Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Метильный радикал
Радикал метило - метил радикал.png
Имена
Название ИЮПАК
Метил
Систематическое название ИЮПАК
λ 3 -метил
Другие имена
Карбид водорода (-III)
Метильный радикал
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
1696831
ЧЭБИ
ChemSpider
57
MeSHМетил + радикал
UNII
Характеристики
C H 3
Молярная масса15,035  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Метил (также систематически называемый тригидридокарбоном ) представляет собой органическое соединение с химической формулой CH•
3(также пишется как [CH
3] • ). Это метастабильный бесцветный газ, который в основном добывается на месте как предшественник других углеводородов в индустрии крекинга нефти. Он может действовать как сильный окислитель или как сильный восстановитель , а также вызывает коррозию металлов.

Химические свойства [ править ]

Его первый потенциал ионизации (с образованием иона метения CH+
3) является 9,837 ± 0,005  эВ . [1]

Редокс-поведение [ править ]

Углеродный центр в метиле может связываться с электронодонорными молекулами, реагируя:

CH•
3+ R • → RCH
3

Из-за захвата нуклеофила (R • ) метил имеет окислительный характер. Метил - сильный окислитель органических химикатов. Однако он также является сильным восстановителем для таких химикатов, как вода. Он не образует водных растворов, так как восстанавливает воду с образованием метанола и элементарного водорода:

2  канала•
3+ 2  часа
2O → 2  CH
3ОН + Н
2

Структура [ править ]

Молекулярная геометрия метильного радикала является тригональным плоской (валентными углами являются 120 °), хотя стоимость энергии искажения в пирамидальную геометрию мала. Все другие электронно-нейтральные, несопряженные алкильные радикалы в некоторой степени пирамидализированы, хотя и с очень маленькими барьерами инверсии. Например, трет- бутильный радикал имеет валентный угол 118 ° с барьером 0,7 ккал / моль для пирамидальной инверсии. С другой стороны, замещение атомов водорода на более электроотрицательные заместители приводит к радикалам с сильно пирамидальной геометрией (112 °), таким как трифторметильный радикал CF 3 , с гораздо более существенным барьером инверсии около 25 ккал / моль. [2]

Химические реакции [ править ]

Метил претерпевает типичные химические реакции радикала. Ниже примерно 1100 ° C (2010 ° F) он быстро димеризуется с образованием этана . При обработке спиртом он превращается в метан и либо в алкокси, либо в гидроксиалкил. Восстановление метила дает метан. При нагревании выше температуры не более 1400 ° C (2550 ° F) метил разлагается с образованием метилидина и элементарного водорода или с образованием метилена и атомарного водорода:

CH•
3→ CH • + H
2
CH•
3→ CH•
2+ H •

Метил очень агрессивен к металлам, образуя метилированные соединения металлов:

M + n  CH•
3→ M (CH 3 ) n

Производство [ править ]

Биосинтез [ править ]

Некоторые радикальные ферменты SAM генерируют метильные радикалы за счет восстановления S-аденозилметионина. [3]

Фотолиз ацетона [ править ]

Его можно получить путем ультрафиолетовой фотодиссоциации паров ацетона на длине волны 193 нм: [4]

C
3ЧАС
6О → СО + 2  СН•
3

Фотолиз галометана [ править ]

Он также производится ультрафиолетовой диссоциацией галометанов :

CH
3X → X • + CH•
3

Окисление метана [ править ]

Дополнительная информация: атмосферный метан § Процессы удаления

Он также может быть получен реакцией метана с гидроксильным радикалом :

ОН • + СН 4 → СН•
3+ H 2 O

Этот процесс запускает основной механизм удаления метана из атмосферы. Реакция происходит в тропосфере или стратосфере . Помимо того, что эта реакция является крупнейшим из известных поглотителей атмосферного метана, она является одним из наиболее важных источников водяного пара в верхних слоях атмосферы.

Эта реакция в тропосфере дает время жизни метана 9,6 лет. Еще два второстепенных поглотителя - это поглотители почвы (срок жизни 160 лет) и потери в стратосфере в результате реакции с • OH, • Cl и • O 1 D в стратосфере (продолжительность жизни 120 лет), что дает чистый срок службы 8,4 года. [5]

Пиролиз азометана [ править ]

Метильных радикалов также могут быть получены путем пиролиза из азометана , СН 3 Н = NCH 3 , в системе низкого давления.

В межзвездной среде [ править ]

Метил был обнаружен в межзвездной среде в 2000 году группой под руководством Гельмута Фейхтгрубера, который обнаружил его с помощью инфракрасной космической обсерватории . Впервые он был обнаружен в молекулярных облаках к центру Млечного Пути. [6]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Голоб, Л .; Джонатан, N .; Моррис, А .; Окуда, М .; Росс, KJ (1972). «Первый потенциал ионизации метильного радикала, определенный с помощью фотоэлектронной спектроскопии». Журнал электронной спектроскопии и родственных явлений . 1 (5): 506–508. DOI : 10.1016 / 0368-2048 (72) 80022-7 .
  2. ^ Анслин Э.В. и Догерти Д.А., Современная физическая органическая химия (University Science Books, 2006), стр.57
  3. ^ Риббе, МВт; Hu, Y .; Ходжсон, нокаут; Хедман, Б. (2014). «Биосинтез металлокластеров нитрогеназ» . Химические обзоры . 114 (8): 4063–4080. DOI : 10.1021 / cr400463x . PMC 3999185 . PMID 24328215 .  CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  4. ^ Холл, GE; Vanden Bout, D .; Sears, Тревор Дж. (1991). «Фотодиссоциация ацетона при 193 нм: распределение вращательных и колебательных состояний метильных фрагментов с помощью спектроскопии поглощения / усиления диодного лазера» . Журнал химической физики . Издательство AIP . 94 (6): 4182. Bibcode : 1991JChPh..94.4182H . DOI : 10.1063 / 1.460741 .
  5. ^ «Следовые газы: текущие наблюдения, тенденции и бюджеты» . Изменение климата 2001, Третий оценочный доклад МГЭИК . МГЭИК / Программа ООН по окружающей среде.
  6. ^ «ISO обнаруживает новую молекулу в межзвездном пространстве» . Наука и технологии . Европейское космическое агентство . Проверено 17 июня 2013 года .