dimetilhidrazina asimétrica

La dimetilhidrazina asimétrica (abreviada como UDMH ; también conocida como 1,1-dimetilhidrazina , heptilo o Geptil ) es un compuesto químico con la fórmula H₂NN ₍ CH₃ ₎ ₂ _que se utiliza principalmente como propulsor de cohetes . ^{[ 4 ]} A temperatura ambiente, la UDMH es un líquido incoloro, con un olor penetrante, a pescado y a amoníaco típico de las aminas orgánicas . Las muestras se vuelven amarillentas al exponerse al aire y absorben oxígeno y dióxido de carbono . Es miscible con agua, etanol y queroseno . En concentraciones entre el 2,5 % y el 95 % en el aire, sus vapores son inflamables. No es sensible a los golpes.

También existe la dimetilhidrazina simétrica (1,2-dimetilhidrazina), pero no es tan útil. ^{[ 5 ]} La UDMH puede oxidarse en el aire para formar muchas sustancias diferentes, incluidas algunas tóxicas. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

En 1875, Emil Fischer preparó por primera vez la UDMH , descubriendo y nombrando la clase de hidrazinas , mediante la reducción de N-nitrosodimetilamina con zinc en ácido acético hirviendo . ^{[ 9 ] [ 10 ]} Posteriormente, Edward Renouf, alumno de Fischer, estudió la UDMH con mayor profundidad como parte de su tesis doctoral. Otras rutas de laboratorio históricas incluyen la metilación de la hidrazina , la reducción de la nitrodimetilamina y la aminación de la dimetilamina con ácido aminopersulfúrico. ^{[ 11 ]}

El UDMH se produce industrialmente por dos vías. ^{[ 5 ]} Basado en el proceso Olin Raschig , un método implica la reacción de monocloramina con dimetilamina dando cloruro de 1,1-dimetilhidrazinio:

( _CH₃ ) _₂NH + _NH₂Cl → ( _CH₃ ) _{₂NNH₂ ⋅} HCl

En presencia de catalizadores adecuados, la acetilhidrazina puede ser N-dimetilada utilizando formaldehído e hidrógeno para dar la N,N-dimetil-N'-acetilhidrazina, que posteriormente puede ser hidrolizada:

CH ₃ C (O) NHNH ₂ + 2CH ₂ O + 2H ₂ → CH ₃ C (O) NHN (CH ₃ ) ₂ + 2H ₂ O

CH ₃ C (O) NHN (CH ₃ ) ₂ + H ₂ O → CH ₃ COOH + H ₂ NN (CH ₃ ) ₂

El UDMH se usa frecuentemente en combustibles hipergólicos para cohetes como bipropelente en combinación con el oxidante tetróxido de nitrógeno y, con menor frecuencia, con IRFNA (ácido nítrico fumante rojo inhibido) u oxígeno líquido . ^{[ 12 ]} El UDMH es un derivado de la hidrazina y a veces se le denomina simplemente hidrazina. Como combustible, se describe en la especificación MIL-PRF-25604 en los Estados Unidos. ^{[ 13 ]}

La UDMH es estable y puede mantenerse cargada en los sistemas de combustible de cohetes durante largos periodos, lo que la hace atractiva para su uso en muchos motores de cohetes líquidos , a pesar de su coste. En algunas aplicaciones, como el OMS del transbordador espacial o los motores de maniobra , se utiliza monometilhidrazina debido a su impulso específico ligeramente superior . En algunos cohetes propulsados ​​por queroseno, la UDMH funciona como combustible de arranque para iniciar la combustión y calentar el motor antes de cambiar a queroseno.

El UDMH tiene mayor estabilidad que la hidracina, especialmente a temperaturas elevadas, y puede usarse como su sustituto o junto con ella en una mezcla. El UDMH se utiliza en muchos diseños de cohetes europeos, rusos, indios y chinos. El misil balístico intercontinental ruso SS-11 Sego (también conocido como 8K84), el misil balístico intercontinental SS-19 Stiletto (también conocido como 15A30), el Proton , el Kosmos-3M , el R-29RMU2 Layner , el R-36M , el Rokot (basado en el 15A30) y el Long March 2 chino son los usuarios más notables de UDMH (que los ingenieros rusos denominan "heptyl" (nombre en clave de la era soviética ) ^{[ 14 ]} ). Las familias de cohetes Titan , GSLV y Delta utilizan una mezcla de 50 % de hidracina y 50 % de UDMH, llamada Aerozine 50 , en diferentes etapas. ^{[ 15 ]} Se especula que es el combustible utilizado en los misiles balísticos que Corea del Norte desarrolló y probó en 2017. ^{[ 16 ]}

La hidrazina y sus derivados metílicos son tóxicos, pero no se han reportado valores de LD50 . ^{[ 17 ]} Es un precursor (a través de la oxidación) de la dimetilnitrosamina , que es carcinógena. ^{[ 18 ]} Según datos científicos, el uso de UDMH en cohetes en el Cosmódromo de Baikonur ha tenido efectos adversos en el medio ambiente. ^{[ 19 ]} Un ejemplo de ello fue la catástrofe de Nedelin en 1960, cuando el UDMH y el tetróxido de dinitrógeno se filtraron de un cohete después de una explosión y mataron a varios transeúntes por quemaduras y su toxicidad.

• Aerozine 50
• C-Stoff
• Veneno del diablo
• UH 25

• Schmidt, Eckart W. (2022). «Dimetilhidrazina asimétrica». Dimetilhidrazinas . Enciclopedia de combustibles líquidos . De Gruyter. págs. 1333–1562 . doi : 10.1515/9783110750287-016 . ISBN  978-3-11-075028-7.

• Enciclopedia Astronáutica
• Guía de bolsillo del CDC-NIOSH sobre riesgos químicos