요오드메탄

Iodomethane

요오드메탄
Stereo skeletal formula of iodomethane with all explicit hydrogens added
Ball and stick model of iodomethane
Spacefill model of iodomethane
이름
선호 IUPAC 이름
요오드메탄[1]
기타 이름
  • 요오드화[1] 메틸
  • 메틸요오드
  • 모노오도메탄
식별자
3D 모델(JSmol)
약어
  • 할론 10001
  • 메이
969135
체비
켐벨
켐스파이더
ECHA InfoCard 100.000.745 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 200-819-5
1233
케그
메슈 메틸+오다이오드
펍켐 CID
RTECS 번호
  • PA9450000
유니
UN 번호 2644
  • InChi=1S/CH3I/c1-2/h1H3 수표Y
    키: INQOMBQAUSQDDS-UHFFFAOYSA-N 수표Y
  • CI
특성.
CH3I
어금질량 141.939 g·190−1
외관 무색액
냄새 자극성, 에테르성[2]
밀도 2.28 g·mL−1
녹는점 -66.5°C, -87.6°F, 206.7K
비등점 42.4~42.8°C, 108.2~108.9°F, 315.5~315.9K
14 g·L−1(20°C, 68°F)[3]
로그 P 1.609
증기압 54.4kPa(20°C, 68°F)
1.4 μmol·Pa−1·kg−1
자기 감수성(magnetic susibility)
 -57.2·10cm−63·190cm−1
1.530–1.531
구조
사면체
열화학
82.75 J·K−1·몰−1
-14.1 – -13.1 kJ·몰−1
-808.9 – -808.3 kJ·몰−1
위험
GHS 라벨 표시:
GHS06: Toxic GHS08: Health hazard
위험
H301, H312, H315, H331, H335, H351
P261, P280, P301+P310, P311
NFPA 704(화재 다이아몬드)
3
0
0
치사량 또는 농도(LD, LC):
  • 76mg/kg−1(도덕, 랫드)[3]
  • 800mg/kg−1(피말, 기니피그)
  • 1550ppm(랫드, 30분)
  • 860ppm (190, 57분)
  • 220ppm(랫드, 4시간)[4]
3800ppm(랫드, 15분)[4]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 5ppm(28mg/m3) [피부][2]
REL(권장)
 Ca TWA 2ppm(10mg/m3) [피부][2]
IDLH(즉시 위험)
 Ca [100ppm][2]
관련 화합물
관련요오드메탄류
달리 명시된 경우를 제외하고, 표준 상태(25°C [77°F], 100 kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공된다.
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Infobox 참조 자료

요오드메탄은 요오드화 메틸이라고도 하며, 일반적으로 약칭으로 "MeI"라고 불리는 화학 화합물로, CI라는3 공식을 가지고 있다. 그것은 조밀하고 무색하며 휘발성 있는 액체다. 화학적 구조로 보면 수소 원자 1개를 요오드 원자 1개로 대체해 메탄과 관련이 있다. 그것은 자연적으로 소량의 벼농사에서 배출된다.[5] 또한 세계 온대양의 해조류와 다시마에 의해 연간 21만 4천 톤 이상, 육지에서는 육지 곰팡이와 박테리아에 의해 적은 양으로 추산되는 방대한 양으로도 생산된다. 메틸 그룹의 원천으로 유기합성에 사용된다.

준비 및 취급

요오드메탄은 붉은 인과 메탄올 혼합물에 요오드가 첨가될 때 발생하는 발열 반응을 통해 형성된다.[6] 요오드화 시약은 인의 3차 시약으로, 현장에서 형성된다.

3 CHOH3 + PI3 → 3 CHI3 + HPOH23

또는 탄산칼슘이 존재하는 상태에서 요오드화칼륨과 함께 황산 디메틸의 반응으로 준비한다.[6]

(CHO3)2SO2 + KI → CHI3 + 초숙32

요오드메탄은 또한 메탄올과 요오드화 수소와의 반응에 의해 준비될 수 있다.

CHOH3 + HI → CHI3 + HO2

생성된 요오드메탄은 반응 혼합물에서 증류할 수 있다.

요오드메탄은 또한 이도폼을 수산화칼륨과 황산 디메틸을 95% 에탄올 이하로 처리함으로써 준비될 수 있다.[7]

저장 및 정화

많은 유기화합물과 마찬가지로, 요오드메탄은 일반적으로 빛에 의한 요오드화합물로 인한 열화를 억제하기 위해 어두운 병에 저장되며, 분해된 샘플에 보라색 색조를 준다. 상업용 견본은 구리선이나 은선으로 안정화시킬 수 있다.[8] NaSO로223 세척하여 요오드를 제거한 후 증류하여 정제할 수 있다.

바이오제닉요오드메탄

대부분의 요오드메탄은 요오드화물의 미생물 메틸화에 의해 생성된다. 바다가 주요 근원이지만 논밭도 상당하다.[9]

반응

메틸화 시약

요오드메탄은 S2N 대체 반응에 탁월한 기질이다. 뉴클레오필드에 의한 공격에 대해 강직하게 개방되어 있으며, 요오드화물은 좋은 이탈군이다. 알킬링 탄소, 산소, 황, 질소, 인 핵물질 등에 쓰인다.[8] 불행히도 등가중량이 높다. 요오드메탄 한 몰의 무게는 클로로메탄 한 몰의 3배, 브로모메탄 한 몰의 1.5배에 달한다. 반면 클로로메탄과 브로모메탄은 기체성분이 많아 취급이 어렵고 알킬링제도 약하다. 요오드화물은 클로로메탄이나 브로모메탄을 핵물질로 반응시킬 때 촉매 역할을 할 수 있으며, 요오드메탄은 그 자리에서 형성된다.

요오드화물은 일반적으로 염화염소와 브로마이드에 비해 비싸지만, 요오드메탄은 상당히 저렴하고 비등점이 높기 때문에 상업적인 규모에서는 독성이 강한 디메틸황산염을 선호한다. 요오드메탄에 있는 요오드화물이 집단 이탈하는 것은 원치 않는 부작용의 원인이 될 수 있다. 마지막으로, 반응성이 높은 요오드메탄은 관련 염소 처리와 브로마이드보다 실험실 근로자에게 더 위험하다.

예를 들어 카복실산 또는 페놀의 메틸화에 사용할 수 있다.[10]

Methylation of a carboxylic acid or phenol with MeI

이러한 예에서 염기(KCO23 또는 LiCO23)는 산성의 양성자를 제거하여 카르복실산염 또는 페노산화 음이온을 형성하는데, 이는 S2N 대체에서 핵소포체의 역할을 한다.

요오드화물은 "부드러운" 음이온으로, MeI와의 메틸화가 양면 핵소포기의 "서까운" 끝에서 일어나는 경향이 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 티오시아네이트 이온에 대한 반응은 '경질' 질소보다는 유황에 대한 공격을 선호하며, 주로 이소티오시아네이트 CHNCS보다는3 메틸 티오시아네이트(CHSCN3)로 이어진다. 이러한 행동은 1,3-디카르보닐 화합물에서 파생된 것과 같은 안정화된 에놀레이트들의 메틸레이션과 관련이 있다. 이러한 에놀레이트 및 관련 에놀레이트 메틸레이션은 더 단단한 산소 원자 또는 (보통 원하는) 탄소 원자에서 발생할 수 있다. 요오드메탄의 경우 C알킬화가 거의 항상 우세하다.

기타반응

몬산토 공정과 카티바 공정에서 메탄올과 요오드화수소의 반응으로 MeI가 자리에서 형성된다. 그런 다음 CHI는3 로듐 또는 이리듐 복합체가 있는 곳에서 일산화탄소와 반응하여 가수 분해 후 아세트산의 전조인 아세틸 요오드화물을 형성한다. Cativa 공정은 일반적으로 사용하는 물이 적고 부산물이 적기 때문에 선호된다.

MeI는 "Me−"의 공통 공급원인 Grignard 시약인 요오드 메틸마그네슘("MeMgI")을 준비하는 데 사용된다. MeMgI의 사용은 상업적으로 이용 가능한 메틸리튬으로 다소 대체되었다. MeI는 또한 2/1몰라 나트륨 아말감(나트륨 2몰, 수은 1몰)으로 MeI의 2몰을 반응시켜 디메틸머큐리 조제에도 사용할 수 있다.

체르노빌과 후쿠시마 둘 다에 이어 유럽과 일본의[12][13] 유기요오드 화합물에서 요오드-131이 각각 검출되면서 심각한 원자력 사고의 조건에서 요오드메탄과 기타 유기 요오드 화합물이 형성된다.[11]

농약으로 사용

요오드메탄은 또한 살균제, 제초제, 살충제, 네미시드, 토양 소독제로서 메틸브로마이드(브로모메탄이라고도 함)를 대체하는 (몬트리올 의정서에 따라 금지)로 제안되었다. 아리스타생명과학이 제조해 MIDAS라는 상표명으로 판매하고 있는 요오드메탄은 미국, 멕시코, 모로코, 일본, 터키, 뉴질랜드에서 농약으로 등록되어 있으며 호주, 과테말라, 코스타리카, 칠레, 이집트, 이스라엘, 남아프리카 등지에 등록이 보류되어 있다.[14] 캘리포니아의 MIDAS 토양용 기미건물의 첫 번째 상업적 응용은 2011년 5월 프레즈노 카운티에서 시작되었다.[citation needed]

요오드메탄은 2007년 미국 환경보호청으로부터 곤충, 식물 기생성 네마토드, 토양성 병원균, 잡초 종자 등에 사용되는 식전 바이오시드로서 농약으로 사용 승인을 받은 바 있다.[15] 이 화합물은 밭에서 재배한 딸기, 고추, 토마토, 포도넝쿨, 장식품, 잔디 등에 식전토양처리로 사용되도록 등록되었으며, 양묘장에서 재배한 딸기, 돌과일, 나무 견과류, 침엽수 등을 대상으로 한다. 소비자 소송에서 발견 단계 이후 제조사는 시장 생존력이 떨어진다는 이유로 훈증제를 회수했다.[16]

요오드메탄을 훈증제로 사용하는 것이 우려를 자아냈다. 예를 들어 54명의 화학자와 의사는 서한에서 미국 EPA와 접촉해 "방송 적용으로 발생할 가능성이 높은 요오드메탄 노출도가 '허용될 수 있는' 위험이라는 미국 EPA의 결론에 회의적이다. 미국 EPA는 독성학 및 위험 평가의 노출에 대해 많은 가정을 해 왔으며, 이러한 가정은 독립적 과학적 안전 점검자가 적절성 또는 정확성을 검사하지 않았다. 게다가, 미국 EPA의 계산들 중 아무도 이 태아와 아이들 유독성의 모욕을 여분의 취약점을 차지한다."[17]EPA국무부 관리자 짐 Gulliford겠다는 답변도,"We고 매우 제한적인 조항의 사용을 관리하는 개발 그러한 엄격한 분석을 수행함으로써 conc이 없을 것이다 위험으로 확신한다.EPA는 지난 10월 미국에서 토양 기미제로 요오드메탄 사용을 승인했다.

캘리포니아 농약 규제부(DPR)는 요오드메탄이 "독성이 매우 높다"고 결론내렸고, "이 요오드메탄의 농약 또는 구조용 훈증 사용 시 예상되는 시나리오가 다수 대중에게 노출되어 공중 보건에 중대한 악영향을 미칠 것"이라고 결론내렸다.이런 상황에서 화학 물질의 올은 "불가능하지는 않더라도, 위험할 것"[18]이다. 요오드메탄은 지난 12월 캘리포니아에서 살충제로 승인됐다.[19] 2011년 1월 5일 캘리포니아의 요오드메탄 승인에 이의를 제기하는 소송이 제기되었다. 이후 제조사는 훈증제를 회수하고, 캘리포니아 농약 규제 부서에 시장 생존력이 부족하다는 이유로 등록 취소를 요청했다.[16]

안전

독성 및 생물학적 영향

미국 농무부에 따르면, 요오드메탄은 흡입과 섭취에 대해 보통에서 높은 급성 독성을 보인다.[20] 질병통제예방센터(CDC)는 흡입, 피부 흡수, 섭취, 눈 접촉 등을 눈, 피부, 호흡기, 중추신경계의 대상 기관과 함께 가능한 노출 경로로 나열한다. 증상은 눈의 자극, 메스꺼움, 구토, 현기증, 아탁시아, 구토, 피부염을 포함할 수 있다.[21] 고선량 급성 독성에서는 산업재해에서 일어날 수 있는 것처럼 독성에는 대사 장애, 신부전, 정맥 및 동맥 혈전증, 발작과 혼수상태의 뇌병증이 포함되며 뇌손상의 특징적인 패턴이 있다.[22]

요오드메탄에는 76mg/kg의 쥐에게 경구 투여하기 위한 LD가50 있으며, 간에서는 S-메틸글루타티온으로 빠르게 전환된다.[23]

미국 EPA는 요오드메탄에 대한 위험 평가에서 지난 100년 동안 이 화합물에 기인하는 인간 독물질의 보고된 사례에 대해 철저한 과학 및 의학 문헌 조사를 실시했다. 그것의 원천으로 EPA을 이유로 CaliforniaDepartment농약 규제," 지난 세기 동안, iodomethane 중독 중 오직 11사건들은 출판 문학에서 보고되고 있다."(Hermouet, C(알. 1996년&아펠, 영국..(알. 1975년)"5월 30일 2007년 iodomethane 중독으로 업데이트된 문헌 조사만 생산된 결론을 내렸다. 한 추가 사례 보고서" (Schwartz MD, et al. 2005). 한 명을 제외하고는 모두 농업이 아닌 공업적인 사고였고, 나머지 독살 사건은 명백한 자살 사건이었다. 요오드메탄은 다양한 유기 화학 반응과 관련된 연구와 학습을 위해 대부분의 대학과 대학 화학 학과뿐만 아니라 산업 과정에서도 일상적이고 정기적으로 사용된다.

포유류의 발암성

미국 국립산업안전보건연구소(NIOSH), 미국 산업안전보건청, 미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control and Prevention)에서 잠재적 직업상 발암물질로 꼽힌다.[24] 국제 암연 구기구 연구 아이오딘화메틸 후 공연한 Proposition65:"메칠 요오드화 인간에게 그것의 발암성(그룹 3)으로 분류가 되지 않다."2007[업데이트]의 환경 보호국은 인간의 부재에 발암제가 될 가능성이 아니라``능동적으로 분류해 그 목록에 기반을 두고 결론을 내렸다.바꾸다에드 갑상선호르몬 동점선" 즉, 그것은 인간의 발암물질이지만 갑상선 기능을 방해할 수 있을 만큼 충분히 큰 용량에 불과하다(요오드화합물 과다를 통한).[25] 그러나 이 결과는 EPA의 암 등급이 "연구 종료 전에 대조군 66%와 다른 그룹의 54~62%가 사망한 쥐 흡입 연구 하나에만 근거한 것으로 보인다"고 명시한 살충제 조치 네트워크에 의해 논란이 되고 있다. 그들은 계속해서 다음과 같이 진술한다: "EPA는 설계와 실행에 결함이 있는 등록자에 의해 수행된 두 개의 비개인 검토 연구를 위해 초기 동료 검토 연구를 기각하는 것으로 보인다."[26] 미국 EPA가 살충제 조치 네트워크에 자신들의 주장에 대한 과학적 증거를 제시해 달라고 요청했음에도 불구하고, 그들은 그렇게 하지 않았다.

참조

  1. ^ a b "Front Matter". Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book). Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2014. p. 657. doi:10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  2. ^ a b c d NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0420". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH).
  3. ^ a b 산업안전보건연구소의 게스티스 물질 데이터베이스에 기록
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  5. ^ K. R. Redeker; N.-Y. Wang; J. C. Low; A. McMillan; S. C. Tyler & R. J. Cicerone (2000). "Emissions of Methyl Halides and Methane from Rice Paddies". Science. 290 (5493): 966–969. Bibcode:2000Sci...290..966R. doi:10.1126/science.290.5493.966. PMID 11062125.
  6. ^ a b King, C. S.; Hartman, W. W. (1943). "Methyl Iodide". Organic Syntheses.; Collective Volume, vol. 2, p. 399
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  8. ^ a b Sulikowski, Gary A.; Sulikowski, Michelle M.; Haukaas, Michael H.; Moon, Bongjin (2005). "Iodomethane". Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. e-EROS. doi:10.1002/047084289X.ri029m.pub2. ISBN 978-0471936237.
  9. ^ Lim, Y.-K.; Phang, S.-M.; Rahman, N. Abdul; Sturges, W. T.; Malin, G. (2017). "REVIEW: Halocarbon Emissions from Marine Phytoplankton and Climate Change". Int. J. Environ. Sci. Technol.: 1355–1370. doi:10.1007/s13762-016-1219-5. S2CID 99300836.
  10. ^ Avila-Zárraga, J. G.; Martínez, R. (January 2001). "Efficient methylation of carboxylic acids with potassium hydroxide/methyl sulfoxide and iodomethane". Synthetic Communications. 31 (14): 2177–2183. doi:10.1081/SCC-100104469. S2CID 94476899.
  11. ^ St. John Foreman, Mark Russell (2015). "An introduction to serious nuclear accident chemistry". Cogent Chemistry. 1. doi:10.1080/23312009.2015.1049111.
  12. ^ Bihari, Árpád; Dezső, Zoltán; Bujtás, Tibor; Manga, László; Lencsés, András; Dombóvári, Péter; Csige, István; Ranga, Tibor; Mogyorósi, Magdolna; Veres, Mihály (2014). "Fission products from the damaged Fukushima reactor observed in Hungary" (PDF). Isotopes in Environmental and Health Studies. 50 (1): 94–102. doi:10.1080/10256016.2013.828717. PMID 24437973. S2CID 8992460.
  13. ^ Noguchi, Hiroshi; Murata, Mikio (1988). "Physicochemical speciation of airborne 131I in Japan from Chernobyl". Journal of Environmental Radioactivity. 7: 65–74. doi:10.1016/0265-931X(88)90042-2.
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  16. ^ a b 산호세 머큐리 뉴스 2012년 3월 20일 "요오드화 메틸 제조자는 논란이 많은 농약을 폐기한다"
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  19. ^ Schwartz, Carly (August 31, 2011). "Methyl Iodide Controversy: California Officials Ignored Scientists In Approving Dangerous Pesticide". Huffington Post. Retrieved November 25, 2018.
  20. ^ Guo, Mingxin; Gao, Suduan (2009). "Degradation of Methyl Iodide in Soil: Effects of Environmental Factors" (PDF). Journal of Environmental Quality. 38 (2): 513–519. doi:10.2134/jeq2008.0124. PMID 19202021. Archived from the original (PDF) on August 14, 2011.
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추가 출처

  • March, Jerry (1992), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (4th ed.), New York: Wiley, ISBN 0-471-60180-2
  • 술리코프스키, G. A.; 술리코프스키, M. M. (1999년) Coates, R.M.; 덴마크, S. E. (Eds.) 유기합성을 위한 시약 핸드북 1권: C-C 본드 형성을 위한 시약, 보조기 및 촉매 뉴욕: Wiley, 페이지 423–26.
  • Bolt H. M.; Gansewendt B. (1993). "Mechanisms of carcinogenicity of methyl halides". Crit Rev Toxicol. 23 (3): 237–53. doi:10.3109/10408449309105011. PMID 8260067.

외부 링크