g × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}

|
|
|

200 | −73,15 | 51 095 | 1 275
286 | 12,85 | 60 643 | 1 514
330 | 56,85 | 65 342 | 1 631
373 | 99,85 | 69 798 | 1 742
416 | 142,85 | 74 110 | 1 850
460 | 186,85 | 78 364 | 1 956
503 | 229,85 | 82 360 | 2 056
546 | 272,85 | 86 192 | 2 151
590 | 316,85 | 89 937 | 2 245
633 | 359,85 | 93 423 | 2 332
676 | 402,85 | 96 735 | 2 415
720 | 446,85 | 99 942 | 2 495
763 | 489,85 | 102 901 | 2 568
806 | 532,85 | 105 688 | 2 638
850 | 576,85 | 108 364 | 2 705
| T
(K) | T
(°C) | Cp
( J k m o l × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})} | Cp
( J k g × K ) {\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}

|
|
|

893 | 619,85 | 110 813 | 2 766
936 | 662,85 | 113 104 | 2 823
980 | 706,85 | 115 290 | 2 878
1 023 | 749,85 | 117 281 | 2 927
1 066 | 792,85 | 119 138 | 2 974
1 110 | 836,85 | 120 910 | 3 018
1 153 | 879,85 | 122 529 | 3 058
1 196 | 922,85 | 124 050 | 3 096
1 240 | 966,85 | 125 519 | 3 133
1 283 | 1 009,85 | 126 886 | 3 167
1 326 | 1 052,85 | 128 202 | 3 200
1 370 | 1 096,85 | 129 514 | 3 233
1 413 | 1 139,85 | 130 783 | 3 264
1 456 | 1 182,85 | 132 060 | 3 296
1 500 | 1 226,85 | 133 396 | 3 330

Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation | 10,37 ± 0,01 eV (gaz)[8]
Précautions
SIMDUT[9]

A, B1,

A : Gaz comprimé
B1 : Gaz inflammable

Divulgation à 1,0% selon la liste de divulgation des ingrédients

NFPA 704

Transport

1954

Numéro ONU :
1954 : GAZ COMPRIMÉ INFLAMMABLE, N.S.A.

* * *

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le propyne est un composé insaturé aliphatique de formule chimique C3H4. C'est un gaz incolore très inflammable qui appartient à la famille des alcynes. C'est un des composés du MADP, avec son tautomère le propadiène avec lequel il est en équilibre. Ce mélange est utilisé pour le soudage et l'oxycoupage. Contrairement à l'acétylène, le méthylacétylène peut être compressé sans danger[10].

## Propriétés[modifier | modifier le code]

Le propyne est un gaz relativement stable, quoique très inflammable. En grande concentration, il devient asphyxiant.

C'est un gaz incolore d'odeur caractéristique, plus lourd que l'air, presque insoluble dans l'eau.

## Production et équilibre avec le propanediène[modifier | modifier le code]

Le méthylacetylène existe en équilibre avec le propadiène. Le mélange des deux gaz est appelé MAPD:

H3CC≡CH = H2C=C=CH2, Keq = 0.22 (270 °C), 0.1 K (5 °C)

Le MAPD est un produit secondaire, souvent indésirable, du cracking du propane pour produire du propène, élément important dans l'industrie chimique[10]. Présent, il interfère en effet dans la polymérisation catalytique du propène (synthèse de polypropylène).

## Utilisations[modifier | modifier le code]

### En chimie organique[modifier | modifier le code]

Le propyne est une molécule avec un squelette de trois atomes de carbone utile en synthèse organique. Sa triple liaison le rend très réactif, en particulier pour des réactions d'addition nucléophile.

Sa déprotonation avec le n-butyllithium donne le propynyl lithium. Ce dernier un réactif nucléophile qui peut réagir avec des groupes carbonyles pour produire des alcools et des esters[11]. Comme la purification du propyne coûte cher, on utilise généralement le gaz MAPD, meilleur marché[12].

### Carburant pour fusée[modifier | modifier le code]

L'agence spatiale européenne, qui travaille sur des systèmes hydrocarbure léger/oxygène liquide comme mélange à haut rendement propulsif et qui seraient moins toxiques que le « classique » monométhylhydrazine/peroxyde d'azote, a montré que le propyne présentait de nombreux avantages comme carburant pour fusée pour des engins destinés à une orbite basse.

## Notes et références[modifier | modifier le code]

1. ↑ a b c d e f et g PROPYNE, Fiches internationales de sécurité chimique
2. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
3. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
4. ↑ a et b (en) Iwona Owczarek et Krystyna Blazej, « Recommended Critical Temperatures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 32, no 4, 4 août 2003, p. 1411 (DOI 10.1063/1.1556431)
5. ↑ a b et c (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
6. ↑ (en) Iwona Owczarek et Krystyna Blazej, « Recommended Critical Pressures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 35, no 4, 18 septembre 2006, p. 1461 (DOI 10.1063/1.2201061)
7. ↑ (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8)
8. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
9. ↑ « Méthylacétylène » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
10. ↑ a et b Peter Pässler, Werner Hefner, Klaus Buckl, Helmut Meinass, Andreas Meiswinkel, Hans-Jũrgen Wernicke, Günter Ebersberg, Richard Müller, Jürgen Bässler, Hartmut Behringer, Dieter Mayer, "Acetylene" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH, Weinheim, 2007. 10.1002/14356007.a01 097.pub2
11. ↑ Michael J. Taschner, Terry Rosen, and Clayton H. Heathcock, Ethyl Isocrotonate, vol. 7, page 226, 1990, CV7P0226
12. ↑ US patent number 5744071, 1996, Philip Franklin Sims, Anne Pautard-Cooper, Processes for preparing alkynyl ketones and precursors thereof

* (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Propyne » (voir la liste des auteurs).

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*[T°]: Température
*[°C]: degré Celsius
*[1re]: Première
*[CNTP]: conditions normales de température et de pression
*[(en)]: Langue : anglais
*[89e]: quatre-vingt-neuvième
*[éd.]: édition
*[p.]: pages
*[vol.]: volume
*[no]: numéro
*[7e]: septième