Иодмета́н (ио́дистый мети́л, метилиоди́д, моноиодмета́н, MeI) — органическое соединение с формулой CH3I, продукт замещения иодом одного из атомов водорода в молекуле метана. Представляет собой тяжёлую летучую жидкость. В высоких концентрациях ядовит. Часто используется в органическом синтезе для метилирования. В природе выделяется в небольшом количестве рисом.
| Иодметан | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Общие | |||
| Систематическое наименование |
иодметан | ||
| Традиционные названия | метилйодид; йодметан, метилиод, монойодметан | ||
| Хим. формула | CH3I | ||
| Рац. формула | CH3I | ||
| Физические свойства | |||
| Состояние | жидкость | ||
| Молярная масса | 141,94 г/моль | ||
| Плотность | 2,2789 г/см³ | ||
| Энергия ионизации | 9,54 ± 0,01 эВ[1][2] | ||
| Термические свойства | |||
| Температура | |||
| • плавления | -66,45 °C | ||
| • кипения | 42,43 °C | ||
| • вспышки | -28 °C | ||
| Давление пара | 50 атм | ||
| Химические свойства | |||
| Растворимость | |||
| • в воде | 1,4 г/100 мл | ||
| Оптические свойства | |||
| Показатель преломления | 1,5304 | ||
| Структура | |||
| Дипольный момент | 1,59 Д | ||
| Классификация | |||
| Рег. номер CAS | 74-88-4 | ||
| PubChem | 6328 | ||
| Рег. номер EINECS | 200-819-5 | ||
| SMILES | |||
| InChI | |||
| RTECS | PA9450000 | ||
| ChEBI | 39282 | ||
| Номер ООН | 2644 | ||
| ChemSpider | 6088 | ||
| Безопасность | |||
| Предельная концентрация | 1 мг/м³ | ||
| ЛД50 | 76 мг/кг | ||
| Токсичность | токсичен, канцероген | ||
| NFPA 704 | |||
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
 Медиафайлы на Викискладе | |||
Свойства
правитьТяжёлая подвижная жидкость, желтеющая со временем, особенно на свету из-за выделения I2. Для предотвращения этого иодметан хранят в тёмной посуде над медной проволокой, поглощающей иод.
Получение
правитьПолучают по экзотермической реакции между метанолом и трииодидом фосфора, который получается in situ из красного фосфора:
- 3 CH3OH + PI3 → 3 CH3I + H3PO3
- или
- CH3OH + H3PO4 + KI → CH3I + KH2PO4 + H2O (3-4 ч. t под ОХ рефлюкс, перемешивание)
Также получают реакцией иодида калия с диметилсульфатом в присутствии карбоната кальция[3]:
Для очистки CH3I может быть обработан Na2S2O3 для удаления иода. Очистку также можно осуществить обработкой раствором соды с последующей сушкой над плавленным хлористым кальцием и перегонкой[4].
Также его можно получить реакцией иодида калия с метилтозилатом:
- KI + CH3OSO2C6H4CH3 → CH3I + KOSO2C6H4CH3
Применение
правитьИодметан является отличным реагентом для реакций замещения SN2. Он стерически открыт для атак нуклеофилам, к тому же иод является хорошей уходящей группой.
В представленных реакциях основные карбонаты K2CO3 или Li2CO3 удаляют кислые протоны, в результате чего образуются карбоксильный и фенольный карбанион, который выступает в роли нуклеофила в SN2 реакции. Иодиды являются более «мягкими» реагентами в нуклеофильных реакциях в силу более слабой связи с внешними электронами и более лёгкой поляризуемости иодида. В силу этого он предпочитает более «мягкие» нуклеофилы. Так, при алкилировании тиоционата происходит алкилирование по сере, но никак не по азоту с образованием CH3SCN, но никак не CH3NCS. Это также наблюдается при алкилировании 1,3-дикарбонильных соединений, метилирование енолятов этих соединений практически полностью идёт по углеродному атому, хотя заряд сосредоточен больше на атомах кислорода.
Иодметан легко образует метилмагнийиодид. Он широко распространён на практике из-за лёгкости получения и часто используется в учебных лабораториях.
В процессе Monsanto[5] иодметан образуется in situ из метанола и иодоводорода. CH3I затем реагирует с окисью углерода в присутствии родиевых комплексов с образованием ацетилиодида, прекурсора уксусной кислоты после гидролиза. Большое количество уксусной кислоты получается таким способом.
Токсикология и безопасность
правитьЯрко выраженный канцероген. ЛД50 при ингаляции для крыс составляет 76 мг/кг. В печени метилиодид быстро превращается в S-метилглутатион. Вдыхание большого количества паров иодметана вызывает поражение лёгких, печени, почек и центральной нервной системы, что приводит к тошноте, головокружению, кашлю и рвоте. Длительный контакт с кожей вызывает химические ожоги. Большие дозы при ингаляции вызывают отёк лёгких.
Пределы взрываемости воздушных смесей 8,5—66 %.
Предельно допустимая концентрация иодистого метила в воздухе рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-76 составляет 1 мг/м3.
В соответствии с ГОСТ 12.1.007-76 иодметан относится ко II классу опасности.
Примечания
править- ↑ http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0420.html
- ↑ David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
- ↑ Гаттерман Л., Виланд Г. Практические работы по органической химии. М.-Л.: ГНТИ ХимЛит., 1948. С. 139.
- ↑ Практические работы по органической химии. Выпуск 2. Юрьев Ю. К. Общие правила работы. Примеры синтезов. М.: Изд-во МГУ, 1957. С. 173.
- ↑ en:Monsanto process