Iodometano

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Iodometano
Struttura dello iodometano
Struttura 3D dello iodometano
Nome IUPAC
iodometano
Nomi alternativi
ioduro di metile
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareCH3I
Massa molecolare (u)141,94
Aspettoliquido incolore dall'odore acre
Numero CAS74-88-4
Numero EINECS200-819-5
PubChem6328
SMILES
CI
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)2,28
Indice di rifrazione1,531
Solubilità in acqua14 g/L (20 °C)
Temperatura di fusione−66,5 °C (206,65 K)
Temperatura di ebollizione42,5 °C (315,65 K)
Tensione di vapore (Pa) a 293,15 K50.000
Proprietà tossicologiche
LD50 (mg/kg)76 (orale, ratto)
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma−28 °C (245,15 K)
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta tossico a lungo termine
pericolo
Frasi H301 - 312 - 315 - 331 - 335 - 351
Consigli P261 - 280 - 301+310 - 311 [1]

Lo iodometano, comunemente chiamato anche ioduro di metile, è un composto chimico ottenuto rimpiazzando un atomo di idrogeno del metano con uno di iodio. A temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore miscibile nei solventi organici. In natura viene emesso in piccole quantità dalle piantagioni di riso.[2] Viene utilizzato nella sintesi organica come agente metilante e ne viene proposto l'utilizzo in agricoltura come agente fumigante in sostituzione del bromometano,[3] bandito dal protocollo di Montréal.

Sintesi[modifica | modifica wikitesto]

Lo iodometano viene sintetizzato facendo reagire il metanolo con triioduro di fosforo, ottenuto in situ utilizzando iodio e fosforo rosso:[4]

3 CH3OH + PI3 → 3 CH3I + H3PO3

Un metodo di sintesi alternativo sfrutta la reazione tra dimetilsolfato e ioduro di potassio in presenza di carbonato di calcio:[4]

(CH3O)2SO2 + KI → CH3I + CH3OSO2OK

Lo iodometano può essere purificato tramite distillazione e successivo lavaggio con tiosolfato di sodio per rimuovere le tracce di iodio.

Un altro metodo di sintesi utilizza metanolo e ioduro di potassio in presenza di acido solforico:

CH3OH + KI + H2SO4 → CH3I + K2SO4 + H2O

La reazione viene condotta a bassa temperatura e l'acqua prodotta viene assorbita dall'eccesso di acido solforico, spostando in questo modo l'equilibrio verso destra. Lo iodometano ottenuto può essere distillato dalla miscela di reazione.

Reazioni[modifica | modifica wikitesto]

Lo iodometano è un eccellente substrato per le reazioni SN2, stericamente poco impedito e con lo iodio che costituisce un buon gruppo uscente. Viene utilizzato per alchilare nucleofili contenenti atomi di carbonio, ossigeno, zolfo, azoto e fosforo.[5] Per esempio può essere utilizzato per la metilazione di fenoli e acidi carbossilici:[6]

Metilazione di un acido carbossilico o del fenolo con CH3I

Un altro esempio è rappresentato dalla metilazione dell'ammoniaca, con formazione di derivati delle ammine (ioduri di metilammonio):

Methylation Ammonia.svg

Lo iodometano può essere utilizzato come precursore del reattivo di Grignard CH3MgI, il cui utilizzo è stato alquanto soppiantato dal metillitio commercialmente disponibile.

Nel processo Monsanto, lo ioduro di metile si forma in situ per reazione tra metanolo e acido iodidrico. Successivamente CH3I reagisce con il monossido di carbonio in presenza di un complesso del rodio formando CH3COI (ioduro di acetile), che dopo idrolisi produce acido acetico.

Tossicità[modifica | modifica wikitesto]

Lo iodometano possiede un LD50 per somministrazione orale nei ratti pari a 76 mg/kg, e nel fegato è rapidamente convertito in S-metilglutatione.[7] È classificato come potenzialmente cancerogeno da varie agenzie attive nell'ambito medico e ambientale. Lo IARC lo pone all'interno della categoria 3 (classificazione impossibile riguardo all'azione cancerogena per l'uomo).

L'inalazione dei vapori di iodometano può provocare danni ai polmoni, al fegato, ai reni e al sistema nervoso. Provoca nausea, giramenti di testa, tosse e vomito. Il contatto prolungato con la pelle provoca ustioni. L'inalazione massiva può causare edema polmonare.

La sua tossicità deriva dalla sua potente azione metilante: gli enzimi contenenti gruppi sulfidrili -SH risentono particolarmente dell'effetto di questo tipo di sostanze, e vengono inibiti. A risentirne in particolare è il sistema nervoso centrale, dove la mancanza di questi enzimi provoca danni gravi.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 13.05.2014
  2. ^ K. R. Redeker, N.-Y. Wang, J. C. Low, A. McMillan, S. C. Tyler, and R. J. Cicerone, Emissions of Methyl Halides and Methane from Rice Paddies, in Science, vol. 290, nº 5493, 2000, pp. 966–969, DOI:10.1126/science.290.5493.966, PMID 11062125.
  3. ^ (EN) Marla Cone, EPA OKs use of toxic pesticide on fields, in Los Angeles Times, 6 ottobre 2007. URL consultato il 4 marzo 2011.
  4. ^ a b King, C. S.; Hartman, W. W. (1943), Methyl Iodide; Org. Synth., Coll. Vol. 2: 399
  5. ^ Sulikowski, Gary A.; Sulikowski, Michelle M.; Haukaas, Michael H.; Moon, Bongjin (2005). "Iodomethane". e-EROS. DOI10.1002/047084289X.ri029m.pub2
  6. ^ Avila-Zárraga, J. G., Martínez, R., Efficient methylation of carboxylic acids with potassium hydroxide/methyl sulfoxide and iodomethane, in Synthetic Communications, vol. 31, nº 14, gennaio 2001, pp. 2177–2183, DOI:10.1081/SCC-100104469.
  7. ^ Johnson, M. K., Metabolism of iodomethane in the rat, in Biochem. J., vol. 98, 1966, pp. 38–43, PMID 5938661.

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