A metil-jodid vagy jódmetán (gyakori rövidítéssel MeI) szerves jódvegyület, képlete CH3I. Ez a viszonylag nagy sűrűségű, illékony folyadék a metánból vezethető le, ha annak egyik hidrogénatomját jódatommal cseréljük le. Dipólusmomentuma 1,59 D, törésmutatója 1,5304 (20 °C, D), 1,5293 (21 °C, D). Az általában használt szerves oldószerekkel elegyedik. Színtelen, bár fény hatására a bomlás során keletkező jód miatt lilás árnyalatúvá válik. Fémréz felett tárolva a jód megkötődik. A metil-jodidot kiterjedten használják a szerves kémiai szintézisekben metilcsoport bevitelére. Ezt az átalakítást metilezésnek (metilálásnak) nevezik. A természetben kis mennyiségben metil-jodidot emittálnak a rizsültetvények. Növényvédőszerként (peszticid) is felhasználják.
Kémiai tulajdonságok A metil-jodid az SN2 szubsztitúciós reakciók kiváló szubsztrátja. A nukleofilek támadása sztérikusan nincs gátolva, a jodid pedig jó távozó csoport. Felhasználható például fenolok vagy karbonsavak metilezésére:
350px|Karbonsav vagy fenol metilezése MeI-vel
Ezekben a példákban a bázis (K2CO3 vagy Li2CO3) lehasítja a savas protont, karboxilát illetve fenoxid anion keletkezik, melyek az SN2 reakció nukleofiljei lesznek.
A jodid „szoft” anion, ami azt jelenti, hogy a MeI-vel történő metilezés ambidens nukleofilek esetén inkább azok „szoftabb” végén fog végbemenni. A tiocianátion például inkább a kénatomon fog támadni, nem a „hard” nitrogénen, ezért a reakcióban főként metil-tiocianát (CH3SCN) keletkezik, nem pedig CH3NCS. Ez a viselkedés a stabilizált enolátok, például az 1,3-dikarbonil vegyületek származékai esetében fontos, mivel ezek és más hasonló enolátok alkileződhetnek a „hardabb” oxigénen vagy (ami többnyire kívánatosabb) a szénatomon is. Metil-jodiddal csaknem mindig a C-alkilezés van túlsúlyban.
A MeI fontos prekurzora a metil-magnézium-jodidnak („MeMgI”), mely gyakran használt reagens. Mivel a MeMgI könnyen képződik, gyakran állítják elő bevezető laboratóriumi gyakorlatok során a Grignard-reagensek illusztrációjaként. A MeMgI alkalmazását némileg felváltotta a kereskedelmi forgalomban kapható metil-lítium.
A Monsanto-féle ecetsavszintézis során metanolból és hidrogén-jodidból in situ keletkezik CH3I, ez utána ródium-komplex katalizátor jelenlétében szén-monoxiddal acetil-jodiddá alakul, melyből hidrolízissel állítják elő az ecetsavat. A legnagyobb mennyiségben ezzel az eljárással gyártanak ecetsavat.
Felhasználható dimetil-higany előállítására: 2 mol MeI 2/1-molos nátrium-amalgámmal (2 mol nátrium, 1 mol higany) történő reakciójával.
A MeI 270 °C-on hidrogén-jodid, szén-monoxid és szén-dioxid képződése közben hidrolizál.
Előállítása Előállítható vörösfoszfor és metanol elegyéhez jódot adva. A reakció exoterm. A jódozó szer a foszfor-trijodid, mely „in situ” képződik: 3 CH3OH + PI3 › 3 CH3I + H3PO3
Egy másik eljárás szerint kalcium-karbonát jelenlétében dimetil-szulfátot reagáltatnak kálium-jodiddal:
(CH3O)2SO2 + KI → CH3I + CH3OSO2OK
A terméket desztillációval tisztítják, majd Na2S2O3-tal mossák, hogy eltávolítsák a jódot.
Metil-jodid előállítható metanol és kálium-jodid savkatalizált reakciójával is:
CH3OH + KI + H2SO4 → CH3I + K2SO4 + H2O
A reakciót alacsony hőmérsékleten hajtják végre. A keletkezett vizet a kénsav feleslege megköti, így a reakció nem megfordítható. A képződött metil-jodid kidesztillálható a reakcióelegyből.
Felhasználása Metilezőszerként A metil-jodid kiváló metilezőszer, de használatának vannak hátrányai. Nagy az egyenértéksúlya: egy mol metil-jodid majdnem háromszor akkora súlyú, mint egy mol metil-klorid. A metil-klorid ugyanakkor (a metil-bromidhoz hasonlóan) gázállapotú, emiatt körülményesebb dolgozni vele, mint a folyékony halmazállapotú metil-jodiddal. A metil-klorid gyengébb metilezőszer, bár gyakran így is megfelel a kívánt célra.
A jodidok általában drágábbak a viszonylag gyakrabban használt kloridokhoz és bromidokhoz képest, bár a metil-jodid elfogadható árú. Ipari léptékben inkább a mérgező dimetil-szulfátot használják, mivel olcsó, és ez is folyadék halmazállapotú. A metil-jodid távozó csoportja, a jodidion, mint erős nukleofil, mellékreakciókban vehet részt. Végül, mivel a metil-jodid rendkívül reakcióképes, sokkal nagyobb veszélyt jelent a laboratóriumi dolgozókra, mint a megfelelő kloridok és bromidok. A metil-jodidot helyettesítő anyagok kiválasztásánál figyelembe kell venni az árat, a kezelés körülményességét, a kockázatot, a kémiai szelektivitást és a reakcióelegy feldolgozásának nehézségét.
Egyéb alkalmazások Metilezőszerként történő felhasználása mellett javasolták gomba-, gyom-, rovar- és fonalféregirtó szerként, valamint tűzoltó anyagként történő alkalmazását is. Ezeken kívül használható még talajfertőtlenítésre metil-bromid helyett (a metil-bromid felhasználását a Montreali jegyzőkönyvben betiltották). Nagy törésmutatója miatt a mikroszkópiában is alkalmazható. Ellentmondásos 2007 októberi döntésében az USA Környezetvédelmi Hivatala egyes esetekben engedélyezte talajgázosító szerként történő alkalmazását, bár Kaliforniában, Washingtonban és New Yorkban állami jóváhagyás híján még nem alkalmazható.
Toxicitása és biológiai hatása Patkányoknak szájon át adagolva LD50 értéke 76 mg/kg. A májban gyorsan átalakul S-metilglutationná. Az ACGIH vagy NTP besorolás alapján lehetséges karcinogén, míg az USA Környezetvédelmi Hivatala szerint nem az.Methyl Iodide (Iodomethane)
A metil-jodid gőzök belégzése tüdő, máj, vese és idegrendszeri károsodásokat okozhat. Hányingert, szédülést, köhögést és hányást okozhat. Bőrrel tartósabban érintkezve égési sérülést okoz. Nagy mennyiségben belélegezve tüdővizenyőt okoz.
Fordítás
Jegyzetek
Források
Sulikowski, G. A.; Sulikowski, M. M. (1999). in Coates, R.M.; Denmark, S. E. (Eds.) Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation New York: Wiley, pp. 423–26.
Külső hivatkozások International Chemical Safety Card 0509 (angolul) NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0420 (angolul)
IARC Summaries & Evaluations: Vol. 15 (1977), Vol. 41 (1986), Vol. 71 (1999) A metil-jodid metabolizmusa patkányban (angolul) A metil-jodid NMR spektruma
Kategória:Szerves jódvegyületek