Χλωροξυλομεθάνιο
Το χλωροξυμεθάνιο ή υποχλωριώδης μεθυλεστέρας ή υποχλωριώδες μεθύλιο είναι ο απλούστερος εστέρας του υποχλωριώδους οξέος (HOCl), δηλαδή θεωρητικά παράγεται με εστεροποίηση του τελευταίου με μεθανόλη. Σύμφωνα με το χημικό τύπο του, CH3OCl, έχει ένα ισομερές θέσης, τη χλωρομεθανόλη (ClCH2OH), που είναι μια ασταθής αλαλκανόλη που αφυδροχλωριώνεται γρήγορα σχηματίζοντας μεθανάλη. Το ίδιο το χλωροξυμεθάνιο είναι μια επίσης ασταθής και εξαιρετικά τοξική χημική ένωση που μπορεί να διασπαστεί εκρηκτικά και αποδίδοντας τοξικούς ατμούς (μεθανάλη και υδροχλώριο).
Χλωροξυλομεθάνιο | |
---|---|
Γενικά | |
Όνομα IUPAC | Χλωροξυλομεθάνιο |
Άλλες ονομασίες | Υποχλωριώδης μεθυλεστέρας Υποχλωριώδες μεθύλιο |
Χημικά αναγνωριστικά | |
Χημικός τύπος | CH3OCl |
Μοριακή μάζα | 66,49 amu |
Σύντομος συντακτικός τύπος |
CH3OCl |
Συντομογραφίες | MeOCl |
Αριθμός CAS | 593-78-2 |
SMILES | COCl |
PubChem CID | 79056 |
ChemSpider ID | 71388 |
Φυσικές ιδιότητες | |
Χημικές ιδιότητες | |
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa). |
Δομή
ΕπεξεργασίαΗ δομή του ομοιάζει γεωμετρικά με αυτήν της μεθανόλης με χλώριο αντί υδρογόνου στο υδροξύλιο:
Δεσμοί[1] | ||||
Δεσμός | τύπος δεσμού | ηλεκτρονική δομή | Μήκος δεσμού | Ιονισμός |
---|---|---|---|---|
C-H | σ | 2sp2-1s | 107 pm | 3% C- H+ |
C-O | σ | 2sp3-2sp3 | 150 pm | 19% C+ O- |
O-Cl | σ | 2sp2-3sp3 | 172 pm | 2% O- Cl+ |
Στατιστικό ηλεκτρικό φορτίο[2] | ||||
Ο | -0,21 | |||
C | -0,10 | |||
Cl | +0,02 | |||
Η (C-H) | +0,03 |
Παραγωγή
ΕπεξεργασίαΜε την επίδραση υποχλωριώδους οξέος (HOCl) σε μεθανόλη (CH3OH) παράγεται ασταθές διάλυμα χλωροξυμεθανίου:
Χημική συμπεριφορά και παράγωγα
ΕπεξεργασίαΑποτελεί ηλεκτρονιόφιλο αντιδραστήριο θετικού χλωρίου (Cl+) σε συνδυασμό με το πυρηνόφιλο αρνητικό μεθοξύλιο (CH3O-).
Αυτοδιάσπαση
ΕπεξεργασίαΤο πρόβλημα σταθερότητας στο χλωροξυμεθάνιο είναι ότι η στερεοχημική εγγύτητα του υδρογόνου και χλωρίου στο ίδιο μόριο σημαίνει ότι σύντομα το μόριο αφυδροχλωριώνεται παράγοντας μεθανάλη και υδροχλώριο:
Αντιδράσεις υποκατάστασης
ΕπεξεργασίαΥποκατάσταση σε υδροξύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε υδροξείδια, π.χ. σε υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), παράγεται μεθανολικό νάτριο και υποχλωριώδες οξύ, [3]:
Υποκατάσταση σε αλκοξύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε αλκοολικό άλας, π.χ. αλκοολικό νάτριο (RONa), παράγεται μεθανολικό νάτριο και ακυκλοχλωρίδιο[3]:
Υποκατάσταση από αλκινύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε αλκινικό άλας, π.χ. αλκινικό νάτριο (RC≡CNa), παράγεται μεθανολικό νάτριο και 1-χλωραλκίνιο[3]:
Υποκατάσταση από κυάνιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε κυσνιούχο άλας, π.χ. κυανιούχο νάτριο (NaCN), παράγεται μεθανολικό νάτριο και χλωροκυάνιο[3]:
Υποκατάσταση από αλκύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε οργανομεταλλική ένωση, π.χ. αλκυλολίθιο (RLi), παράγεται μεθανολικό νάτριο και χλωραλκάνιο[3]:
Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) παράγεται μεθανολικό νάτριο και χλωρυδρόθειο[3]:
Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε θειολικό νάτριο (RSNa) παράγεται μεθανολικό νάτριο και χλωροθειομεθάνιο[3]:
Υποκατάσταση από αλογόνο
Επεξεργασία1. Με επίδραση χλωροξυμεθανίου σε άλας άλλου αλογόνου, π.χ. NaX, όπου X βρώμιο ή ιώδιο, παράγεται μεθανολικό νάτριο και χλωραλογόνο[3]:
2. Με επίδραση χλωροξυμεθανίου σε αλκυλαλογονίδιο (RX) άλλου αλογόνου, π.χ. NaX, όπου X βρώμιο ή ιώδιο, παράγεται μεθοξυαλκάνιο και χλωραλογόνο[3]:
Υποκατάσταση από αμινομάδα
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε αμμωνία (NH3) παράγεται μεθανόλη και χλωραμίνη[3]:
Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε πρωυτοταγή αμίνη (RNH2) παράγεται μεθανόλη και N-χλωροαλκαναμίνη[3]:
Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε δευτεροταγή αμίνη (R'NHR) παράγεται μεθανόλη και Ν-αλκυλο-N-χλωροαλκαναμίνη[3]:
Υποκατάσταση από φωσφύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε φωσφίνη σχηματίζει μεθανόλη και χλωροφωσφίνη[4]:
Υποκατάσταση από σιλύλιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, παράγεται υδροχλώριο και σιλοξυμεθάνιο[5]:
Υποκατάσταση από υδρίδιο
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου σε υδρίδιο μετάλλου, π.χ. σε υδρίδιο του λιθίου (LiH), παράγεται υδροχλώριο και μεθανολικό λίθιο (ή το αντίστοιχο άλας του άλλου μετάλλου, αν είχαμε άλλο υδρίδιο)[3]:
Ηλεκτρονιόφιλη αρωματική υποκατάσταση
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση χλωροξυμεθανίου π.χ. σε βενζόλιο παράγεται χλωροβενζόλιο και μεθανόλη:
Αντιδράσεις προσθήκης
Επεξεργασία1. Προσθήκη σε διπλούς δεσμούς C-C. Π.χ. με αιθένιο δίνει 1-μεθοξυ-2-χλωραιθάνιο:
2. Προσθήκη σε τριπλούς δεσμούς C-C. Π.χ. με αιθίνιο δίνει 1-μεθοξυ-2-χλωραιθένιο:
3. Προσθήκη σε συζηγείς διπλούς δεσμούς C-C. Π.χ. με βουταδιένιο-1,3 δίνει 1-μεθοξυ-4-χλωροβουτένιο-2:
4. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ισοκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο δίνει 1-μεθοξυ-3-χλωροπροπάνιο:
5. Προσθήκη σε ενώσεις με καρβονύλιο. Π.χ. με μεθανάλη δίνει μεθοξυχλωροξυμεθάνιο:
6. Προσθήκη σε ιμίνες. Π.χ. με μεθανιμίνη δίνει N-χλωρο-1-μεθοξυμεθαναμίνη:
7. Προσθήκη σε ενώσεις με τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με το εποξυαιθάνιο δίνει εκρηκτικό υπεροξείδιο 2-χλωροξυ-1-μεθοξυαιθάνιο[6]:
8. Προσθήκη σε ενώσεις με αζωτούχους τριμελείς ή τετραμελείς ετεροκυκλικούς δακτυλίους. Π.χ. με το επαζαιθάνιο δίνει 2-μεθοξυ-Ν-χλωροαιθαναμίνη[7]:
Παρεμβολή μεθυλενίου
ΕπεξεργασίαΜε επίδραση μεθυλενίου ([:CH2]) σε χλωροξυμεθάνιο παράγεται χλωροξυαιθάνιο[8]:
Παρατηρήσεις και παραπομπές
Επεξεργασία- ↑ Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
- ↑ Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
- ↑ 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Cl, X = CH3O.
- ↑ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
- ↑ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3O.
- ↑ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.3., σελ. 22-25.
- ↑ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.
Πηγές
Επεξεργασία- Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
- Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
- Διαδικτυακός τόπος JOC (Journal of Organic Chemisrty).