jodometan

jodometan
Stereo skeletal formula of iodomethane with all explicit hydrogens added
Ball and stick model of iodomethane
Spacefill model of iodomethane
Nazwy
Preferowana nazwa IUPAC
jodometan
Inne nazwy
  • Jodek metylu
  • Jod metylu
  • monojodometan
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
Skróty
  • Halon 10001
  • Ja
969135
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.000.745 Edit this at Wikidata
Numer WE
  • 200-819-5
1233
KEGG
Siatka jodek metylu
Identyfikator klienta PubChem
Numer RTECS
  • PA9450000
UNII
Numer ONZ 2644
  • InChI=1S/CH3I/c1-2/h1H3  check Y
    Klucz: INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N  check Y
  • CI
Nieruchomości
C H 3 I
Masa cząsteczkowa 141,939 g·mol -1
Wygląd Bezbarwna ciecz
Zapach Ostry, podobny do eteru
Gęstość   2,28 g·ml -1
Temperatura topnienia −66,5°C; −87,6 ° F; 206,7 tys
Temperatura wrzenia 42,4 do 42,8 °C; 108,2 do 108,9 ° F; 315,5 do 315,9 K
  14 g·L -1 (przy 20 °C, 68 °F)
dziennik P 1.609
Ciśnienie pary   54,4 kPa (przy 20 ° C, 68 ° F)
  1,4 μmol · Pa -1 · kg -1
−57,2·10 −6 cm 3 ·mol −1
1530–1531
Struktura
Czworościan
Termochemia
  82,75 J·K -1 ·mol -1
  −14,1 – −13,1 kJ·mol −1
  −808,9 – −808,3 kJ·mol −1
Zagrożenia
Oznakowanie GHS :
GHS06: Toxic GHS08: Health hazard
Niebezpieczeństwo
H301 , H312 , H315 , H331 , H335 , H351
P261 , P280 , P301+P310 , P311
NFPA 704 (ognisty diament)
3
0
0
Śmiertelna dawka lub stężenie (LD, LC):
LD 50 ( mediana dawki )
  •   76 mg·kg -1 (doustnie, szczur)
  •   800 mg·kg −1 (skóra, świnka morska)
  •    1550 ppm (szczur, 30 min)
  •    860 ppm (mysz, 57 min)
  •    220 ppm (szczur, 4 godz.)
   3800 ppm (szczur, 15 min)
NIOSH (limity ekspozycji na zdrowie w USA):
PEL (dopuszczalny)
   TWA 5 ppm (28 mg/m 3 ) [skóra]
REL (zalecane)
   Ca TWA 2 ppm (10 mg/m 3 ) [skóra]
IDLH (bezpośrednie zagrożenie)
  Ca [100 ppm]
Związki pokrewne
Powiązane jodometany
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
check  Y ( co to jest check☒ Y N ?)

Jodometan , zwany także jodkiem metylu , powszechnie określany skrótem „MeI”, jest związkiem chemicznym o wzorze CH 3 I. Jest to gęsta , bezbarwna, lotna ciecz. Pod względem budowy chemicznej jest spokrewniony z metanem poprzez zastąpienie jednego atomu wodoru atomem jodu . Jest naturalnie emitowany przez ryżu w niewielkich ilościach. Jest również produkowany w ogromnych ilościach, szacowanych na ponad 214 000 ton rocznie, przez glony i wodorosty w umiarkowanych oceanach świata oraz w mniejszych ilościach na lądzie przez grzyby i bakterie lądowe. Jest używany w synteza organiczna jako źródło grup metylowych .

Przygotowanie i obsługa

Jodometan powstaje w wyniku reakcji egzotermicznej , która zachodzi, gdy jod dodaje się do mieszaniny metanolu z czerwonym fosforem . Odczynnikiem jodującym jest trójjodek fosforu , który powstaje in situ:

3 CH 3 OH + PI 3 → 3 CH 3 I + H 2 PO 3 H

Alternatywnie, otrzymuje się go w reakcji siarczanu dimetylu z jodkiem potasu w obecności węglanu wapnia :

(CH 3 O) 2 SO 2 + KI → CH 3 I + CH 3 OSO 2 OK

Jodometan można również wytworzyć w reakcji metanolu z wodnym roztworem jodowodoru :

CH3OH + HI → CH3I + H2O

Wytworzony jodometan można oddestylować z mieszaniny reakcyjnej.

Jodometan można również wytworzyć przez traktowanie jodoformu wodorotlenkiem potasu i siarczanem dimetylu pod 95% etanolem .

Przechowywanie i oczyszczanie

Podobnie jak wiele związków jodoorganicznych, jodometan jest zwykle przechowywany w ciemnych butelkach, aby zahamować degradację spowodowaną światłem, dając jod, nadając zdegradowanym próbkom purpurowy odcień. Próbki handlowe mogą być stabilizowane drutem miedzianym lub srebrnym. Można go oczyścić przez przemycie Na 2 S 2 O 3 w celu usunięcia jodu, a następnie destylację.

Jodometan biogenny

Większość jodometanu jest wytwarzana przez mikrobiologiczną metylację jodku. Głównym źródłem są oceany, ale znaczące są również pola ryżowe.

Reakcje

Odczynnik metylujący

Jodometan jest doskonałym substratem do reakcji podstawienia S N 2 . Jest sterycznie otwarta na atak nukleofilów , a jodek jest dobrą grupą opuszczającą . Służy do alkilowania nukleofilów węgla, tlenu, siarki, azotu i fosforu. Niestety ma wysoki ciężar równoważnikowy: jeden mol jodometanu waży prawie trzy razy więcej niż jeden mol chlorometanu i prawie 1,5 razy więcej niż jeden mol bromumetanu . Z drugiej strony chlorometan i bromometan są gazami, przez co są trudniejsze w obsłudze, a także są słabszymi środkami alkilującymi. Jodek może działać jako katalizator podczas reakcji chlorometan lub bromometan z nukleofilem, podczas gdy jodometan powstaje in situ .

Jodki są generalnie drogie w porównaniu z bardziej powszechnymi chlorkami i bromkami, chociaż jodometan jest w rozsądnej cenie; na skalę handlową preferowany jest bardziej toksyczny siarczan dimetylu , ponieważ jest tani i ma wyższą temperaturę wrzenia. Jodkowa grupa opuszczająca w jodometanie może powodować niepożądane reakcje uboczne. Wreszcie, będąc wysoce reaktywnym, jodometan jest bardziej niebezpieczny dla pracowników laboratoriów niż pokrewne chlorki i bromki.

Na przykład można go stosować do metylacji kwasów karboksylowych lub fenoli :

Methylation of a carboxylic acid or phenol with MeI

W tych przykładach zasada ( K 2 CO 3 lub Li 2 CO 3 ) usuwa kwasowy proton, tworząc anion karboksylanowy lub fenolanowy , który służy jako nukleofil w podstawieniu SN2 .

Jodek jest „miękkim” anionem, co oznacza, że ​​metylacja za pomocą MeI ma tendencję do występowania na „bardziej miękkim” końcu ambidentalnego nukleofila . Na przykład reakcja z tiocyjanianowym faworyzuje raczej atak siarki niż „twardego” azotu, co prowadzi głównie do tiocyjanianu metylu (CH 3 SCN), a nie izotiocyjanianu metylu CH 3 NCS. To zachowanie jest istotne dla metylacji stabilizowanych enolanów takie jak pochodzące od związków 1,3-dikarbonylowych. Metylacja tych i pokrewnych enolanów może zachodzić na twardszym tlenu lub (zwykle pożądanym) atomie węgla. W przypadku jodometanu prawie zawsze dominuje C-alkilowanie.

Inne reakcje

W procesie Monsanto iw procesie Cativa MeI powstaje in situ w reakcji metanolu i jodowodoru . Następnie CH 3 I reaguje z tlenkiem węgla w obecności kompleksu rodu lub irydu , tworząc jodek acetylu , prekursor kwasu octowego po hydrolizie . Zwykle preferowany jest proces Cativa, ponieważ do użycia potrzeba mniej wody i jest mniej produktów ubocznych.

MeI jest używany do przygotowania odczynnika Grignarda , jodku metylomagnezu („MeMgI”), wspólnego źródła „Me - ”. Zastosowanie MeMgI zostało nieco zastąpione przez dostępny w handlu metylolit . MeI można również użyć do przygotowania dimetylortęci , poddając reakcji 2 mole MeI z 2/1-molowym amalgamatem sodu (2 mole sodu, 1 mol rtęci).

Jodometan i inne organiczne związki jodu powstają w warunkach poważnej awarii jądrowej, zarówno po Czarnobylu , jak iw Fukushimie , wykryto jod-131 w organicznych związkach jodu odpowiednio w Europie i Japonii.

Użyj jako pestycyd

Jodometan został również zaproponowany do stosowania jako fungicyd , herbicyd , insektycyd , nicieniobójczy i jako środek dezynfekujący glebę, zastępując bromek metylu (znany również jako bromometan ) (zakazany na mocy protokołu montrealskiego ). Produkowany przez Arysta LifeScience i sprzedawany pod marką MIDAS, jodometan jest zarejestrowany jako pestycyd w USA, Meksyku, Maroku, Japonii, Turcji i Nowej Zelandii, a rejestracja jest w toku w Australii, Gwatemali, Kostaryce, Chile, Egipcie, Izraelu , Republika Południowej Afryki i inne kraje. Pierwsze komercyjne zastosowania fumigantu glebowego MIDAS w Kalifornii rozpoczęto w hrabstwie Fresno w maju 2011 r. [ potrzebne źródło ]

Jodometan został zatwierdzony do stosowania jako pestycyd przez Agencję Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych w 2007 roku jako środek biobójczy stosowany przed roślinami do zwalczania owadów, nicieni pasożytniczych roślin, patogenów przenoszonych przez glebę i nasion chwastów. Związek został zarejestrowany do stosowania jako środek do wstępnego nawożenia gleby w uprawach polowych truskawek, papryki, pomidorów, winorośli, roślin ozdobnych oraz torfu i truskawek w szkółkach, owoców pestkowych, orzechów drzewnych i drzew iglastych. Po fazie odkrycia w pozwie konsumenckim producent wycofał fumigant, powołując się na jego brak rentowności rynkowej.

Stosowanie jodometanu jako fumigantu wzbudziło zaniepokojenie. Na przykład 54 chemików i lekarzy skontaktowało się listownie z amerykańską EPA, pisząc: „Jesteśmy sceptyczni co do wniosku amerykańskiej EPA, że wysokie poziomy narażenia na jodometan, które mogą wynikać z zastosowań nadawczych, stanowią„ akceptowalne ”ryzyko. wiele założeń dotyczących toksykologii i narażenia w ocenie ryzyka, które nie zostały zbadane przez niezależnych recenzentów naukowych pod kątem adekwatności lub dokładności. Ponadto żadne z obliczeń US EPA nie uwzględnia dodatkowej podatności nienarodzonego płodu i dzieci na toksyczne zniewagi. Zastępca administratora EPA, Jim Gulliford, odpowiedział, mówiąc: „Jesteśmy przekonani, że przeprowadzając tak rygorystyczną analizę i opracowując bardzo restrykcyjne przepisy regulujące jego stosowanie, nie będzie żadnego ryzyka”, aw październiku EPA zatwierdziła użycie jodometanu jako gleby fumigant w Stanach Zjednoczonych.

Kalifornijski Departament Regulacji Pestycydów (DPR) stwierdził, że jodometan jest „wysoce toksyczny”, że „jakikolwiek przewidywany scenariusz zastosowania tego środka do fumigacji w rolnictwie lub strukturach skutkowałby narażeniem dużej liczby ludności, a tym samym miałby znaczący negatywny wpływ na zdrowie publiczne” oraz że odpowiednia kontrola substancji chemicznej w tych okolicznościach byłaby „trudna, jeśli nie niemożliwa”. Jodometan został zatwierdzony jako pestycyd w Kalifornii w grudniu tego roku. Pozew został złożony 5 stycznia 2011 r., Kwestionując zatwierdzenie jodometanu przez Kalifornię. Następnie producent wycofał fumigant i zażądał, aby Kalifornijski Departament Regulacji Pestycydów anulował jego rejestrację w Kalifornii, powołując się na brak rentowności rynkowej.

Bezpieczeństwo

Toksyczność i efekty biologiczne

Według Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych jodometan wykazuje umiarkowaną do wysokiej toksyczność ostrą przy wdychaniu i połknięciu. Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) wymienia wdychanie, wchłanianie przez skórę, połknięcie i kontakt z oczami jako możliwe drogi narażenia z docelowymi narządami oczu, skóry, układu oddechowego i ośrodkowego układu nerwowego . Objawy mogą obejmować podrażnienie oczu, nudności, wymioty, zawroty głowy, ataksję , niewyraźną mowę i zapalenie skóry . W przypadku ostrej toksyczności dużych dawek, która może wystąpić w wypadkach przemysłowych, toksyczność obejmuje zaburzenia metaboliczne, niewydolność nerek, zakrzepicę żylną i tętniczą oraz encefalopatię z drgawkami i śpiączką, z charakterystycznym wzorem uszkodzenia mózgu.

Jodometan ma LD50 - przy podaniu doustnym szczurom 76 mg/kg, aw wątrobie ulega szybkiej konwersji do S metyloglutationu .

W swojej ocenie ryzyka związanego z jodometanem amerykańska Agencja Ochrony Środowiska przeprowadziła wyczerpujące przeszukiwanie literatury naukowej i medycznej w ciągu ostatnich 100 lat pod kątem zgłoszonych przypadków zatruć ludzi, które można przypisać temu związkowi. Powołując się na EPA jako źródło, Kalifornijski Departament Regulacji Pestycydów stwierdził: „W ciągu ostatniego stulecia w opublikowanej literaturze zgłoszono tylko 11 przypadków zatrucia jodometanem”. (Hermouet, C. i in. 1996 & Appel, GB i in. 1975) „Zaktualizowane wyszukiwanie literatury z 30 maja 2007 r. pod kątem zatrucia jodometanem dało tylko jeden dodatkowy opis przypadku”. (lekarz Schwartz, i in. 2005). Wszystkie z wyjątkiem jednego były wypadkami przemysłowymi, a nie rolniczymi, a pozostały przypadek zatrucia był pozornym samobójstwem. Jodometan jest rutynowo i regularnie stosowany w procesach przemysłowych, a także na większości wydziałów chemii uniwersytetów i college'ów do nauki i uczenia się związanych z różnymi organicznymi reakcjami chemicznymi.

Rakotwórczość u ssaków

Jest uważany za potencjalny czynnik rakotwórczy w miejscu pracy przez amerykański Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH), amerykańską administrację bezpieczeństwa i higieny pracy oraz amerykańskie centra kontroli i zapobiegania chorobom . Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem stwierdziła na podstawie badań przeprowadzonych po jodku metylu, że Proposition 65 wymieniła, że: „Jodku metylu nie można sklasyfikować pod względem rakotwórczości dla ludzi (grupa 3)”. Od 2007 roku Agencja Ochrony Środowiska klasyfikuje go jako „mało prawdopodobne, aby był rakotwórczy dla ludzi przy braku zmienionej homeostazy hormonów tarczycy”, tj. jest czynnikiem rakotwórczym dla ludzi, ale tylko w dawkach wystarczająco dużych, aby zakłócić czynność tarczycy (poprzez nadmiar jodku). Jednak to odkrycie jest kwestionowane przez Pesticide Action Network który stwierdza, że ​​​​ocena raka EPA „wydaje się opierać wyłącznie na pojedynczym badaniu inhalacyjnym na szczurach, w którym 66% grupy kontrolnej i 54-62% szczurów z innych grup zmarło przed zakończeniem badania”. Dalej stwierdzają: „Wydaje się, że EPA odrzuca wczesne recenzowane badania na rzecz dwóch nierecenzowanych badań przeprowadzonych przez rejestrującego, które są wadliwe w projekcie i wykonaniu”. Pomimo próśb US EPA do Pesticide Action Network o przedstawienie naukowych dowodów na ich twierdzenia, nie zrobili tego.

Dodatkowe źródła

  •   March, Jerry (1992), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (wyd. 4), New York: Wiley, ISBN 0-471-60180-2
  • Sulikowski, GA; Sulikowski, MM (1999). w Coates, RM; Dania, SE (red.) Handbook of Reagents for Organie Synthesis, tom 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for CC Bond Formation Nowy Jork: Wiley, s. 423–26.
  •   Śruba HM; Gansewendt B. (1993). „Mechanizmy rakotwórczości halogenków metylu”. Crit Rev Toxicol . 23 (3): 237–53. doi : 10.3109/10408449309105011 . PMID 8260067 .

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Iodomethane&oldid=1100368638 ”