Iodmethan

Strukturformel
Allgemeines
Name	Iodmethan
Andere Namen	Methyliodid; Monoiodmethan; Halon 10001;
Summenformel	CH3I
Kurzbeschreibung	farblose, stechend etherisch riechende Flüssigkeit[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	200-819-5
ECHA-InfoCard	100.000.745
PubChem	6328
Wikidata	Q421729
Eigenschaften
Molare Masse	141,94 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	2,28 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	−66 °C[1]
Siedepunkt	42 °C[1]
Dampfdruck	441 hPa (20 °C)[1]; 538 hPa (25 °C)[1]; 630 hPa (30 °C)[1]; 1318 hPa (50 °C)[1];
Löslichkeit	schlecht in Wasser (8,66 g·l−1 bei 20 °C)[1]
Dipolmoment	1,62 D[2] (5,4 · 10−30 C · m)
Brechungsindex	1,5304[3]
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 301+331‐312‐315‐319‐335‐351‐410
	P: 273‐302+352‐304+340‐305+351+338‐308+310 [1]
MAK	aufgehoben, da Verdacht auf krebserzeugende Wirkung[1]; Schweiz: 0,3 ml·m−3 bzw. 2 mg·m−3[5];
Toxikologische Daten	76 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[3]
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	−13,6 ± 0,5 kJ·mol−1[6]
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Iodmethan, veraltet Methyliodid, ist eine organische Halogenverbindung.

Darstellung

Iodmethan entsteht in einer exothermen Reaktion, wenn Iod zu einem Gemisch von Methanol und rotem Phosphor gegeben wird.[7] Das iodierende Reagenz ist Phosphortriiodid, das in situ gebildet wird:

\mathrm {2\ P+\ 3\ I_{2}\longrightarrow \ 2\ PI_{3}}

\mathrm {3\ CH_{3}OH\ +\ PI_{3}\longrightarrow \ 3\ CH_{3}I+H_{3}PO_{3}}

Alternativ kann Iodmethan durch Reaktion von Dimethylsulfat mit Kaliumiodid in Gegenwart von Calciumcarbonat hergestellt werden:[7]

\mathrm {(CH_{3}O)_{2}SO_{2}\ +2\ KI\longrightarrow \ K_{2}SO_{4}\ +2\ CH_{3}I}

Methyliodid/CH₃I kann durch Destillation und nachfolgendes Waschen mit Na₂S₂O₃ von Iod gereinigt werden.

Physikalische Eigenschaften

Bindungen im Detail

Iodmethan ist bei Umgebungstemperatur und Normaldruck eine farblose, etherisch riechende Flüssigkeit. Bei Normaldruck siedet die Verbindung bei 42,44 °C.[8] Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend log₁₀(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) mit A = 4,1554, B = 1177,78 und C = −32,058 im Temperaturbereich von 218 bis 315,6 K[9] bzw. mit A = 4,14897, B = 1223,831 und C = −20.179 im Temperaturbereich von 315,6 bis 521 K.[9] Die Verbindung ist schwer brennbar. Der Explosionsbereich liegt zwischen 8,5 Vol.‑% (500 g/m³) als untere Explosionsgrenze (UEG) und 66 Vol.‑% (3870 g/m³) als obere Explosionsgrenze (OEG).[10] Die Zündtemperatur beträgt 355 °C.[10] Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.

Chemische Eigenschaften

Iodmethan reagiert mit Alkali- und Erdalkalimetallen und wird zur Methylierung (Einführung einer Methylgruppe) von organischen Substanzen verwendet. Ammoniak und Amine reagieren mit Iodmethan unter Bildung von Methylammoniumiodiden. Durch Wiederholung dieser Reaktion können quartäre Ammoniumionen erzeugt werden (sog. erschöpfende Methylierung), wobei nach jedem Schritt das Amin mit einer Base freigesetzt wird:

Quartäre Ammoniumionen können nicht mehr durch Laugen deprotoniert werden. Ihre Salze sind vollständig dissoziiert.

Toxische Eigenschaften

Iodmethan hat sich im Tierversuch als krebserregend erwiesen.[3]

Physiologische Wirkung

Iodmethan ist wie andere Methylierungsreagenzien (Beispiel: Dimethylsulfat) krebserregend und sehr toxisch. Die karzinogene Wirkung ist ursächlich verbunden mit der methylierenden Wirkung. Methyliodid ist ein sehr gutes Elektrophil und geht somit leicht nucleophile Substitutionsreaktionen mit körpereigenen Nucleophilen ein. Dadurch kommt es zu einer Methylierung der DNA, die dann bei der Zellteilung nicht mehr korrekt von der DNA-Polymerase abgelesen werden kann.[11]

Reaktionen

Monsanto-Prozess

Iodmethan ist Bestandteil des katalytischen Zyklus des Monsanto-Prozess zu Herstellung von Essigsäure.[12]

Verwendung

Durch Reaktion mit Natriumarsenit in Gegenwart von Natriumhydroxid kann Dinatriummethylarsonat gewonnen werden.[13]

\mathrm {Na_{3}AsO_{3}+CH_{3}I\longrightarrow CH_{3}AsNa_{2}O_{3}+NaI}

Einzelnachweise

Eintrag zu Iodmethan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Mai 2019. (JavaScript erforderlich)
David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Permittivity (Dielectric Constant) of Gases, S. 6-188.
Eintrag zu Iodmethan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 19. September 2014.
Eintrag zu Iodomethane im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 74-88-4 bzw. Iodmethan), abgerufen am 2. November 2015.
A. S. Carson, P. G. Laye, J. B. Pedley, Alison M. Welsby: The enthalpies of formation of iodomethane, diiodomethane, triiodomethane, and tetraiodomethane by rotating combustion calorimetry, in: The Journal of Chemical Thermodynamics, 1993, 25 (2), S. 261–269; doi:10.1006/jcht.1993.1025.
C. S. King, W. W. Hartman: Methyl Iodide In: Organic Syntheses. 13, 1933, S. 60, doi:10.15227/orgsyn.013.0060; Coll. Vol. 2, 1943, S. 399 (PDF).
Boublik, T.; Aim, K.: Heats of Vaporization of Simple Non-spherical Molecule Compounds in Collect. Czech. Chem. Commun.37 (1972) 3513.
Stull, D.R.: Vapor Pressure of Pure Substances. Organic and Inorganic Compounds in Ind. Eng. Chem. 39 (1947) 517–540, doi:10.1021/ie50448a022.
E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.
Carsten Schmuck, Bernd Engels, Tanja Schirmeister, Reinhold Fink: Chemie für Mediziner, Pearson Studium, S. 457, ISBN 978-3-8273-7286-4.
Greener Industry: Ethanoic Acid - Production Method: The Monsanto Process. Abgerufen am 14. Mai 2019 (englisch).
P. H. List, L. Hörhammer: Chemikalien und Drogen Teil A: N-Q. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-65035-2, S. 108 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

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[GESTIS-1] Eintrag zu Iodmethan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 15. Mai 2019. (JavaScript erforderlich)

[CRC90_6_188-2] David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Permittivity (Dielectric Constant) of Gases, S. 6-188.

[roempp-3] Eintrag zu Iodmethan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 19. September 2014.

[CLP_100.000.745-4] Eintrag zu Iodomethane im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.

[5] Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 74-88-4 bzw. Iodmethan), abgerufen am 2. November 2015.

[6] A. S. Carson, P. G. Laye, J. B. Pedley, Alison M. Welsby: The enthalpies of formation of iodomethane, diiodomethane, triiodomethane, and tetraiodomethane by rotating combustion calorimetry, in: The Journal of Chemical Thermodynamics, 1993, 25 (2), S. 261–269; doi:10.1006/jcht.1993.1025.

[king-7] C. S. King, W. W. Hartman: Methyl Iodide In: Organic Syntheses. 13, 1933, S. 60, doi:10.15227/orgsyn.013.0060; Coll. Vol. 2, 1943, S. 399 (PDF).

[8] Boublik, T.; Aim, K.: Heats of Vaporization of Simple Non-spherical Molecule Compounds in Collect. Czech. Chem. Commun.37 (1972) 3513.

[Stull-9] Stull, D.R.: Vapor Pressure of Pure Substances. Organic and Inorganic Compounds in Ind. Eng. Chem. 39 (1947) 517–540, doi:10.1021/ie50448a022.

[Brandes-10] E. Brandes, W. Möller: Sicherheitstechnische Kenngrößen – Band 1: Brennbare Flüssigkeiten und Gase, Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH, Bremerhaven 2003.

[Schmuck-11] Carsten Schmuck, Bernd Engels, Tanja Schirmeister, Reinhold Fink: Chemie für Mediziner, Pearson Studium, S. 457, ISBN 978-3-8273-7286-4.

[12] Greener Industry: Ethanoic Acid - Production Method: The Monsanto Process. Abgerufen am 14. Mai 2019 (englisch).

[P._H._List,_L._Hörhammer-13] P. H. List, L. Hörhammer: Chemikalien und Drogen Teil A: N-Q. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-65035-2, S. 108 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).