PROPRIÉTÉS DES AMIDES

AMIDES

Les amides constituent une classe de composés organiques qui peuvent être considérés soit comme des dérivés d’acides, soit comme des dérivés d’amines. Par exemple, l’acétamide (CH₃–CO–NH₂) est un amide aliphatique simple dérivé de l’acide acétique en ce sens que le groupement –OH de l’acide acétique est remplacé par un groupement –NH₂. Réciproquement, l’acétamide peut être considéré comme dérivant de l’ammoniac, par substitution d’un groupement acyle à un hydrogène de l’ammoniac. Les amides peuvent dériver non seulement des acides carboxyliques aliphatiques ou aromatiques, mais aussi d’acides d’autres types — par exemple, des acides soufrés ou phosphorés.

L’expression amides substitués peut être employée pour désigner les amides dans lesquels un ou deux hydrogènes portés par l’azote sont remplacés par d’autres groupements — par exemple, le N,N-diméthylacétamide. Ce composé peut être également considéré comme une amine, l’acétyldiméthylamine.

Les amides ont en général une réaction neutre, à la différence des acides ou amines dont ils dérivent, et ils sont parfois assez résistants à l’hydrolyse. Les amides dérivés des acides carboxyliques aliphatiques (excepté le formamide) sont solides à la température ordinaire lorsqu’ils sont simples, mais peuvent être liquides lorsqu’ils sont substitués, avec d’ailleurs un point d’ébullition assez élevé. Les amides dérivés des acides carboxyliques aromatiques ou des acides sulfoniques sont généralement solides. Il existe une grande variété de procédés pour réaliser la synthèse des amides.

Applications

Les amides non substitués, dérivés des acides carboxyliques aliphatiques, sont largement utilisés comme produits intermédiaires, stabilisants, agents de démoulage pour matières plastiques, films, tensioactifs et flux de soudage. Les amides substitués, tels que le diméthylformamide et le N,N-diméthylacétamide, sont de puissants solvants.

Le diméthylformamide est principalement utilisé comme solvant en synthèse organique. Il intervient également dans la préparation de fibres synthétiques. On l’emploie comme solvant sélectif pour extraire les composés aromatiques du pétrole brut et comme solvant pour les colorants. Le diméthylformamide (comme le N,N-diméthylacétamide) entrent dans la composition des décapants pour peinture. Le N,N-diméthylacétamide est également utilisé comme solvant pour les matières plastiques, les résines et les gommes, et dans de nombreuses réactions en chimie organique.

L’acétamide est employé pour dénaturer l’alcool, comme solvant pour de nombreux composés organiques, comme plastifiant et comme additif dans l’industrie du papier. On le trouve également dans les laques, les explosifs et les flux de soudage. Le formamide sert d’émollient pour le papier et les colles et de solvant dans l’industrie des matières plastiques et l’industrie pharmaceutique.

Certains amides aliphatiques insaturés, tels que l’acrylamide, sont des monomères réactifs utilisés dans la synthèse de polymères. L’acrylamide est également employé dans la synthèse des colorants et des adhésifs, dans la fabrication d’agents de collage pour le papier et d’apprêts pour le textile, la confection de tissus infroissables ainsi que pour le traitement des eaux usées. On l’emploie dans l’industrie des métaux pour le traitement des minerais métalliques et en génie civil pour la construction des fondations de barrages et des tunnels. Les polyacrylamides sont largement utilisés comme floculants dans le traitement de l’eau et des eaux usées et comme agents renforçateurs dans la fabrication du papier et de la cellulose. Les amides aromatiques constituent des intermédiaires importants dans la fabrication des colorants et des médicaments. Certains ont des propriétés insectifuges.

Risques

La diversité des effets biologiques des amides reflète la grande variété de leur structure chimique. Certains sont tout à fait inoffensifs — par exemple, les amides simples d’acides gras supérieurs, tels que les amides des acides stéarique ou oléique. En revanche, plusieurs membres de cette famille sont classés dans le groupe 2A (probablement cancérogènes pour l’humain) ou le groupe 2B (peut-être cancérogènes pour l’humain) par le Centre international de recherche sur le cancer (CIRC). Des effets neurologiques ont été observés chez des sujets humains et chez des animaux de laboratoire dans le cas de l’acrylamide. Le diméthylformamide et le N,N-diméthylacétamide provoquent chez l’animal des lésions hépatiques et l’expérimentation montre que le formamide et le N-méthylformamide sont tératogènes.

Bien que l’on dispose de données abondantes sur le métabolisme de divers amides, on ne sait pas encore expliquer la nature de leurs effets toxiques au niveau moléculaire ou cellulaire. De nombreux amides simples sont probablement hydrolysés dans le foie par des amidases non spécifiques et l’acide produit est excrété ou métabolisé par les voies normales.

Certains amides aromatiques — par exemple, le N-phénylacétamide (acétanilide) — subissent une hydroxylation du cycle aromatique et sont excrétés après conjugaison. L’aptitude d’un certain nombre d’amides à traverser la peau intacte est particulièrement importante sur le plan de la prévention.

Effets neurologiques

L’acrylamide a été fabriqué pour la première fois en Allemagne en 1893, mais ses applications ne remontent qu’au début des années mille neuf cent cinquante, lorsqu’on a pu le produire à l’échelle industrielle. C’est principalement aux Etats-Unis qu’a eu lieu ce développement. Vers 1955, on s’est aperçu que des travailleurs exposés à l’acrylamide présentaient des anomalies neurologiques se caractérisant principalement par des difficultés posturales et des troubles moteurs. Les symptômes relatés consistaient en fourmillements dans les doigts, sensibilité au toucher, refroidissement des extrémités, sudation profuse des mains et des pieds, coloration rouge bleuâtre de la peau et des extrémités et tendance à la desquamation des doigts et des mains. Ces symptômes étaient accompagnés de faiblesse des mains et des membres inférieurs, entraînant des difficultés pour marcher, monter les escaliers, etc. Généralement, le rétablissement intervenait lorsque cessait l’exposition. Le temps de guérison variait de quelques semaines à un an.

L’examen neurologique de sujets souffrant d’intoxication par l’acrylamide révèle une neuropathie périphérique assez typique avec faiblesse ou absence des réflexes tendineux, test de Romberg positif, perte du sens postural, diminution ou perte de la sensibilité vibratoire, ataxie et atrophie des muscles des extrémités.

Après avoir observé la symptomatologie résultant d’une exposition à l’acrylamide, on a effectué des expériences sur l’animal dans le but de vérifier ces symptômes. Diverses espèces animales exposées à l’acrylamide, comme le rat, le chat et le babouin, ont présenté une neuropathie périphérique avec troubles de la démarche et de l’équilibre et perte du sens postural. L’examen histopathologique a révélé une dégénérescence des axones et de la gaine myélinique. Les nerfs possédant les axones les plus larges et les plus longs étaient les plus atteints. Le corps cellulaire des neurones ne semble pas impliqué.

Diverses théories ont été avancées pour expliquer ces anomalies. Selon l’une d’elles, il y avait perturbation du métabolisme du corps cellulaire neuronal lui-même. Selon une autre théorie, il pouvait y avoir perturbation du système de transport à l’intérieur du neurone. Une autre explication consiste à supposer qu’un effet toxique local s’exerce sur l’axone tout entier, qui semble plus vulnérable à l’action de l’acrylamide que ne l’est le corps cellulaire. L’étude des modifications apparaissant au niveau des axones et de la gaine myélinique a permis de conclure qu’il s’agit d’un phénomène de «drying back». Ce terme est utilisé pour décrire plus précisément la progression des altérations observées sur les nerfs périphériques.

La symptomatologie de la neuropathie périphérique caractéristique provoquée par une exposition à l’acrylamide est bien connue par suite de cas qui se sont produits dans l’industrie et grâce à l’expérimentation animale; chez le sujet humain exposé à l’acrylamide par ingestion d’eau polluée par ce composé, cette symptomatologie évoque plutôt une atteinte du système nerveux central. Dans les cas étudiés, ce sont la somnolence, les troubles de l’équilibre et les troubles mentaux caractérisés par une confusion, une perte de mémoire et des hallucinations qui prédominaient. Les effets neurotoxiques périphériques ne se sont manifestés que plus tard.

La pénétration percutanée a été mise en évidence sur le lapin et ce serait la principale voie d’absorption dans les cas d’exposition professionnelle à l’acrylamide monomère qui ont été rapportés. Il semble que le risque lié à l’inhalation concerne essentiellement l’exposition à ce composé sous forme d’aérosol.

Effets hépatotoxiques

Comme c’est un bon solvant, le diméthylformamide produit par contact un dessèchement et une délipidation de la peau, entraînant des démangeaisons et une desquamation. Les plaintes d’irritation oculaire résultent d’expositions à des vapeurs sur le lieu de travail. Les travailleurs exposés se plaignent également de nausées, de vomissements et d’anorexie. On observe aussi une intolérance aux boissons alcoolisées après exposition au diméthylformamide.

L’expérimentation animale montre que le diméthylformamide provoque des lésions du rein et du foie chez le rat, le lapin et le chat. Ces effets ont été observés après administration par voie intrapéritonéale et respiratoire. Des chiens exposés à des concentrations élevées de vapeur ont présenté une polyglobulie, un abaissement de la fréquence du pouls ainsi qu’une diminution de la pression systolique et l’étude histologique a mis en évidence des modifications dégénératives du myocarde.

Chez l’humain, ce composé passe facilement à travers la peau et une exposition répétée peut produire des effets cumulatifs. De plus, à l’instar du N,N-diméthylacétamide, il peut faciliter l’absorption percutanée des substances qu’il contient en solution.

A noter que le diméthylformamide traverse facilement les gants en caoutchouc naturel ou synthétique, de sorte que l’utilisation prolongée de ces gants est déconseillée. Le polyéthylène fournit une meilleure protection; néanmoins, quels que soient les gants employés avec ce solvant, ils doivent être lavés après chaque contact et changés fréquemment.

Dans le cas du N,N-diméthylacétamide, l’expérimentation animale montre que son principal effet toxique s’exerce sur le foie par suite d’expositions répétées ou continues. Le contact avec la peau peut provoquer l’absorption de quantités dangereuses du composé.

Cancérogenèse

L’acétamide et le thioacétamide sont préparés par chauffage d’acétate d’ammonium et de sulfure d’aluminium, et ils sont utilisés en laboratoire comme réactifs analytiques. Les deux composés provoquent des hépatomes chez les rats après ingestion prolongée. Le thioacétamide est plus actif à cet égard; il est également cancérogène pour la souris et peut aussi provoquer des tumeurs des voies biliaires chez le rat. Bien que l’on ne dispose pas d’informations concernant leurs effets sur l’humain, la somme de données résultant de l’expérimentation animale est telle que ces deux substances sont désormais considérées comme pouvant être cancérogènes pour le sujet humain (le thioacétamide est également traité dans la partie du présent chapitre consacrée aux composés organiques du soufre). Le diméthylformamide figure dans le groupe 2B du CIRC comme peut-être cancérogène pour l’humain.

L’acrylamide est classé comme probablement cancérogène pour le sujet humain (groupe 2A) par le CIRC. Cette décision s’appuie sur les résultats d’essais biologiques sur la souris par différentes voies d’exposition qui révèlent la formation de tumeurs de localisations diverses, sur des données de génotoxicité et sur l’aptitude de l’acrylamide à former des adduits. La structure chimique des acrylamides plaide également en faveur d’une cancérogénicité probable de ce composé chimique pour le sujet humain.

Mesures de sécurité et de santé

La toxicité potentielle de tout amide doit être soigneusement analysée avant toute utilisation ou exposition. Compte tenu de la tendance générale des amides (en particulier ceux de faible masse moléculaire) à être résorbés par voie percutanée, il faut éviter le contact avec la peau. L’inhalation de poussières ou de vapeurs doit être réduite le plus possible. Il est souhaitable que les personnes exposées à des amides soient soumises à un contrôle médical régulier, en particulier sur le plan neurologique et hépatique. Le fait que certains de ces composés chimiques soient des cancérogènes possibles ou probables exige la plus grande prudence dans les conditions de travail.

TABLEAUX DES AMIDES