Иодметан

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	CI
InChI	InChI=1S/CH3I/c1-2/h1H3 INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N
RTECS	PA9450000
ChEBI	39282
Номер ООН	2644
ChemSpider	6088
Безопасность
Предельная концентрация	1 мг/м³
ЛД50	76 мг/кг
Токсичность	токсичен, канцероген
NFPA 704	1 3 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

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.

Свойства

Тяжёлая 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

Получают 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]:

(CH₃)₂SO₄ + 2 KI → K₂SO₄ + 2 CH₃I

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

Иодметан является отличным реагентом для реакций замещения S_N2. 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 S_N2 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

Ярко 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

1. http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0420.html
2. David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals (англ.): A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
3. Гаттерман Л., Виланд Г. Практические работы по органической химии. М.-Л.: ГНТИ ХимЛит., 1948. С. 139.
4. Практические работы по органической химии. Выпуск 2. Юрьев Ю. К. Общие правила работы. Примеры синтезов. М.: Изд-во МГУ, 1957. С. 173.
5. en:Monsanto process

См. также

• Метилирование