Triéthylamine

La triéthylamine (TEA) ou N,N-diéthyléthanamine est un composé chimique de formule brute N(CH₂CH₃)₃, couramment noté Et₃N ou NEt₃. Au laboratoire, on l'appelle souvent "trièth" ([tʁiɛt]) mais cela reste réservé à un usage trivial et oral du nom. On la rencontre fréquemment en synthèse organique et ce parce qu'elle constitue l'amine tertiaire symétrique la plus simple liquide à température ambiante. Elle présente une forte odeur de poisson proche de celle de l'ammoniac. La triéthylamine est basique mais aussi très nucléophile. Lorsque la nucléophilie est un problème, on utilise souvent la diisopropyléthylamine (DIPEA) qui est beaucoup plus encombrée et donc moins nucléophile.

Triéthylamine

Structure de la triéthylamine

Identification

Nom UICPA

N,N-diéthyléthanamine

N^o CAS

121-44-8

N^o ECHA

100.004.064

N^o CE

204-469-4

Apparence

liquide incolore, d'odeur caractéristique[1].

Propriétés chimiques

Formule

C₆H₁₅N [Isomères]

Masse molaire[2]

101,19 ± 0,006 1 g/mol
C 71,22 %, H 14,94 %, N 13,84 %,

pK_a

10,78[3]

Moment dipolaire

0,66 ± 0,05 D[4]

Diamètre moléculaire

0,608 nm[5]

Propriétés physiques

T° fusion

−115 °C[1]

T° ébullition

89 °C[1]

Solubilité

dans l'eau à 20 °C : 170 g·l^-1[1]

Paramètre de solubilité δ

15,1 MPa^1/2 (25 °C)[6]

Masse volumique

0,749 5 g·cm^-3 (0 °C)[7]

équation[8] : $\rho =0.7035/0.27386^{(1+(1-T/535.15)^{0.2872})}$
Masse volumique du liquide en kmol·m^-3 et température en kelvins, de 158,45 à 535,15 K.
Valeurs calculées :
0,72449 g·cm^-3 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	ρ (kmol·m^-3)	ρ (g·cm^-3)
158,45	−114,7	8,2843	0,8383
183,56	−89,59	8,09615	0,81927
196,12	−77,03	8,00016	0,80955
208,68	−64,47	7,90278	0,7997
221,23	−51,92	7,80393	0,7897
233,79	−39,36	7,70351	0,77953
246,35	−26,8	7,60141	0,7692
258,9	−14,25	7,49752	0,75869
271,46	−1,69	7,39169	0,74798
284,02	10,87	7,28378	0,73706
296,57	23,42	7,17361	0,72591
309,13	35,98	7,06099	0,71452
321,69	48,54	6,9457	0,70285
334,24	61,09	6,82747	0,69088
346,8	73,65	6,70599	0,67859

T (K)	T (°C)	ρ (kmol·m^-3)	ρ (g·cm^-3)
359,36	86,21	6,58093	0,66594
371,91	98,76	6,45184	0,65287
384,47	111,32	6,31821	0,63935
397,03	123,88	6,17942	0,62531
409,58	136,43	6,03468	0,61066
422,14	148,99	5,883	0,59531
434,7	161,55	5,72307	0,57913
447,25	174,1	5,55316	0,56193
459,81	186,66	5,37082	0,54348
472,37	199,22	5,1725	0,52342
484,92	211,77	4,95258	0,50116
497,48	224,33	4,70135	0,47574
510,04	236,89	4,39915	0,44516
522,59	249,44	3,99205	0,40396
535,15	262	2,569	0,25996

Graphique P=f(T)

T° d'auto-inflammation

230 °C[1]

Point d’éclair

−17 °C (coupelle fermée)[1]

Limites d’explosivité dans l’air

1,2–8 %vol[1]

Pression de vapeur saturante

à 20 °C : 7,2 kPa[1]

équation[8] : $P_{vs}=exp(56.55+{\frac {-5681.9}{T}}+(-4.9815)\times ln(T)+(1.2363E-17)\times T^{6})$
Pression en pascals et température en kelvins, de 158,45 à 535,15 K.
Valeurs calculées :
9 126,34 Pa à 25 °C.

T (K)	T (°C)	P (Pa)
158,45	−114,7	0,011
183,56	−89,59	0,69
196,12	−77,03	3,61
208,68	−64,47	15,14
221,23	−51,92	53,11
233,79	−39,36	160,35
246,35	−26,8	426,79
258,9	−14,25	1 020,67
271,46	−1,69	2 227,54
284,02	10,87	4 493,18
296,57	23,42	8 465,45
309,13	35,98	15 029,36
321,69	48,54	25 330,94
334,24	61,09	40 787,05
346,8	73,65	63 080,93

T (K)	T (°C)	P (Pa)
359,36	86,21	94 145,45
371,91	98,76	136 137,96
384,47	111,32	191 412,17
397,03	123,88	262 492,91
409,58	136,43	352 059,65
422,14	148,99	462 944,8
434,7	161,55	598 151,59
447,25	174,1	760 896,69
459,81	186,66	954 681,9
472,37	199,22	1 183 399,88
484,92	211,77	1 451 479,74
497,48	224,33	1 764 079,87
510,04	236,89	2 127 338,31
522,59	249,44	2 548 695,02
535,15	262	3 037 300

Point critique

30,3 bar, 261,85 °C[9]

Thermochimie

C_p

équation[8] : $C_{P}=(111480)+(368.13)\times T$
Capacité thermique du liquide en J·kmol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 200 à 361,92 K.
Valeurs calculées :
221,238 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
200	−73,15	185 110	1 829
210	−63,15	188 787	1 866
216	−57,15	190 996	1 887
221	−52,15	192 837	1 906
226	−47,15	194 677	1 924
232	−41,15	196 886	1 946
237	−36,15	198 727	1 964
243	−30,15	200 936	1 986
248	−25,15	202 776	2 004
253	−20,15	204 617	2 022
259	−14,15	206 826	2 044
264	−9,15	208 666	2 062
270	−3,15	210 875	2 084
275	1,85	212 716	2 102
280	6,85	214 556	2 120

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
286	12,85	216 765	2 142
291	17,85	218 606	2 160
297	23,85	220 815	2 182
302	28,85	222 655	2 200
307	33,85	224 496	2 219
313	39,85	226 705	2 240
318	44,85	228 545	2 259
324	50,85	230 754	2 280
329	55,85	232 595	2 299
334	60,85	234 435	2 317
340	66,85	236 644	2 339
345	71,85	238 485	2 357
351	77,85	240 694	2 379
356	82,85	242 534	2 397
361,92	88,77	244 710	2 418

P=f(T)

équation[10] : $C_{P}=(55.793)+(3.3337E-1)\times T+(2.2077E-4)\times T^{2}+(-3.4942E-7)\times T^{3}+(1.0838E-10)\times T^{4}$
Capacité thermique du gaz en J·mol^-1·K^-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K.
Valeurs calculées :
166,408 J·mol^-1·K^-1 à 25 °C.

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
200	−73,15	128 676	1 272
286	12,85	161 746	1 598
330	56,85	178 575	1 765
373	99,85	194 820	1 925
416	142,85	210 771	2 083
460	186,85	226 700	2 240
503	229,85	241 804	2 390
546	272,85	256 385	2 534
590	316,85	270 701	2 675
633	359,85	284 051	2 807
676	402,85	296 729	2 932
720	446,85	308 972	3 053
763	489,85	320 201	3 164
806	532,85	330 690	3 268
850	576,85	340 651	3 366

T (K)	T (°C)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
893	619,85	349 637	3 455
936	662,85	357 896	3 537
980	706,85	365 618	3 613
1 023	749,85	372 484	3 681
1 066	792,85	378 719	3 743
1 110	836,85	384 495	3 800
1 153	879,85	389 611	3 850
1 196	922,85	394 272	3 896
1 240	966,85	398 649	3 940
1 283	1 009,85	402 630	3 979
1 326	1 052,85	406 413	4 016
1 370	1 096,85	410 187	4 054
1 413	1 139,85	413 894	4 090
1 456	1 182,85	417 743	4 128
1 500	1 226,85	421 962	4 170

Propriétés optiques

Indice de réfraction

{\textit {n}}_{D}^{25}

1,398[5]

Précautions

SGH[11]

Danger

H225, H302, H312, H314 et H332

NFPA 704

Symbole NFPA 704

Transport

-
1296

Écotoxicologie

LogP

1,45[1]

Seuil de l’odorat

bas : 0,1 ppm
haut : 0,65 ppm[12]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Elle est communément employée en synthèse organique comme une base, par exemple dans la préparation des esters et amides à partir des chlorures d'acide.

Schéma réactionnel décrivant les réactions de formation d'un ester et d'un amide à partir d'un chlorure d'acyle. L'acide chlorhydrique qui se forme est piégé sous forme de sel.

Dans ces réactions, la triéthylamine fait plus que se combiner avec l'acide chlorhydrique généré (formant un sel, le chlorhydrate de triéthylammonium) puisqu'elle intervient aussi comme activateur : étant très nucléophile, elle se combine avec le chlorure d'acide pour former un composé encore plus électrophile que le chlorure d'acide de départ et auquel un alcool ou une amine peuvent facilement s'additionner.

Comme les autres amines tertiaires, Et₃N catalyse la formation des mousses polyuréthanes et des résines époxy. Elle est aussi très utile dans les réactions de ß-élimination.

Elle est également utilisée dans les oxydations de Swern :

Mécanisme réactionnel de l'oxydation de Swern.

Seconde partie du mécanisme réactionnel de l'oxydation de Swern.

La triéthylamine s'alkyle facilement pour donner l'ammonium quaternaire correspondant :

Alkylation de la triéthylamine.

Séchage de la triéthylamine

Pour obtenir de la triéthylamine anhydre, celle-ci est distillée à pression atmosphérique sur de l'hydroxyde de potassium (KOH) puis stockée sur du tamis moléculaire à 3 ou 4Å. La triéthylamine résultante contient environ 25 ppm d'eau.

Références

TRIETHYLAMINE, Fiches internationales de sécurité chimique
Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/triethylamine#section=Dissociation-Constants
(en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
(en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, England, John Wiley & Sons Ltd, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
(en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294
(en) J. G. Speight, Norbert Adolph Lange, Lange's handbook of chemistry, McGraw-Hill, 2005, 16^e éd., 1623 p. (ISBN 0-07-143220-5), p. 2.289
(en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
« Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
(en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C5 to C7, vol. 2, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 400 p. (ISBN 0-88415-858-6)
Numéro index 612-004-00-5 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
« Triethylamine », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)

Voir aussi

Bibliographie

INRS (2015) Fiche toxicologique (Ref FT 115), PDF, 8p.

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