iyodometan - Iodomethane

iyodometan
Tüm açık hidrojenler eklenmiş iyodometanın stereo iskelet formülü
İyodometanın top ve çubuk modeli
İyodometanın boşluk doldurma modeli
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
iyodometan
Diğer isimler
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
Kısaltmalar
969135
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.000.745 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
1233
fıçı
metil+iyodür
RTECS numarası
ÜNİİ
BM numarası 2644
  • InChI=1S/CH3I/c1-2/h1H3 KontrolY
    Anahtar: INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N KontrolY
Özellikler
, H 3 I
Molar kütle 141.939  g·mol -1
Dış görünüş renksiz sıvı
Koku Keskin, eter benzeri
Yoğunluk 2,28  g·mL -1
Erime noktası -66.5 °C; -87.6 °F; 206.7 Bin
Kaynama noktası 42,4 ila 42,8 °C; 108,2 ila 108,9 °F; 315.5 - 315.9 Bin
14  g·L -1 (20 °C, 68 °F'de)
günlük P 1.609
Buhar basıncı 54,4  kPa (20 °C, 68 °F'de)
1,4  μmol·Pa -1 ·kg -1
−57,2·10 −6 cm 3 ·mol -1
1.530–1.531
Yapı
dörtyüzlü
Termokimya
82.75  J·K -1 ·mol -1
Std
oluşum entalpisi
f H 298 )
-14.1 – -13.1  kJ·mol -1
Std
yanma entalpisi
c H 298 )
-808.9 – -808,3  kJ·mol -1
Tehlikeler
GHS piktogramları GHS06: Zehirli GHS08: Sağlık tehlikesi
GHS Sinyal kelimesi Tehlike
H301 , H312 , H315 , H331 , H335 , H351
P261 , P280 , P301+310 , P311
NFPA 704 (ateş elması)
3
0
0
Ölümcül doz veya konsantrasyon (LD, LC):
LD 50 ( ortalama doz )
3800  ppm (sıçan, 15  dk)
NIOSH (ABD sağlığa maruz kalma sınırları):
PEL (İzin Verilebilir )
TWA 5  ppm (28  mg/m 3 ) [cilt]
REL (Önerilen)
Ca TWA 2  ppm (10  mg/m 3 ) [cilt]
IDLH (Acil tehlike)
Ca [100  ppm]
Bağıntılı bileşikler
İlgili iyodometanlar
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
KontrolY doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

İyodometan olarak da adlandırılan metil iyodid olduğu ve genel olarak "Mel" kısaltılmış kimyasal bileşik , formül CH 3 I. Bir olan yoğun , renksiz, uçucu sıvı olabilir. Kimyasal yapı açısından, bir hidrojen atomunun bir iyot atomu ile yer değiştirmesi yoluyla metan ile ilgilidir . Pirinç tarlaları tarafından doğal olarak küçük miktarlarda yayılır . Aynı zamanda, dünyanın ılıman okyanuslarında algler ve yosunlar tarafından yılda 214.000 tondan fazla olduğu tahmin edilen büyük miktarlarda ve karasal mantarlar ve bakteriler tarafından karada daha az miktarlarda üretilir. Organik sentezde metil gruplarının kaynağı olarak kullanılır .

Hazırlık ve kullanım

İyodometan, metanol ve kırmızı fosfor karışımına iyot eklendiğinde meydana gelen ekzotermik reaksiyon yoluyla oluşur . İyotlaştırıcı reaktif, yerinde oluşan fosfor triiyodürdür :

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

Alternatif olarak, dimetil sülfatın potasyum iyodür ile kalsiyum karbonat varlığında reaksiyonundan hazırlanır :

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

İyodometan ayrıca metanolün sulu hidrojen iyodür ile reaksiyonu yoluyla da hazırlanabilir :

CH 3 OH + H → CH 3 I + H 2 O

Üretilen iyodometan, reaksiyon karışımından damıtılabilir.

İyodometan da işlenmesiyle hazırlanabilir iyodoform ile potasyum hidroksit ve dimetil sülfat % 95 altında etanol .

Depolama ve arıtma

Birçok organoiyodür bileşiği gibi, iyodometan da ışığın neden olduğu bozulmayı önlemek için tipik olarak koyu renkli şişelerde saklanır iyot verir ve bozulmuş numunelere morumsu bir renk verir. Ticari numuneler bakır veya gümüş tel ile stabilize edilebilir. İyodu uzaklaştırmak için Na 2 S 2 O 3 ile yıkanarak ve ardından damıtılarak saflaştırılabilir .

biyojenik iyodometan

Çoğu iyodometan, iyodürün mikrobiyal metilasyonu ile üretilir. Okyanuslar ana kaynaktır, ancak pirinç tarlaları da önemlidir.

Reaksiyonlar

Metilasyon reaktifi

İyodometan için mükemmel bir substrat olan S , N 2 ikame reaksiyonları. Öyle sterik tarafından saldırı için açık nükleofiller ve iyodür iyi olduğunu ayrılan grup . Karbon, oksijen, kükürt, azot ve fosfor nükleofillerini alkillemek için kullanılır. Ne yazık ki, yüksek bir eşdeğer ağırlığa sahiptir: bir mol iyodometan, bir mol klorometandan neredeyse üç kat ve bir mol bromometandan yaklaşık 1,5 kat daha ağırdır . Öte yandan, klorometan ve bromometan gaz halindedir, dolayısıyla işlenmesi daha zordur ve ayrıca daha zayıf alkilleyici maddelerdir. İyodür, klorometan veya bromometan ile bir nükleofil ile reaksiyona girdiğinde, iyodometan yerinde oluşturulurken bir katalizör görevi görebilir .

İyodometan makul derecede uygun fiyatlı olsa da, iyodürler genellikle daha yaygın klorürler ve bromürlere göre pahalıdır; ticari ölçekte, ucuz olması ve daha yüksek kaynama noktasına sahip olması nedeniyle daha toksik olan dimetil sülfat tercih edilir. İyodometan içindeki iyodür ayrılan grup, istenmeyen yan reaksiyonlara neden olabilir. Son olarak, oldukça reaktif olan iyodometan, laboratuvar çalışanları için ilgili klorür ve bromürlerden daha tehlikelidir.

Örneğin, karboksilik asitlerin veya fenollerin metilasyonu için kullanılabilir :

Bir karboksilik asit veya fenolün MeI ile metilasyonu

Bu örneklerde, temel ( K 2 CO 3 ya da Li 2 CO 3 ) oluşturmak üzere asidik proton kaldırır karboksilat veya fenoksit S de nükleofil olarak hizmet veren bir anyon, N 2 ikame.

İyodür, "yumuşak" bir anyondur, bu, MeI ile metilasyonun, bir ambidentat nükleofilin "daha yumuşak" ucunda meydana gelme eğiliminde olduğu anlamına gelir . Örneğin, reaksiyon tiyosiyanat iyonu iyilik saldırıya S yerine "sert" N esas olarak giden, metil tiyosiyanat (CH 3 SCN) yerine metil izotiyosiyanat CH 3 NCS. Bu davranış, 1,3-dikarbonil bileşiklerinden türetilenler gibi stabilize edilmiş enolatların metilasyonu ile ilgilidir. Bunların ve ilgili enolatların metilasyonu, daha sert oksijen atomunda veya (genellikle istenen) karbon atomunda meydana gelebilir . İyodometan ile C-alkilasyon neredeyse her zaman baskındır.

Diğer reaksiyonlar

Olarak Monsanto işlemi ve Cativa işlemi , Mel oluşturan yerinde tepkimesinden metanol ve hidrojen iyodit . CH 3 Sonra ile reaksiyona giren karbon monoksit bir mevcudiyetinde rodyum ya da iridyum oluşturulması için kompleksin asetil iyodür , ön-maddenin asetik asit ardından hidroliz . Cativa işlemi genellikle daha az su kullanılması gerektiğinden ve daha az yan ürün olduğundan tercih edilir.

MeI, yaygın bir "Me - " kaynağı olan Grignard reaktifi , metilmagnezyum iyodür ("MeMgI") hazırlamak için kullanılır . MeMgI kullanımının yerini ticari olarak temin edilebilen metillityum almıştır . MeI ayrıca 2 mol MeI'yi 2/1-molar sodyum amalgam (2 mol sodyum, 1 mol cıva) ile reaksiyona sokarak dimetil cıva hazırlamak için kullanılabilir.

İyodometan ve diğer organik iyot bileşikleri hem sonra, ciddi bir nükleer kaza koşullarında formunu do Fukushima ve Çernobil iyot sırasıyla Avrupa ve Japonya'da tespit edildi organik iyot bileşikleri şeklinde -131.

Pestisit olarak kullanın

İyodometan ayrıca fungisit , herbisit , böcek ilacı , nematisit ve toprak dezenfektanı olarak metil bromürün ( bromometan olarak da bilinir ) yerine kullanılması önerilmiştir ( Montreal Protokolü altında yasaklanmıştır ). Arysta LifeScience tarafından üretilen ve MIDAS markası altında satılan iyodometan, ABD, Meksika, Fas, Japonya, Türkiye ve Yeni Zelanda'da bir pestisit olarak tescil edilmiştir ve Avustralya, Guatemala, Kosta Rika, Şili, Mısır, İsrail'de tescil beklemektedir. , Güney Afrika ve diğer ülkeler. MIDAS toprak fumigantının California'daki ilk ticari uygulamaları Mayıs 2011'de Fresno County'de başladı.

İyodometan , 2007 yılında Amerika Birleşik Devletleri Çevre Koruma Ajansı tarafından böcekleri, bitki parazit nematodlarını, toprak kaynaklı patojenleri ve yabani ot tohumlarını kontrol etmek için kullanılan bir bitki öncesi biyosit olarak pestisit olarak kullanım için onaylanmıştır . Bileşik, tarlada yetişen çilekler, biberler, domatesler, üzüm asmaları, süs bitkileri ve çim ve fidanlıklarda yetişen çilekler, sert çekirdekli meyveler, ağaç yemişleri ve kozalaklı ağaçlar için bir ekim öncesi toprak muamelesi olarak kullanılmak üzere tescil edilmiştir. Bir tüketici davasındaki keşif aşamasından sonra, üretici, pazar uygulanabilirliği eksikliğini öne sürerek fumigantı geri çekti.

Bir fumigant olarak iyodometanın kullanımı endişe yarattı. Örneğin, 54 kimyager ve doktor bir mektupta ABD EPA ile temasa geçerek "US EPA'nın yayın uygulamalarından kaynaklanabilecek yüksek düzeyde iyodometan maruziyetinin 'kabul edilebilir' riskler olduğu sonucuna varmasından şüpheliyiz. risk değerlendirmesinde toksikoloji ve maruziyet hakkında yeterliliği veya doğruluğu bağımsız bilimsel akran gözden geçirenler tarafından incelenmemiş birçok varsayım var. Ek olarak, US EPA'nın hesaplamalarının hiçbiri doğmamış fetüsün ve çocukların toksik saldırılara karşı ekstra savunmasızlığını hesaba katmıyor." EPA Yönetici Yardımcısı Jim Gulliford, "Bu kadar titiz bir analiz gerçekleştirerek ve kullanımını yöneten son derece kısıtlayıcı hükümler geliştirerek, herhangi bir endişe riski olmayacağından eminiz" diyerek yanıt verdi ve Ekim ayında EPA, iyodometanın toprak olarak kullanımını onayladı. Amerika Birleşik Devletleri'nde fumigant .

California Pestisit Yönetmeliği Departmanı (DPR), iyodometanın "yüksek derecede toksik" olduğu ve "bu ajanın tarımsal veya yapısal fümigasyon kullanımı için öngörülen herhangi bir senaryonun, çok sayıda halkın maruz kalmasıyla sonuçlanacağı ve dolayısıyla önemli bir etkiye sahip olacağı sonucuna varmıştır. halk sağlığı üzerindeki olumsuz etki" ve bu koşullarda kimyasalın yeterli kontrolünün "imkansız değilse bile zor" olacağıdır. İyodometan, o Aralık ayında Kaliforniya'da bir pestisit olarak onaylandı. 5 Ocak 2011'de Kaliforniya'nın iyodometan onayına itiraz eden bir dava açıldı. Daha sonra, üretici fümigantı geri çekti ve Kaliforniya Pestisit Düzenleme Departmanı'nın, pazarın uygun olmadığını öne sürerek California kaydını iptal etmesini istedi.

Emniyet

Toksisite ve biyolojik etkiler

Göre ABD Tarım Dairesi sergiler inhalasyon ve yutma için yüksek akut toksisitesi için orta iodometan. Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC) listelerini inhalasyon, deri emilimi, yutma ve hedef gözlerin iç organlar, deri, solunum sistemi, ve mümkün maruz kalma yolu olarak göz teması merkezi sinir sistemi . Belirtiler arasında göz tahrişi, mide bulantısı, kusma, baş dönmesi, ataksi , konuşma bozukluğu ve dermatit sayılabilir . Yüksek dozda akut toksisitede, endüstriyel kazalarda meydana gelebileceği gibi, toksisite, metabolik bozukluğu, böbrek yetmezliğini, venöz ve arteriyel trombozu ve karakteristik bir beyin hasarı paterniyle birlikte nöbetler ve koma ile birlikte ensefalopatiyi içerir.

İyodometan bir sahiptir LD 50 sıçan 76 mg / kg oral uygulama için, ve karaciğer bu S-metil hızlı dönüşüm maruz glutation .

ABD Çevre Koruma Ajansı, iyodometan risk değerlendirmesinde, bileşiğe atfedilebilecek rapor edilmiş insan zehirlenmesi vakaları için son 100 yılda kapsamlı bir bilimsel ve tıbbi literatür araştırması yaptı. EPA'yı kaynak olarak göstererek, California Pestisit Yönetmeliği Departmanı, "Geçen yüzyılda, yayınlanmış literatürde sadece 11 iyodometan zehirlenmesi vakası rapor edilmiştir." (Hermouet, C. ve ark. 1996 ve Appel, GB ve ark. 1975) "30 Mayıs 2007'de iyodometan zehirlenmesi için güncellenmiş bir literatür araştırması, yalnızca bir ek vaka raporu üretti." (Schwartz MD, et al. 2005). Biri hariç hepsi endüstriyel -tarımsal değil- kazalardı ve kalan zehirlenme vakası bariz bir intihardı. İyodometan, çeşitli organik kimyasal reaksiyonlarla ilgili çalışma ve öğrenme için çoğu üniversite ve kolej kimya bölümlerinde olduğu kadar endüstriyel işlemlerde de rutin ve düzenli olarak kullanılmaktadır.

Memelilerde kanserojenlik

ABD Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü (NIOSH), ABD Mesleki Güvenlik ve Sağlık İdaresi ve ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri tarafından potansiyel bir mesleki kanserojen olarak kabul edilir . Kanser Araştırmaları Ajansı "Metil iyodür insanlarda (Grup 3) için kanserojen olarak sınıflandırılamaz.": Metil iyodür sonra gerçekleştirilen çalışmalara dayanmaktadır sonucuna Öneriler 65 olduğu listelenen 2007 itibariyle, Çevre Koruma Ajansı onu "değişmiş tiroid hormonu homeostazının yokluğunda insanlar için kanserojen olma olasılığı düşük" olarak sınıflandırıyor, yani bir insan kanserojen ama sadece tiroid fonksiyonunu bozmaya yetecek kadar büyük dozlarda (fazla iyodür yoluyla). Bununla birlikte, bu bulgu, EPA'nın kanser derecelendirmesinin "yalnızca kontrol grubunun% 66'sının ve diğer gruplardaki sıçanların% 54-62'sinin öldüğü tek bir sıçan inhalasyon çalışmasına dayandığını belirten Pestisit Eylem Ağı tarafından tartışılmaktadır. çalışmanın bitiminden önce". Şunu belirtiyorlar: "EPA, tescil ettiren tarafından yürütülen tasarım ve uygulamada kusurlu olan iki hakemli olmayan çalışma lehine erken hakemli çalışmaları reddediyor gibi görünüyor." ABD Çevre Koruma Ajansı'nın Pestisit Eylem Ağı'na iddialarının bilimsel kanıtlarını sunma taleplerine rağmen, bunu yapmadılar.

Referanslar

Ek kaynaklar

  • Mart, Jerry (1992), İleri Organik Kimya: Reaksiyonlar, Mekanizmalar ve Yapı (4. baskı), New York: Wiley, ISBN 0-471-60180-2
  • Sulikowski, GA; Sulikowski, MM (1999). Coates, RM'de; Danimarka, SE (Ed.) Organik Sentez için Reaktifler El Kitabı, Cilt 1: CC Bond Formasyonu için Reaktifler, Yardımcı Maddeler ve Katalizörler New York: Wiley, s. 423–26.
  • Cıvata HM; Gansewendt B. (1993). "Metil halojenürlerin kanserojenlik mekanizmaları". Kritik Rev Toksikol . 23 (3): 237–53. doi : 10.3109/10408449309105011 . PMID  8260067 .

Dış bağlantılar