Jump to content

хлорметан

хлорметан
Стерео, скелетная формула хлорметана с добавлением всех явных атомов водорода.
Модель шарика и палочки из хлорметана
Ball and stick model of chloromethane
Модель заполнения пространства хлорметаном
Spacefill model of chloromethane
Имена
Предпочтительное название ИЮПАК
хлорметан [2]
Другие имена
  • Хладагент-40
  • Р-40 [1]
  • Метилхлорид [1]
  • Монохлорметан [1]
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
1696839
ЧЭБИ
ЧЕМБЛ
ХимическийПаук
Информационная карта ECHA 100.000.744 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 200-817-4
24898
КЕГГ
МеШ Метил+Хлорид
номер РТЭКС
  • PA6300000
НЕКОТОРЫЙ
Число 1063
Характеристики
СН 3 Cl
Молярная масса 50.49  g·mol −1
Появление Бесцветный газ
Запах Слабый, сладкий запах [3]
Плотность 1,003 г/мл (-23,8 °C, жидкость) [1] 2,3065 г/л (0 °C, газ) [1]
Температура плавления -97,4 ° C (-143,3 ° F; 175,8 К) [1]
Точка кипения -23,8 ° C (-10,8 ° F; 249,3 К) [1]
5,325 г/л
войти P 1.113
Давление пара 506,09 кПа (при 20 ° C (68 ° F))
940 нмоль/(Па·кг)
−32.0·10 −6 см 3 /моль
Структура
четырехугольный
Тетраэдр
1,9 Д
Термохимия
234,36 Дж/(К⋅моль)
−83,68 кДж/моль
−764,5–−763,5 кДж/моль
Опасности
СГС Маркировка :
GHS02: Легковоспламеняющиеся GHS08: Опасность для здоровья
Опасность
Х220 , Х351 , Х373
П210 , П281 , П410+П403
NFPA 704 (огненный алмаз)
точка возгорания -20 ° C (-4 ° F; 253 К) [1]
625 ° C (1157 ° F; 898 К) [1]
Взрывоопасные пределы 8.1–17.4% [3]
Летальная доза или концентрация (LD, LC):
150–180 мг/кг (перорально, крыса) [1]
5,3 мг/л (4 ч, ингаляция, крыса) [1]
72 000 частей на миллион (крыса, 30 мин)
2200 частей на миллион (мышь, 6 ч)
2760 частей на миллион (млекопитающее, 4 ч)
2524 ч./млн (крыса, 4 ч) [4]
20 000 частей на миллион (морская свинка, 2 часа)
14 661 частей на миллион (собака, 6 ч) [4]
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
МЕХ (Допускается)
TWA 100 частей на миллион C 200 частей на миллион 300 частей на миллион (максимальный 5-минутный пик за каждые 3 часа) [3]
РЕЛ (рекомендуется)
Что [3]
IDLH (Непосредственная опасность)
Са [2000 частей на миллион] [3]
Родственные соединения
Родственные алканы
Родственные соединения
2-хлорэтанол
Страница дополнительных данных
Хлорметан (страница данных)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Хлорметан , также называемый метилхлоридом , хладагентом-40 , R-40 или HCC 40 , представляет собой органическое соединение с химической формулой СН 3 Сl . Один из галоалканов , это бесцветный, сладко пахнущий, легковоспламеняющийся газ. Метилхлорид является важнейшим реагентом в промышленной химии, хотя он редко присутствует в потребительских товарах. [5] и ранее использовался в качестве хладагента . Большая часть хлорметана биогенна .

возникновение

[ редактировать ]

Хлорметан — это широко распространенный органогалоген в атмосфере антропогенного или природного происхождения. Природные источники производят около 4 100 000 000 кг/год. [6]

Лабораторные культуры морского фитопланктона ( Phaeodactylum tricornutum , Phaeocystis sp., Thalassiosira weissflogii , Chaetoceros Calcitrans , Isochrysis sp., Porphyridium sp., Synechococcus sp., Tetraselmis sp., Prorocentrum sp. и Emiliana huxleyi ) продуцируют CH 3 Cl, но в относительно незначительные суммы. [7] [8] Обширное исследование 30 видов полярных макроводорослей выявило выделение значительных количеств CH 3 Cl только у Gigartina skottsbergii и Gymnogongrus antarcticus . [9]

Биогенез

[ редактировать ]

Солончаковое , растение Batis maritima содержит фермент метилхлоридтрансферазу катализирующий синтез CH 3 Cl из S-аденозин-L-метионина и хлорида. [10] Этот белок был очищен и экспрессирован в E. coli и, по-видимому, присутствует в других организмах, таких как грибы белой гнили ( Phellinus pomaceus ), красные водоросли ( Endoladia muricata ) и ледяное растение ( Mesembryanthemum Crystallinum ), каждый из которых известный производитель CH 3 Cl. [10] [11]

Сахарный тростник и выбросы метилхлорида

[ редактировать ]

В промышленности по производству сахарного тростника органические отходы обычно сжигаются в процессе когенерации электроэнергии . При загрязнении хлоридами эти отходы горят, выделяя в атмосферу хлористый метил. [12]

Межзвездные обнаружения

[ редактировать ]

Хлорметан был обнаружен в маломассивной протозвездной двойной системе класса 0 с помощью IRAS 16293–2422 Большой миллиметровой решетки Атакамы (ALMA). Он также был обнаружен в комете 67P/Чурюмова-Герасименко (67P/CG) с помощью орбитального спектрометра для ионного и нейтрального анализа Rosetta (ROSINA) на космическом корабле Rosetta . [13] Обнаружения показывают, что хлорметан может образовываться в регионах звездообразования до того, как образуются планеты или жизнь. [ нужна ссылка ]

Хлорметан был обнаружен в космосе. [14]

Производство

[ редактировать ]

Хлорметан был впервые синтезирован французскими химиками Жаном-Батистом Дюма и Эженом Пелиго в 1835 году путем кипячения смеси метанола , серной кислоты и хлорида натрия . Этот метод является предшественником используемого сегодня, в котором используется хлористый водород . вместо серной кислоты и хлорида натрия [15]

Хлорметан получают в промышленных масштабах путем обработки метанола или соляной кислотой хлористым водородом в соответствии с химическим уравнением : [5]

CH 3 OH + HCl → CH 3 Cl + H 2 O

Меньшее количество хлорметана получают при обработке смеси метана с хлором при повышенных температурах. Однако этот метод также дает более сильно хлорированные соединения, такие как дихлорметан , хлороформ и четыреххлористый углерод . По этой причине хлорирование метана обычно практикуется только тогда, когда желательны и другие продукты. Этот метод хлорирования также приводит к одновременному образованию хлористого водорода, что создает проблему утилизации. [5]

СН 4 + Cl 2 → СН 3 Cl + HCl
CH 3 Cl + Cl 2 → CH 2 Cl 2 + HCl
CH 2 Cl 2 + Cl 2 → CHCl 3 + HCl
CHCl 3 + Cl 2 → CCl 4 + HCl

Распространение в окружающей среде

[ редактировать ]
CH 3 Cl измерен в рамках Advanced Global Atmospheres Experiment ( AGAGE ) в нижних слоях атмосферы ( тропосфере ) на станциях по всему миру. Численность дана как среднемесячная мольная доля незагрязненных территорий в частях на триллион .

Большая часть хлористого метила, присутствующего в окружающей среде, в конечном итоге выбрасывается в атмосферу . После выброса в воздух время жизни этого вещества в атмосфере составляет около 10 месяцев с многочисленными естественными стоками, такими как океан, перенос в стратосферу, почву и т. д. [16] [17] [18]

С другой стороны, когда выделяемый метилхлорид попадает в воду, он быстро теряется в результате улетучивания . Период полураспада этого вещества с точки зрения улетучивания в реке, лагуне и озере составляет 2,1 часа, 25 часов и 18 дней соответственно. [19] [20]

Количество хлористого метила в стратосфере оценивается в 2 × 10 6 тонн в год, что составляет 20–25% от общего количества хлора, выбрасываемого в стратосферу ежегодно. [21] [22]

Использование

[ редактировать ]

Крупномасштабное использование хлорметана осуществляется для производства диметилдихлорсилана и родственных кремнийорганических соединений . [5] Эти соединения возникают в результате прямого процесса . Соответствующие реакции (Me = CH 3 ):

x MeCl + Si → Me 3 SiCl, Me 2 SiCl 2 , MeSiCl 3 , Me 4 Si 2 Cl 2 , ...

Диметилдихлорсилан (Me 2 SiCl 2 ) представляет особую ценность в качестве предшественника силиконов , но триметилсилилхлорид (Me 3 SiCl) и метилтрихлорсилан (MeSiCl 3 также ценны ).В меньших количествах используется в качестве растворителя при производстве бутилкаучука и при нефтепереработке .

Хлорметан используется в качестве метилирующего и хлорирующего агента, например, при производстве метилцеллюлозы . Он также используется во многих других областях: в качестве экстрагента для жиров , масел и смол , в качестве пропеллента и вспенивателя при производстве пенополистирола , в качестве местного анестетика , в качестве промежуточного продукта в производстве лекарств, в качестве носителя катализатора в низкотемпературная полимеризация , как жидкость для термометрического и термостатического оборудования, а также как гербицид .

Устаревшие приложения

[ редактировать ]

Хлорметан был широко используемым хладагентом , но его использование было прекращено. Он был особенно опасен среди распространенных хладагентов 1930-х годов из-за сочетания токсичности, воспламеняемости и отсутствия запаха по сравнению с другими токсичными хладагентами, такими как диоксид серы и аммиак . [23] Хлорметан также когда-то использовался для производства присадок к бензину на основе свинца ( тетраметилсвинца ).

Безопасность

[ редактировать ]

Вдыхание газообразного хлорметана вызывает эффекты на центральную нервную систему, аналогичные алкогольной интоксикации . TLV MAC составляет 50 частей на миллион, а такой же. Длительное воздействие может иметь мутагенные эффекты. [5]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Запись в базе данных веществ ГЕСТИС Института охраны труда.
  2. ^ Международный союз теоретической и прикладной химии (2014). Номенклатура органической химии: Рекомендации ИЮПАК и предпочтительные названия 2013 . Королевское химическое общество . п. 1033. дои : 10.1039/9781849733069 . ISBN  978-0-85404-182-4 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с д и Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0403» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ Перейти обратно: а б «Метилхлорид» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  5. ^ Перейти обратно: а б с д и Россберг, М.; Лендл, В.; Пфлайдерер, Г.; Тёгель, А.; Дреер, Э.Л.; Лангер, Э.; Рассартс, Х.; Кляйншмидт, П.; Страк, Х.; Кук, Р.; Бек, Ю.; Липпер, К.-А.; Торкельсон, Т.Р.; Лёзер, Э.; сумка, КК; Манн, Т. (2006). «Хлорированные углеводороды». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a06_233.pub2 . ISBN  3527306730 .
  6. ^ Гриббл, Гордон (2023). Кингхорн, А. Дуглас; Фальк, Хайнц; Гиббонс, Саймон; Асакава, Ёсинори; Лю, Цзи-Кай; Дирш, Верена М. (ред.). Природные галогенорганические соединения . Прогресс в химии органических природных продуктов. Швейцария: Природа Спрингера. ISBN  978-3-031-26629-4 .
  7. ^ Скаррат М.Г., Мур Р.М. (1996). «Производство метилхлорида и метилбромида в лабораторных культурах морского фитопланктона». Мар Чем . 54 (3–4): 263–272. Бибкод : 1996Март..54..263С . дои : 10.1016/0304-4203(96)00036-9 .
  8. ^ Скаррат М.Г., Мур Р.М. (1998). «Производство бромистого метила и хлористого метила в лабораторных культурах морского фитопланктона II». Мар Чем . 59 (3–4): 311–320. Бибкод : 1998Март..59..311С . дои : 10.1016/S0304-4203(97)00092-3 .
  9. ^ Латурнус Ф (2001). «Морские макроводоросли в полярных регионах как природные источники летучих органогалогенов». Environ Sci Pollut Res . 8 (2): 103–108. Бибкод : 2001ESPR....8..103L . дои : 10.1007/BF02987302 . ПМИД   11400635 . S2CID   570389 .
  10. ^ Перейти обратно: а б Ni X, Hager LP (1998). «Клонирование кДНК метилхлоридтрансферазы Batis maritima и очистка фермента» . Proc Natl Acad Sci США . 95 (22): 12866–71. Бибкод : 1998PNAS...9512866N . дои : 10.1073/pnas.95.22.12866 . ПМК   23635 . ПМИД   9789006 .
  11. ^ Ni X, Hager LP (1999). «Экспрессия Batis maritima метилхлоридтрансферазы в Escherichia coli » . Proc Natl Acad Sci США . 96 (7): 3611–5. Бибкод : 1999PNAS...96.3611N . дои : 10.1073/pnas.96.7.3611 . ПМК   22342 . ПМИД   10097085 .
  12. ^ Лоберт, Юрген; Кин, Виллиан; Йевич, Дженнифер (1999). «Глобальные выбросы хлора в результате сжигания биомассы: инвентаризация выбросов реактивного хлора» . Журнал геофизических исследований: Атмосфера . 104 (Д7): 8373–8389. Бибкод : 1999JGR...104.8373L . дои : 10.1029/1998JD100077 .
  13. ^ «ALMA и Rosetta обнаруживают фреон-40 в космосе» .
  14. ^ «ALMA и Rosetta обнаруживают фреон-40 в космосе - лихорадочные надежды на то, что молекула может быть маркером жизни» . eso.org . Проверено 3 октября 2017 г.
  15. ^ «Хлорметан» . Американское химическое общество . Проверено 13 мая 2022 г.
  16. ^ Фабиан П., Борчерс Р., Лейфер Р., Суббарайя Б.Х., Лал С., Бой М. (1996). «Глобальное стратосферное распределение галогенуглеродов». Атмосферная среда . 30 (11.10): 1787–1796. Бибкод : 1996AtmEn..30.1787F . дои : 10.1016/1352-2310(95)00387-8 .
  17. ^ Чжан В., Цзяо Ю., Чжу Р., Рью Р.К. (2020). «Производство и потребление метилхлорида и метилбромида в почвах прибрежной антарктической тундры, подверженных деятельности морских животных». Экологические науки и технологии . 54 (20): 13354–13363. Бибкод : 2020EnST...5413354Z . doi : 10.1021/acs.est.0c04257 . ПМИД   32935983 . S2CID   221745138 .
  18. ^ Карпентер Л.Дж., Рейманн С., Беркхолдер Дж.Б., Клербо С., Холл Б.Д., Хоссаини Р., Лаубе Дж.К., Ивон-Льюис С.А. (2014). «Обновленная информация об ОРВ и других газах, представляющих интерес для Монреальского протокола» . ВМО (Всемирная метеорологическая организация), Научная оценка разрушения озона: 2014 г., Глобальный проект исследования и мониторинга озона .
  19. ^ Лайман, Уоррен ; Розенблатт, Дэвид ; Рил, Уильям (1982). Справочник по методам оценки химических свойств . МакГроу-Хилл. ISBN  9780070391758 .
  20. ^ Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (1990). Токсикологический профиль хлорметана . Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (США). ПМИД   38412209 .
  21. ^ Борчерс Р., Гунавардена Р., Расмуссен Р.А. (1994). «Долгосрочная тенденция отдельных галогенированных углеводородов» . Озон в тропосфере и стратосфере . НАСА: 259–262. 19950004240.
  22. ^ Крутцен П.Дж., Гидель Л.Т. (1983). «Тропосферный баланс антропогенных хлоруглеродов CO, CH4, CH3Cl и влияние различных источников NOx на тропосферный озон». Журнал геофизических исследований . 88 : 6641–6661. дои : 10.1029/JC088iC11p06641 .
  23. ^ https://archive.org/details/sim_consumer-reports_1936-07_1_3/page/5/mode/1up Отчеты Союза потребителей , Vol. 1, № 3, июль 1936 г., с. 5.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d7c8139540d6cab3b305641656cd0f55__1718756880
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d7/55/d7c8139540d6cab3b305641656cd0f55.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Chloromethane - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)