Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Йодметан
Стерео-скелетная формула йодметана со всеми добавленными атомами водорода
Мяч и клюшка из йодметана
Модель заполнения пространства йодметана
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Йодметан [1]
Другие имена
  • Метилиодид [1]
  • Метил йод
  • Монойодметан
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
Сокращения
  • Галон 10001
  • MeI
969135
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.000.745 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 200-819-5
1233
КЕГГ
MeSHметил + йодид
Номер RTECS
  • PA9450000
UNII
Номер ООН2644
  • InChI = 1S / CH3I / c1-2 / h1H3 проверитьY
    Ключ: INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • CI
Характеристики
C H 3 I
Молярная масса141,939  г · моль -1
ВнешностьБесцветная жидкость
ЗапахЕдкий, эфир -как [2]
Плотность2,28  г · мл -1
Температура плавления-66,5 ° С; -87,6 ° F; 206,7 тыс.
Точка кипенияОт 42,4 до 42,8 ° С; От 108,2 до 108,9 ° F; От 315,5 до 315,9 К
14  г · л -1 (при 20 ° C, 68 ° F) [3]
журнал P1,609
Давление газа54,4  кПа (при 20 ° C, 68 ° F)
Константа закона Генри  ( k H )
1,4  мкмоль · Па -1 · кг -1
Магнитная восприимчивость (χ)
−57,2 · 10 −6 см 3 · моль −1
Показатель преломления ( n D )
1,530–1,531
Структура
Молекулярная форма
Тетраэдр
Термохимия
Теплоемкость ( C )
82,75  Дж · К −1 · моль −1
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 )
−14,1 - −13,1  кДж · моль −1
Std энтальпии сгорания (Δ с Н ⦵ 298 )
−808,9 - −808,3  кДж · моль −1
Опасности
Пиктограммы GHS
Сигнальное слово GHSОпасность
Положения об опасности GHS
H301 , H312 , H315 , H331 , H335 , H351
Меры предосторожности GHS
P261 , P280 , P301 + 310 , P311
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
0
0
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
LD 50 ( средняя доза )
  • 76  мг · кг -1 (перорально, крыса) [3]
  • 800  мг · кг -1 (кожный, морская свинка)
ЛК 50 ( средняя концентрация )
  • 1550  частей на миллион (крыса, 30  мин)
  • 860  частей на миллион (мышь, 57  мин)
  • 220  частей на миллион (крыса, 4  часа) [4]
LC Lo ( самый низкий опубликованный )
3800  частей на миллион (крыса, 15  мин) [4]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (Допустимо)
TWA 5  частей на миллион (28  мг / м 3 ) [кожа] [2]
REL (рекомендуется)
Са TWA 2  ppm (10  мг / м 3 ) [кожа] [2]
IDLH (Непосредственная опасность)
Ca [100  частей на миллион] [2]
Родственные соединения
Родственные йодометаны
  • Метан
  • Дииодметан
  • Йодоформ
  • Тетраиодид углерода
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Йодметан , также называемый метилиодидом и обычно сокращенно MeI, представляет собой химическое соединение с формулой CH 3 I. Это плотная , бесцветная, летучая жидкость. По химической структуре он связан с метаном путем замены одного атома водорода на атом йода . В небольших количествах он естественным образом выделяется рисовыми плантациями. [5] Он также производится в огромных количествах, которые, по оценкам, превышают 214 000 тонн ежегодно водорослями и водорослями в Мировом океане с умеренным климатом, и в меньших количествах на суше наземными грибами и бактериями. Он используется ворганический синтез как источник метильных групп .

Подготовка и обращение [ править ]

Йодметан образуется в результате экзотермической реакции, которая происходит при добавлении йода к смеси метанола с красным фосфором . [6] Йодирующим реагентом является трииодид фосфора, который образуется in situ:

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

В качестве альтернативы его получают реакцией диметилсульфата с иодидом калия в присутствии карбоната кальция : [6]

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

Йодметан также можно получить реакцией метанола с водным йодистым водородом :

CH 3 OH + HI → CH 3 I + H 2 O

Образовавшийся йодметан можно отогнать из реакционной смеси.

Иодметан также могут быть получены путем обработки Йодоформ с гидроксидом калия и диметилового сульфата при 95% этанола . [7]

Хранение и очистка [ править ]

Как и многие органические иодидные соединения, йодметан обычно хранят в темных бутылях, чтобы предотвратить разложение, вызванное светом, с образованием йода, придавая разложившимся образцам пурпурный оттенок. Коммерческие образцы могут быть стабилизированы медной или серебряной проволокой. [8] Его можно очистить промыванием Na 2 S 2 O 3 для удаления йода с последующей дистилляцией.

Биогенный йодметан [ править ]

Большая часть йодметана производится микробным метилированием йодида. Океаны являются основным источником, но рисовые поля также имеют большое значение. [9]

Реакции [ править ]

Реагент метилирования [ править ]

Йодметан - отличный субстрат для реакций замещения S N 2 . Он стерически открыт для атаки нуклеофилов , и йодид является хорошей уходящей группой . Он используется для алкилирования нуклеофилов углерода, кислорода, серы, азота и фосфора. [8] К сожалению, он имеет высокий эквивалентный вес: один моль йодметана весит почти в три раза больше, чем один моль хлорметана, и почти в 1,5 раза больше, чем один моль бромметана . С другой стороны, хлорметан и бромметанявляются газообразными, поэтому с ними труднее обращаться, а также они являются более слабыми алкилирующими агентами. Йодид может действовать как катализатор при взаимодействии хлорметана или бромметана с нуклеофилом, в то время как йодметан образуется in situ .

Йодиды, как правило, дороги по сравнению с более распространенными хлоридами и бромидами, хотя йодметан достаточно доступен; в промышленных масштабах предпочтителен более токсичный диметилсульфат , поскольку он дешев и имеет более высокую температуру кипения. Уходящая группа йодида в йодметане может вызывать нежелательные побочные реакции. Наконец, будучи высокореактивным, йодметан более опасен для лабораторных работников, чем родственные хлориды и бромиды.

Например, его можно использовать для метилирования карбоновых кислот или фенолов : [10]

В этих примерах основание ( K 2 CO 3 или Li 2 CO 3 ) удаляет кислотный протон с образованием карбоксилатного или феноксидного аниона, который служит нуклеофилом при замещении S N 2.

Йодид - это «мягкий» анион, что означает, что метилирование MeI имеет тенденцию происходить на «более мягком» конце амбидентатного нуклеофила . Например, реакция с тиоцианат- ионом способствует атаке на S, а не на «жесткий» N , что приводит в основном к метилтиоцианату (CH 3 SCN), а не к метилизотиоцианату CH 3 NCS. Такое поведение относится к метилированию стабилизированных енолятов, таких как производные 1,3-дикарбонильных соединений. Метилирование этих и родственных енолятов может происходить на более твердом кислороде.атом или (обычно желаемый) атом углерода. В случае иодметана почти всегда преобладает C-алкилирование.

Другие реакции [ править ]

В процессах Monsanto и Cativa MeI образуется in situ в результате реакции метанола и иодистого водорода . Затем CH 3 I реагирует с монооксидом углерода в присутствии родиевого или иридиевого комплекса с образованием ацетилиодида , предшественника уксусной кислоты после гидролиза . Процесс Cativa обычно предпочтительнее, потому что для его использования требуется меньше воды и меньше побочных продуктов.

MeI используется для приготовления реактива Гриньяра , метилмагния йодида («MeMgI»), распространенного источника «Me - ». Использование MeMgI было несколько заменено коммерчески доступным метиллитием . MeI также можно использовать для получения диметилртути путем взаимодействия 2 моль MeI с амальгамой натрия 2/1 моль (2 моля натрия, 1 моль ртути).

Йодметан и другие органические соединения йода действительно образуются в условиях серьезной ядерной аварии [11] после того, как в Фукусиме и Чернобыле йод- 131 в форме органических соединений йода были обнаружены в Европе [12] и Японии [13] соответственно.

Использовать как пестицид [ править ]

Йодметан также был предложен для использования в качестве фунгицида , гербицида , инсектицида , нематицида и в качестве дезинфицирующего средства для почвы, заменяя бромистый метил (также известный как бромметан ) (запрещенный Монреальским протоколом ). Йодметан, производимый Arysta LifeScience и продаваемый под торговой маркой MIDAS, зарегистрирован как пестицид в США, Мексике, Марокко, Японии, Турции и Новой Зеландии, и ожидается регистрация в Австралии, Гватемале, Коста-Рике, Чили, Египте, Израиле. , ЮАР и другие страны. [14] Первые коммерческие применения почвенного фумиганта MIDAS в Калифорнии начались в округе Фресно в мае 2011 года. [цитата необходима ]

Иодметан был одобрен для использования в качестве пестицида по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки в 2007 году в качестве предварительного завода биоцида , используемого для борьбы с насекомыми, паразитических нематод растений, почвенных патогенов и семян сорняков. [15] Соединение было зарегистрировано для использования в качестве предпосадочной обработки почвы для клубники, перца, помидоров, виноградных лоз, декоративных растений и дерна, а также клубники, косточковых, древесных орехов и хвойных деревьев, выращиваемых в полевых условиях. После фазы обнаружения в иске потребителей производитель отозвал фумигант, сославшись на его неэффективность на рынке. [16]

Использование йодметана в качестве фумиганта вызывает озабоченность. Например, 54 химика и врача обратились в Агентство по охране окружающей среды США с письмом, в котором заявили: «Мы скептически относимся к выводу Агентства по охране окружающей среды США о том, что высокие уровни воздействия йодметана, которые могут возникнуть в результате применения радиовещания, являются« приемлемыми »рисками. Агентство по охране окружающей среды США сделало многие предположения относительно токсикологии и воздействия в оценке риска, которые не были изучены независимыми научными рецензентами на предмет адекватности или точности. Кроме того, ни один из расчетов Агентства по охране окружающей среды США не учитывает дополнительную уязвимость будущего плода и детей к токсическим воздействиям ». [17] Помощник администратора EPA Джим Гуллифорд ответил: «Мы уверены, что, проведя такой тщательный анализ и разработав строго ограничительные положения, регулирующие его использование, не возникнет никаких опасностей», и в октябре EPA одобрило использование йодметана в качестве почвы. фумигант в США.

Департамент регулирования пестицидов Калифорнии (DPR) пришел к выводу, что йодметан «высокотоксичен», что «любой ожидаемый сценарий использования этого агента в сельском хозяйстве или структурной фумигации приведет к контакту с большим количеством населения и, таким образом, будет иметь значительные последствия. неблагоприятное воздействие на здоровье населения », и что адекватный контроль над химическим веществом в этих обстоятельствах будет« трудным, если не невозможным ». [18] Йодметан был одобрен в качестве пестицида в Калифорнии в декабре того же года. [19] 5 января 2011 года был подан иск, оспаривающий одобрение Калифорнии йодметана. Впоследствии производитель отозвал фумигант и потребовал, чтобы Департамент регулирования пестицидов Калифорнии отменил его регистрацию в Калифорнии.ссылаясь на отсутствие жизнеспособности рынка.[16]

Безопасность [ править ]

Токсичность и биологические эффекты [ править ]

По данным Министерства сельского хозяйства США, йодметан проявляет острую токсичность от умеренной до высокой при вдыхании и проглатывании. [20] В Центры по контролю и профилактике заболеваний списков (CDC) ингаляции, поглощение кожи, прием внутрь, и зрительный контакт в качестве возможных путей воздействия с целевыми органами глаз, кожи, дыхательных путей, а также центральной нервной системы . Симптомы могут включать раздражение глаз, тошноту, рвоту, головокружение, атаксию , невнятную речь и дерматит . [21]При острой токсичности высоких доз, которая может возникнуть при несчастных случаях на производстве, токсичность включает нарушение обмена веществ, почечную недостаточность, венозный и артериальный тромбоз и энцефалопатию с судорогами и комой с характерным типом повреждения головного мозга. [22]

Иодметан имеет LD 50 для перорального введения крысам 76 мг / кг, так и в печени она претерпевает быстрое превращение в S-метил - глутатиона . [23]

В своей оценке риска йодметана Агентство по охране окружающей среды США провело исчерпывающий поиск в научной и медицинской литературе за последние 100 лет на предмет сообщений о случаях отравления людей, связанных с этим соединением. Ссылаясь на EPA в качестве источника, Департамент регулирования пестицидов Калифорнии пришел к выводу: «За последнее столетие в опубликованной литературе было зарегистрировано только 11 случаев отравления йодметаном». (Hermouet, C. et al. 1996 и Appel, GB et al. 1975) «Обновленный поиск литературы по отравлению йодметаном 30 мая 2007 г. дал только один дополнительный отчет». (Schwartz MD, et al.2005). Все, кроме одного, были несчастными случаями на производстве, а не в сельском хозяйстве, а оставшийся случай отравления был очевидным самоубийством. Йодметан обычно и регулярно используется в промышленных процессах, а также на большинстве химических факультетов университетов и колледжей для изучения и изучения различных органических химических реакций.

Канцерогенность у млекопитающих [ править ]

Он считается потенциальным профессиональным канцерогеном Национальным институтом безопасности и гигиены труда США (NIOSH), Управлением по безопасности и гигиене труда США и Центрами США по контролю и профилактике заболеваний . [24] Международное агентство по исследованию рака , заключенные на основе исследований , проведенных после метилиодида предложение 65 перечислено , что: «метилиодид не классифицируемый как канцерогенный для человека (группа 3).» С 2007 года Агентство по охране окружающей средыклассифицирует его как «маловероятный канцерогенный для человека при отсутствии измененного гомеостаза гормонов щитовидной железы», т.е. он является канцерогеном для человека, но только в дозах, достаточно больших, чтобы нарушить функцию щитовидной железы (из-за избытка йодида). [25] Однако это открытие оспаривается Сетью действий против пестицидов, которая заявляет, что рейтинг рака EPA, по-видимому, основан исключительно на одном исследовании ингаляций на крысах, в котором 66% контрольной группы и 54-62% крыс в группе другие группы умерли до окончания исследования ». Далее они заявляют: «Похоже, что EPA отклоняет ранние рецензируемые исследования в пользу двух не рецензируемых исследований, проведенных регистрантом, которые имеют недостатки в дизайне и исполнении». [26] Несмотря на запросы Агентства по охране окружающей среды США кСеть действий по борьбе с пестицидами, чтобы предоставить научные доказательства своих заявлений, они этого не сделали.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Передний вопрос». Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 (Синяя книга) . Кембридж: Королевское химическое общество . 2014. с. 657. DOI : 10.1039 / 9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ a b c d Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0420» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ a b Запись в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда
  4. ^ a b «Метилиодид» . Немедленно опасная для жизни или здоровья концентрация (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  5. ^ KR Редекер; Н.-Й. Ванга; JC Low; А. Макмиллан; SC Tyler и RJ Cicerone (2000). «Выбросы метилгалогенидов и метана с рисовых полей» . Наука . 290 (5493): 966–969. DOI : 10.1126 / science.290.5493.966 . PMID 11062125 . 
  6. ^ а б Кинг, CS; Хартман, WW (1943). «Метил йодид» . Органический синтез .; Сборник , 2 , стр. 399
  7. Перейти ↑ Kimball, RH (1933). «Получение метил- или этилиодида из йодоформа». Журнал химического образования . 10 (12): 747. DOI : 10.1021 / ed010p747 .
  8. ^ a b Sulikowski, Гэри А .; Суликовски, Мишель М .; Haukaas, Michael H .; Луна, Бонгджин (2005). «Йодометан». Энциклопедия реагентов для органического синтеза . e-EROS . DOI : 10.1002 / 047084289X.ri029m.pub2 . ISBN 978-0471936237.
  9. ^ Lim, Y.-K .; Phang, S.-M .; Рахман, Н. Абдул; Стерджес, WT; Малин, Г. (2017). «ОБЗОР: выбросы галоидуглерода из морского фитопланктона и изменение климата». Int. J. Environ. Sci. Technol. : 1355–1370. DOI : 10.1007 / s13762-016-1219-5 .
  10. ^ Авила-Заррага, JG; Мартинес, Р. (январь 2001 г.). «Эффективное метилирование карбоновых кислот гидроксидом / метилсульфоксидом калия и йодметаном». Синтетические коммуникации . 31 (14): 2177–2183. DOI : 10,1081 / SCC-100104469 .
  11. ^ Сент-Джон Форман, Марк Рассел (2015). «Введение в химию серьезных ядерных аварий» . Убедительная химия . 1 . DOI : 10.1080 / 23312009.2015.1049111 .
  12. ^ Арпад Бихари, Золтан Дежу, Тибор Буйташ, Ласло Манга, Андраш Ленчеш, Петер Домбовари, Иштван Чиге, Тибор Ранга, Магдолна Могьёрози и Михай Верес наблюдали повреждение реактора STIROS И ISV в Венгрии, продукты ядерного взрыва в 2014 году. , том 50, страницы 94-102, DOI: 10.1080 / 10256016.2013.828717
  13. ^ Хироши Ногучи и Микио Мурата, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУШНОГО I-131 В ЯПОНИИ ИЗ ЧЕРНОБЫЛЯ, 1988, ЖУРНАЛ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РАДИОАКТИВНОСТИ, 1988, том 7, страницы 65-74, DOI: 10.1016 / 026542-231X (88) 900
  14. ^ «Йодометан одобрен в Мексике и Марокко» . Деловой провод . 25 октября 2010 . Проверено 25 ноября 2018 года .
  15. ^ Zitto, Келли Сито, Келли (2 декабря 2010). «Метилиодид имеет статус ОК для использования на сельскохозяйственных культурах» . Хроники Сан-Франциско .
  16. ^ a b "Производитель отходов метилиодида - спорный пестицид" San Jose Mercury News 20 марта 2012 г.
  17. ^ Кейм Brandon (1 октября 2007). «Ученые не дают EPA продвигать токсичные пестициды» . Проводной .
  18. ^ «Отчет Комитета по научному обзору по метил йодиду Департаменту регулирования пестицидов» (PDF) . специальный комитет по научному обзору Калифорнийского департамента регулирования пестицидов . 5 февраля 2010 г.
  19. ↑ Шварц, Карли (31 августа 2011 г.). «Противоречие с метилйодидом: официальные лица Калифорнии проигнорировали ученых при одобрении опасных пестицидов» . Huffington Post . Проверено 25 ноября 2018 года .
  20. ^ Го, Минсинь; Гао, Судуан (2009). «Разложение йодистого метила в почве: влияние факторов окружающей среды» (PDF) . Журнал качества окружающей среды . 38 (2): 513–519. DOI : 10,2134 / jeq2008.0124 . PMID 19202021 . Архивировано из оригинального (PDF) 14 августа 2011 года.  
  21. ^ "CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - Метилиодид" . cdc.gov . Проверено 25 июня, 2016 .
  22. ^ Иньеста, Иван; Радон, Марк; Пиндер, Колин (2013). «Метилиодид ромбэнцефалопатия: клинико-радиологические особенности предотвратимой, потенциально смертельной аварии на производстве» . Практическая неврология . 13 (6): 393–395. DOI : 10.1136 / practneurol-2013-000565 .
  23. Перейти ↑ Johnson, MK (1966). «Метаболизм йодметана у крысы» . Биохим. J. 98 (1): 38–43. PMC 1264791 . PMID 5938661 .   
  24. ^ «CIB 43: МОНОГАЛОМЕТАНЫ» . Архивировано из оригинального 29 июня 2011 года.
  25. ^ "Информационный бюллетень о пестицидах йодметана" . 2007 г. (36 страниц, в том числе 12 страниц ссылок)
  26. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 26 июля 2011 года . Проверено 26 апреля 2011 года . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )

Дополнительные источники [ править ]

  • Марч, Джерри (1992), Расширенная органическая химия: реакции, механизмы и структура (4-е изд.), Нью-Йорк: Wiley, ISBN 0-471-60180-2
  • Суликовский, Г.А.; Суликовский, М.М. (1999). в Коутсе, РМ; Дания, SE (ред.) Справочник реагентов для органического синтеза, Том 1: Реагенты, вспомогательные вещества и катализаторы для образования CC- связей. Нью-Йорк: Wiley, стр. 423–26.
  • Болт HM; Гансевендт Б. (1993). «Механизмы канцерогенности метилгалогенидов». Crit Rev Toxicol . 23 (3): 237–53. DOI : 10.3109 / 10408449309105011 . PMID  8260067 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Международная карта химической безопасности 0509
  • Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0420» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  • Сводные данные и оценки IARC: Vol. 15 (1977) , т. 41 (1986) , т. 71 (1999)
  • Метаболизм йодметана у крысы
  • Спектры ЯМР иодметана
  • Джонс, Никола (24 сентября 2009 г.). «Пестицид клубники оставляет кислый вкус: использование йодистого метила калифорнийскими фермерами подлежит рассмотрению» . Новости природы . DOI : 10.1038 / новости.2009.943 . Проверено 25 сентября 2009 года .
  • Йодметан в базе данных о свойствах пестицидов (PPDB)