Metil-jodid
| Metil-jodid | |||
| |||
 |
| ||
| IUPAC-név | jódmetán | ||
| Más nevek | monojódmetán, MeI, Halon 10001, UN 2644 | ||
| Kémiai azonosítók | |||
|---|---|---|---|
| CAS-szám | 74-88-4 | ||
| PubChem | 6328 | ||
| EINECS-szám | 200-819-5 | ||
| RTECS szám | PA9450000 | ||
| |||
| |||
| Kémiai és fizikai tulajdonságok | |||
| Kémiai képlet | CH3I | ||
| Moláris tömeg | 141,94 g/mol | ||
| Megjelenés | színtelen, szúrós szagú folyadék | ||
| Sűrűség | 2,28 g/cm³ (20 °C)[1] | ||
| Olvadáspont | −66,45 °C | ||
| Forráspont | 42,43 °C | ||
| Oldhatóság (vízben) | 1,4 g/100 ml (20 °C) | ||
| Törésmutató (nD) | 1,531 | ||
| Gőznyomás | 20 °C-on: 50 kPa 25,3 °C-on: 53,32 kPa 55 °C-on: 166,1 kPa | ||
| Megoszlási hányados | 1,51 | ||
| Kristályszerkezet | |||
| Molekulaforma | tetraéderes | ||
| Veszélyek | |||
| MSDS | MSDS, Oxford University | ||
| EU osztályozás | Mérgező (T), lehetséges karcinogén | ||
| NFPA 704 |  1
3
1
| ||
| R mondatok | R21 R23/25 R37/38 R40 | ||
| S mondatok | (S1/2) S36/37 S38 S45 | ||
| Robbanási határ | 8,5 - 66% | ||
| LD50 | 0,78 mmol/kg (egér, szubkután)[1] | ||
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standardállapotára (100 kPa) és 25 °C-os hőmérsékletre vonatkoznak. | |||
A metil-jodid vagy jódmetán (gyakori rövidítéssel MeI) szerves jódvegyület, képlete CH3I. Ez a viszonylag nagy sűrűségű, illékony folyadék a metánból vezethető le, ha annak egyik hidrogénatomját jódatommal cseréljük le. Dipólusmomentuma 1,59 D, törésmutatója 1,5304 (20 °C, D), 1,5293 (21 °C, D). Az általában használt szerves oldószerekkel elegyedik. Színtelen, bár fény hatására a bomlás során keletkező jód miatt lilás árnyalatúvá válik. Fémréz felett tárolva a jód megkötődik. A metil-jodidot kiterjedten használják a szerves kémiai szintézisekben metilcsoport bevitelére. Ezt az átalakítást metilezésnek (metilálásnak) nevezik. A természetben kis mennyiségben metil-jodidot emittálnak a rizsültetvények.[2] Növényvédőszerként (peszticid) is felhasználják.
Kémiai tulajdonságok
[szerkesztés]A metil-jodid az SN2 szubsztitúciós reakciók kiváló szubsztrátja. A nukleofilek támadása sztérikusan nincs gátolva, a jodid pedig jó távozó csoport. Felhasználható például fenolok vagy karbonsavak metilezésére:[3]
Ezekben a példákban a bázis (K2CO3 vagy Li2CO3) lehasítja a savas protont, karboxilát illetve fenoxid anion keletkezik, melyek az SN2 reakció nukleofiljei lesznek.
A jodid „szoft” anion, ami azt jelenti, hogy a MeI-vel történő metilezés ambidens nukleofilek esetén inkább azok „szoftabb” végén fog végbemenni. A tiocianátion például inkább a kénatomon fog támadni, nem a „hard” nitrogénen, ezért a reakcióban főként metil-tiocianát (CH3SCN) keletkezik, nem pedig CH3NCS. Ez a viselkedés a stabilizált enolátok, például az 1,3-dikarbonil vegyületek származékai esetében fontos, mivel ezek és más hasonló enolátok alkileződhetnek a „hardabb” oxigénen vagy (ami többnyire kívánatosabb) a szénatomon is. Metil-jodiddal csaknem mindig a C-alkilezés van túlsúlyban.
A MeI fontos prekurzora a metil-magnézium-jodidnak („MeMgI”), mely gyakran használt reagens. Mivel a MeMgI könnyen képződik, gyakran állítják elő bevezető laboratóriumi gyakorlatok során a Grignard-reagensek illusztrációjaként. A MeMgI alkalmazását némileg felváltotta a kereskedelmi forgalomban kapható metil-lítium.
A Monsanto-féle ecetsavszintézis során metanolból és hidrogén-jodidból in situ keletkezik CH3I, ez utána ródium-komplex katalizátor jelenlétében szén-monoxiddal acetil-jodiddá alakul, melyből hidrolízissel állítják elő az ecetsavat. A legnagyobb mennyiségben ezzel az eljárással gyártanak ecetsavat.
Felhasználható dimetil-higany előállítására: 2 mol MeI 2/1-molos nátrium-amalgámmal (2 mol nátrium, 1 mol higany) történő reakciójával.
A MeI 270 °C-on hidrogén-jodid, szén-monoxid és szén-dioxid képződése közben hidrolizál.
Előállítása
[szerkesztés]Előállítható vörösfoszfor és metanol elegyéhez jódot adva. A reakció exoterm.[4] A jódozó szer a foszfor-trijodid, mely „in situ” képződik:
Egy másik eljárás szerint kalcium-karbonát jelenlétében dimetil-szulfátot reagáltatnak kálium-jodiddal:[4]
- (CH3O)2SO2 + KI → CH3I + CH3OSO2OK
A terméket desztillációval tisztítják, majd Na2S2O3-tal mossák, hogy eltávolítsák a jódot.
Metil-jodid előállítható metanol és kálium-jodid savkatalizált reakciójával is:
- CH3OH + KI + H2SO4 → CH3I + K2SO4 + H2O
A reakciót alacsony hőmérsékleten hajtják végre. A keletkezett vizet a kénsav feleslege megköti, így a reakció nem megfordítható. A képződött metil-jodid kidesztillálható a reakcióelegyből.
Felhasználása
[szerkesztés]Metilezőszerként
[szerkesztés]A metil-jodid kiváló metilezőszer, de használatának vannak hátrányai. Nagy az egyenértéksúlya: egy mol metil-jodid majdnem háromszor akkora súlyú, mint egy mol metil-klorid. A metil-klorid ugyanakkor (a metil-bromidhoz hasonlóan) gázállapotú, emiatt körülményesebb dolgozni vele, mint a folyékony halmazállapotú metil-jodiddal. A metil-klorid gyengébb metilezőszer, bár gyakran így is megfelel a kívánt célra.
A jodidok általában drágábbak a viszonylag gyakrabban használt kloridokhoz és bromidokhoz képest, bár a metil-jodid elfogadható árú. Ipari léptékben inkább a mérgező dimetil-szulfátot használják, mivel olcsó, és ez is folyadék halmazállapotú. A metil-jodid távozó csoportja, a jodidion, mint erős nukleofil, mellékreakciókban vehet részt. Végül, mivel a metil-jodid rendkívül reakcióképes, sokkal nagyobb veszélyt jelent a laboratóriumi dolgozókra, mint a megfelelő kloridok és bromidok. A metil-jodidot helyettesítő anyagok kiválasztásánál figyelembe kell venni az árat, a kezelés körülményességét, a kockázatot, a kémiai szelektivitást és a reakcióelegy feldolgozásának nehézségét.
Egyéb alkalmazások
[szerkesztés]Metilezőszerként történő felhasználása mellett javasolták gomba-, gyom-, rovar- és fonalféregirtó szerként, valamint tűzoltó anyagként történő alkalmazását is. Ezeken kívül használható még talajfertőtlenítésre metil-bromid helyett (a metil-bromid felhasználását a Montreali jegyzőkönyvben betiltották). Nagy törésmutatója miatt a mikroszkópiában is alkalmazható. Ellentmondásos 2007 októberi döntésében az USA Környezetvédelmi Hivatala egyes esetekben engedélyezte talajgázosító szerként történő alkalmazását, bár Kaliforniában, Washingtonban és New Yorkban állami jóváhagyás híján még nem alkalmazható.[5][6]
Toxicitása és biológiai hatása
[szerkesztés]Patkányoknak szájon át adagolva LD50 értéke 76 mg/kg. A májban gyorsan átalakul S-metilglutationná.[7] Az ACGIH vagy NTP besorolás alapján lehetséges karcinogén, míg az USA Környezetvédelmi Hivatala szerint nem az.[8]
A metil-jodid gőzök belégzése tüdő, máj, vese és idegrendszeri károsodásokat okozhat. Hányingert, szédülést, köhögést és hányást okozhat. Bőrrel tartósabban érintkezve égési sérülést okoz. Nagy mennyiségben belélegezve tüdővizenyőt okoz.
Fordítás
[szerkesztés]- Ez a szócikk részben vagy egészben a Methyl iodide című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ a b Merck Index, 11th Edition, 6002
- ↑ K. R. Redeker, N.-Y. Wang, J. C. Low, A. McMillan, S. C. Tyler, and R. J. Cicerone (2000). „Emissions of Methyl Halides and Methane from Rice Paddies”. Science 290, 966–969. o. DOI:10.1126/science.290.5493.966. PMID 11062125.
- ↑ Avila-Zárraga, J. G., Martínez, R. (2001. January). „Efficient methylation of carboxylic acids with potassium hydroxide/methyl sulfoxide and iodomethane”. Synthetic Communications 31 (14), 2177–2183. o. DOI:10.1081/SCC-100104469.
- ↑ a b King, C. S.; Hartman, W. W. (1943). „Methyl Iodide”. Org. Synth..; Coll. Vol. 2: 399
- ↑ „EPA approves new pesticide despite scientists' concerns”, Los Angeles Times, 2007. október 6.
- ↑ „California sun and spray”, High Country News, 2009. augusztus 4.
- ↑ Johnson, M. K. (1966). „Metabolism of iodomethane in the rat”. Biochem. J. 98, 38–43. o.
- ↑ Methyl Iodide (Iodomethane)
Források
[szerkesztés]- March, Jerry (1992), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (4th ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-60180-2
- Sulikowski, G. A.; Sulikowski, M. M. (1999). in Coates, R.M.; Denmark, S. E. (Eds.) Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation New York: Wiley, pp. 423–26.
- Bolt H. M., Gansewendt B. (1993). „Mechanisms of carcinogenicity of methyl halides.”. Crit Rev Toxicol. 23 (3), 237–53. o. DOI:10.3109/10408449309105011. PMID 8260067.
Külső hivatkozások
[szerkesztés]- International Chemical Safety Card 0509 (angolul)
- NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0420 (angolul)
- IARC Summaries & Evaluations: Vol. 15 (1977), Vol. 41 (1986), Vol. 71 (1999)
- A metil-jodid metabolizmusa patkányban (angolul)
- A metil-jodid NMR spektruma
- Jones, Nicola (2009. szeptember 24.). „Strawberry pesticide leaves sour taste: Methyl iodide use by Californian farmers up for review.”. Nature News. (Hozzáférés: 2009. szeptember 25.)