Χλωρομεθάνιο

Το χλωρομεθάνιο^[2] (αγγλικά chloromethane) είναι οργανική χημική ένωση, με μοριακό τύπο CH₃Cl. Με βάση το σύστημα κωδικής ονομασίας που ξεκίνησε με τους φθοροχλωράνθρακες έχει τον κωδικό HCC-40 ή R-40. Πιο συγκεκριμένα ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλαλκανίων, δηλαδή στους άκυκλους κορεσμένους μοναλυδρογονάνθρακες. Χρησιμοποιήθηκε ευρύτατα ως ψυκτικό υγρό. Το χημικά καθαρό χλωρομεθάνιο, στις «κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος», δηλαδή θερμοκρασία 25°C και υπό πίεση 1 atm, είναι άχρωμο, εξαιρετικά εύφλεκτο αέριο, με ελαφριά γλυκιά οσμή, η οποία όμως γίνεται αισθητή σε μάλλον τοξικές συγκεντρώσεις. Ακριβώς λόγω του κινδύνου που αποτελεί η τοξικότητά του, αποφεύγεται (πλέον) η χρήση του σε καταναλωτικά προϊόντα. Το χλωρομεθάνιο πρωτοσυνθέθηκε το 1835 από τους Γάλλους χημικούς Ζαν-Μπατίστ Ντυμά (Jean-Baptiste Dumas) και Εζέν Πελιγκό (Eugene Peligot), οι οποίοι έβρασαν ένα μείγμα μεθανόλης (CH₃OH), θειικού οξέος (H₂SO₄) και χλωριούχου νατρίου (NaCl). Η μέθοδος αυτή είναι παρόμοια μ' αυτήν που χρησιμοποιείται (συνήθως) στις μέρες μας για την παραγωγή του. Είναι διαλυτό στο νερό (H₂O), την αιθανόλη (CH₃CH₂OH) και το χλωροφόρμιο (CHCl₃).

Χλωρομεθάνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Χλωρομεθάνιο
Άλλες ονομασίες	Μεθυλοχλωρίδιο Φρεόν 40
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	CH3Cl
Μοριακή μάζα	50,49 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH3Cl
Συντομογραφίες	MeCl R-40 CFC-40
Αριθμός CAS	74-87-3
SMILES	CCl
InChI	1/CH3Cl/c1-2/h1H3
Αριθμός EINECS	200-817-4
Αριθμός RTECS	PA6300000
PubChem CID	6327
ChemSpider ID	6087
Δομή
Μήκος δεσμού	C-H: 106 pm C-F: 139 pm
Είδος δεσμού	C-H: σ (2sp3-1s) σ (2sp3-3sp3)
Πόλωση δεσμού	C--H+: 3% C+-Cl-: 9%
Γωνία δεσμού	109° 28'
Μοριακή γεωμετρία	τετραεδρική
Ισομέρεια
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-97,7 °C
Σημείο βρασμού	-24,2 °C
Πυκνότητα	2.220 kg/m3 (0 °C)
Διαλυτότητα στο νερό	5,325 kg/m3
Τάση ατμών	490 kPa (20 °C)
Εμφάνιση	Άχρωμο αέριο
Χημικές ιδιότητες
Θερμότητα πλήρους καύσης	606,75 kJ
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	-46 °C
Σημείο αυτανάφλεξης	625 °C
Επικινδυνότητα
Πολύ εύφλεκτο (F+) Βλαβερό (Xn)
Φράσεις κινδύνου	R10 R40 R48/20
Φράσεις ασφαλείας	S9 S16 S33
LD50	1.800 mg/kg[1]
Κίνδυνοι κατά NFPA 704	4 2 0
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Ονοματολογία

Κατά τη συστηματική ονοματολογία κατά IUPAC, η ένωση θεωρείται υποκατεστημένο μεθάνιο, δηλαδή μεθάνιο, ένα άτομο υδρογόνου του οποίου, έχει αντικατασταθεί από άτομο χλωρίου. Πιο αναλυτικά, το πρόθεμα «μεθ-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει χαρακτηριστικές ομάδες που έχουν χαρακτηριστικές καταλήξεις. Το αρχικό πρόθεμα «χλωρο-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου χλωρίου ανά μόριο της ένωσης.

Ο κωδικός HCC-40 παράγεται ως εξής: Το HCC προέρχεται από την αγγλόφωνη λέξη HydroChloroCarbon. Το πρώτο ψηφίο (4) σημαίνει ότι η ένωση περιέχει 4 - 1 = 3 άτομα υδρογόνου (ανά μόριο). Και, τέλος, το τελευταίο ψηφίο (0), σημαίνει (εμμέσως) ότι η ένωση περιέχει ένα (1) άτομο χλωρίου, γιατί δηλώνει 0 άτομα φθορίου, ενώ λείπει ένα (1) άτομο υδρογόνου (το μεθάνιο έχει 4).

Φυσική παρουσία

Το χλωρομεθάνιο είναι η πιο άφθονη αλογονούχα οργανκή ένωση, συνυπολογίζοντας όλες τις φυσιογενείς και τις ανθρωπογενείς οργανικές ενώσεις, στην ατμόσφαιρα της Γης.

Εργαστηριακές καλλιέργειες θαλάσσιου φυτοπλαγκτόν (πιο συγκεκριμένα των ειδών Phaeodactylum tricornutum, Phaeocystis sp., Thalassiosira weissflogii, Chaetoceros calcitrans, Isochrysis sp., Porphyridium sp., Synechococcus sp., Tetraselmis sp., Prorocentrum sp., και Emiliana huxleyi) έδειξαν παραγωγή χλωρομεθανίου, αλλά σε σχετικά ασήμαντες ποσότητες^[3][4]. Μια επέκταση της έρευνας σε 30 είδη πολικών μακραλγών, όμως, αποκάλυψε την έκλυση σημαντικών ποσοτήτων του αλκυλαλογονιδίου μόνο από τα είδη Gigartina skottsbergii και Gymnogongrus antarcticus^[5].

Το φυτό Batis maritima, που φύεται σε αλατούχα έλη, περιέχει το ένζυμο τρανσφεράση του χλωρομεθυλίου, που καταλύει τη βιοσύνθεση του χλωρομεθανίου από S-αδενοσυλ-L-μεθειονίνη και χλωριούχα ιόντα (Cl^-)^[6]. Αυτή η πρωτεΐνη, που έχει απομονωθεί από το κολοβακτηρίδιο E. coli, φαίνεται ότι υπάρχει και σε άλλους ζωντανούς οργανισμούς, όπως τα άλγη Phellinus pomaceus και Endocladia muricata και τη λειχήνα Mesembryanthemum crystallium, που είναι όλα γνωστά ως παραγωγοί χλωρομεθανίου^[6][7].

Μοριακή δομή

Η μοριακή δομή του είναι τετραεδρική, με το άτομο άνθρακα στο κέντρο του και τα τρία άτομα υδρογόνου και το άτομο χλωρίου στις κορυφές του.

Δεσμοί
Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
C-H	σ	2sp3-1s	109 pm	3% C- H+
C-Cl	σ	2sp3-3sp3	176 pm	9% C+ Cl-
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο
Cl	-0,09
H	+0,03
C	0,00

Παραγωγή

Μεγάλες ποσότητες χλωρομεθανίου παράγονται με φυσικό τρόπο στους ωκεανούς, από το συνδυασμό δράσεων του ηλακού φωτός, του χλωρίου και της βιομάζας στον αφρό της θάλασσας. Παρόλα αυτά όλο το χλωρομεθάνιο που χρησιμοποιείται από τη βιομηχανία παράγεται συνθετικά.

Με φωτοχημική χλωρίωση

Με φωτοχημική χλωρίωση μεθανίου^[8]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{4}+Cl_{2}{\xrightarrow[{400^{o}C}]{UV}}CH_{3}Cl+HCl} }$

• Ακολουθεί το συνηθισμένο μηχανισμό φωτοχημικής αλογόνωσης αλκανίων. Συμπαράγονται πολυχλωροπαράγωγα . Η συγκέντρωση των τελευταίων περιορίζεται με χρήση περίσσειας μεθανίου.

Με υποκατάσταση υδροξυλίου από χλώριο

1. Με επίδραση υδροχλωρίου (HCl) σε μεθανόλη (CH₃OH)^[9]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}OH+HCl{\xrightarrow {ZnCl_{2}}}CH_{3}Cl+H_{2}O} }$

• Η αντίδραση γίνεται και χωρίς την παρουσία του καταλύτη, αλλά πολύ πιο αργά.
• Μια βιομηχανική παραλλαγή της παραπάνω αντίδρασης είναι η ακόλουθη:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}OH+HCl{\xrightarrow[{350^{o}C}]{Al_{2}O_{3}}}CH_{3}Cl+H_{2}O} }$

2. Η υποκατάσταση του OH από Cl στη μεθανόλη μπορεί να γίνει και με χλωριωτικά μέσα^[10]:

1. Με πενταχλωριούχο φωσφόρο (PCl₅):

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}OH+PCl_{5}{\xrightarrow {}}CH_{3}Cl+POCl_{3}+HCl} }$

2. Με τριχλωριούχο φωσφόρο (PCl₃):

${\displaystyle \mathrm {3CH_{3}OH+PCl_{3}{\xrightarrow {}}3CH_{3}Cl+H_{3}PO_{3}} }$

3. Με θειονυλοχλωρίδιο (SOCl₂):

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}OH+SOCl_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}Cl+SO_{2}+HCl} }$

Υποκατάσταση φθορίου από χλώριο

Με επίδραση χλωριούχου ασβεστίου σε φθορομεθάνιο παράγεται χλωρομεθάνιο:

${\displaystyle \mathrm {2CH_{3}F+CaCl_{2}{\xrightarrow {}}2CH_{3}Cl+CaF_{2}\downarrow } }$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

Αντιδράσεις υποκατάστασης

• Οι αντιδράσεις είναι πιο αργές σε σύγκριση με τα αντίστοιχα αλκυλαλογονίδια των άλλων αλογόνων, εκτός του φθορίου, γιατί ο μηχανισμός που επικρατεί σ' αυτές τις αντιδράσεις υποκαταστάσεως είναι ο S_N².

Υποκατάσταση από υδροξύλιο

Το χλωρομεθάνιο υδρολύεται με αραιό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH), σχηματίζοντας μεθανόλη (CH₃OH)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+NaOH{\xrightarrow {}}CH_{3}OH+NaCl} }$

Υποκατάσταση από αλκοξύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με αλκοολικά άλατα (RONa), σχηματίζοντας αλκυλμεθυλαιθέρα (CH₃OR)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RONa{\xrightarrow {}}CH_{3}OR+NaCl} }$

Υποκατάσταση από αλκινύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με αλκινικά άλατα (RC≡CNa), σχηματίζοντας 2-αλκίνιο (RC≡CCH₃)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RC\equiv CNa{\xrightarrow {}}RC\equiv CCH_{3}+NaCl} }$

Υποκατάσταση από ακύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με καρβοξυλικά άλατα (RCOONa), σχηματίζοντας καρβοξυλικό μεθυλαλκυλεστέρα (RCOOCH₃)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RCOONa{\xrightarrow {}}RCOOCH_{3}+NaCl} }$

Υποκατάσταση από κυάνιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με κυανιούχο νάτριο (NaCN), σχηματίζοντας αιθανονιτρίλιο (CH₃CN)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+NaCN{\xrightarrow {}}CH_{3}CN+NaCl} }$

Υποκατάσταση από αλκύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με αλκυλολίθιο (RLi), σχηματίζοντας μεθυλαλκάνιο^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RLi{\xrightarrow {}}RCH_{3}+LiCl} }$

Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH), σχηματίζοντας μεθανοθειόλη (CH₃SH)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+NaSH{\xrightarrow {}}CH_{3}SH+NaCl} }$

Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με θειολικό νάτριο (RSNa), σχηματίζοντας αλκυλμεθυλοθειαιθέρα (RSCH₃)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RSNa{\xrightarrow {}}RSCH_{3}+NaCl} }$

Υποκατάσταση από ιώδιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με ιωδιούχο νάτριο (NaI) , σχηματίζοντας μεθυλοϊωδίδιο (CH₃I)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+NaI{\xrightarrow {}}CH_{3}I+NaCl} }$

Υποκατάσταση από φθόριο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με φθοριούχο υφυδράργυρο (Hg₂F₂), σχηματίζοντας φθορομεθάνιο^[12]:

${\displaystyle \mathrm {2CH_{3}Cl+Hg_{2}F_{2}{\xrightarrow {}}2CH_{3}F+Hg_{2}Cl_{2}\downarrow } }$

Περιφθορίωση

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με το τριφθοριούχο κοβάλτιο, αντικαθιστώντας όλα τα άτομα υδρογόνου με άτομα φθορίου. Έτσι παράγεται (κυρίως) τριφθοροχλωρομεθάνιο^[13]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+3CoF_{3}{\xrightarrow {}}CF_{3}Cl+3HF+3CoF_{2}} }$

Υποκατάσταση από αμινομάδα

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με αμμωνία (NH₃), σχηματίζοντας μεθαναμίνη (CH₃NH₂)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+NH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}NH_{2}+HCl} }$

Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με πρωτοταγείς αμίνες (RNH₂), σχηματίζοντας αλκυλμεθυλαμίνη (RNHCH₃)^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RNH_{2}{\xrightarrow {}}RNHCH_{3}+HCl} }$

Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με δευτεροταγείς αμίνες (R'NHR), σχηματίζοντας διαλκυλμεθυλαμίνη [R'N(CH₃)R]^[11]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+R{\acute {}}\;NHR{\xrightarrow {}}R{\acute {}}\;N(CH_{3})R+HCl} }$

Υποκατάσταση από τριαλκυλαμινομάδα

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με τριτοταγείς αμίνες [R'N(R)R"], σχηματίζοντας χλωριούχο τριαλκυλομεθυλαμμώνιο {[R'N(CH₃)(R)R"]Cl}^[14]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+R{\acute {}}\;N(R)R{\acute {}}\;{\acute {}}\;{\xrightarrow {}}[R{\acute {}}\;N(CH_{3})(R)R{\acute {}}\;{\acute {}}\;]Cl} }$

Υποκατάσταση από φωσφύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με φωσφίνη, σχηματίζοντας μεθανοφωσφαμίνη^[15]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+PH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}PH_{2}+HCl} }$

Υποκατάσταση από νιτροομάδα

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με νιτρώδη άργυρο (AgNO₂), σχηματίζοντας νιτρομεθάνιο (CH₃NO₂)^[16]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+AgNO_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}NO_{2}+AgCl\downarrow } }$

Υποκατάσταση από φαινύλιο

Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζόλιο, σχηματίζοντας τολουόλιο^[17]:

${\displaystyle \mathrm {PhH+CH_{3}Cl{\xrightarrow {AlCl_{3}}}PhCH_{3}+HCl} }$

Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων

1. Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με μεταλλικό λίθιο (Li), σχηματίζοντας μεθυλολίθιο^[18]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+2Li{\xrightarrow[{-10^{o}C}]{|Et_{2}O|}}CH_{3}Li+LiCl} }$

2. Το χλωρομεθάνιο αντιδρά με μεταλλικό μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard), σχηματίζοντας μεθυλοχλωρομαγνήσιο^[19]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}CH_{3}MgCl} }$

Αναγωγή

1. Το χλωρομεθάνιο ανάγεται με λιθιοαργιλλιοϋδρίδιο (LiAlH₄), σχηματίζοντας μεθάνιο^[20]:

${\displaystyle \mathrm {4CH_{3}Cl+LiAlH_{4}{\xrightarrow {}}4CH_{4}+LiCl+AlCl_{3}} }$

2. Το χλωρομεθάνιο ανάγεται με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ, σχηματίζοντας μεθάνιο^[21] :

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+Zn+HCl{\xrightarrow {}}CH_{4}+ZnCl_{2}} }$

3. Το χλωρομεθάνιο ανάγεται με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, σχηματίζοντας μεθάνιο^[22]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+SiH_{4}{\xrightarrow {BF_{3}}}CH_{4}+SiH_{3}Cl} }$

4. Το χλωρομεθάνιο ανάγεται με αλκυλοκασσιτεράνιο, αρκεί να περιέχει έναν τουλάχιστον δεσμό Sn-H, σχηματίζοντας μεθάνιο ^[23]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+RSnH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{4}+RSnH_{2}Cl} }$

Αντιδράσεις προσθήκης

1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH₂=CH₂) παράγει προπυλοχλωρίδιο (CH₃CH₂CH₂Cl)^[24]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+CH_{2}=CH_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}CH_{2}Cl} }$

2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 1-χλωροπροπένιο (CH₃CH=CHCl)^[25]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+HC\equiv CH{\xrightarrow {}}CH_{3}CH=CH_{2}Cl} }$

3. Η αντίδραση του χλωρομεθανίου με συζυγή αλκαδιένια αντιστοιχεί κυρίως σε 1,4-προσθήκη, αν και είναι επίσης δυνατές η 1,2-προσθήκη και η 3,4-προσθήκη, με τη χρήση κατάλληλων συνθηκών. Π.χ^[26]:

${\displaystyle \mathrm {RCH=CHCH=CH_{2}+CH_{3}Cl{\xrightarrow {}}RCHClCH=CHCH_{2}CH_{3}} }$ (1,4-προσθήκη)
${\displaystyle \mathrm {RCH=CHCH=CH_{2}+CH_{3}Cl{\xrightarrow {}}RCH=CHCHClCH_{2}CH_{3}} }$ (1,2-προσθήκη)
${\displaystyle \mathrm {RCH=CHCH=CH_{2}+CH_{3}Cl{\xrightarrow {}}{\frac {1}{2}}RCHClCH(CH_{3})CH=CH_{2}+{\frac {1}{2}}RCH(CH_{3})CHClCH=CH_{2}} }$ (3,4-προσθήκη)

4. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει βουτυλοχλωρίδιο^[27]:

${\displaystyle \mathrm {+CH_{3}Cl{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH_{2}Cl} }$

5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει μεθοξυ-2-χλωραιθάνιο^[28]:

${\displaystyle \mathrm {+CH_{3}Cl{\xrightarrow {}}ClCH_{2}CH_{2}OCH_{3}} }$

Παραγωγή και παρεμβολή μεθυλενίου

Με επίδραση πυκνού διαλύματος υδροξείδιου του καλίου αποσπάται υδροχλώριο παράγοντας μεθυλένιο^[29]:

${\displaystyle \mathrm {CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}[CH_{2}]+KCl+H_{2}O} }$

• Το ασταθές μεθυλένιο στη συνέχεια συμπεριφέρεται σα δίριζα και παρεμβάλλεται σε δεσμούς C-Η ή προσθέτεται σε πολλαπλούς δεσμούς, σχηματίζοντας τριμελή δακτύλιο. Παραδείγματα:

1. Παρεμβολή στον εαυτό του:

${\displaystyle \mathrm {2CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}Cl+KCl+H_{2}O} }$

2. Παρεμβολή και προσθήκη στο αιθένιο:

${\displaystyle \mathrm {CH_{2}=CH_{2}+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {4}{5}}CH_{3}CH=CH_{2}+KCl+H_{2}O+{\frac {1}{5}}} }$

3. Παρεμβολή και προσθήκη στο αιθίνιο:

${\displaystyle \mathrm {HC\equiv CH+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {2}{3}}CH_{3}C\equiv CH+KCl+H_{2}O+{\frac {1}{3}}} }$

4. Παρεμβολή και προσθήκη στο βενζόλιο:

${\displaystyle \mathrm {PhH+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}{\frac {1}{2}}PhCH_{3}+KCl+H_{2}O+{\frac {1}{2}}} }$

5. Παρεμβολή και προσθήκη στη μεθανάλη:

${\displaystyle \mathrm {HCHO+CH_{3}Cl+KOH{\xrightarrow {}}KCl+H_{2}O+{\frac {2}{3}}CH_{3}CHO+{\frac {1}{3}}} }$

Εφαρμογές

Το χλωρομεθάνιο χρησιμοποιούνταν ευρύτατα ως ψυκτικό υγρό σε ψυγεία, αλλά η εφαρμογή αυτή εγκαταλείφθηκε, εξαιτίας της μεγάλης τοξικότητας και ευφλεκτότητας που έχει, με αποτέλεσμα την εξαιρετικά μειωμένη ασφάλεια που παρείχε. Χρησιμοποιήθηκε επίσης παλιά για τη παραγωγή του τετραχλωριούχου μολύβδου, ενός από τα αντικροτικά συστατικά της πρώην «Super» βενζίνης, πριν από την αντικατάσταση της τελευταίας από την «αμόλυβδη».

Η πιο σημαντική σύγχρονη χρήση του χλωρομεθάνιου είναι ως χημικό ενδιάμεσο στην παραγωγή πολυμερών σιλικόνης. Σε μικρότερες ποσότητες χρησιμοποιείται σαν διαλύτης στην επεξεργασία συνθετικού ελαστικού και στη διύλιση πετρελαίου.

Το χλωρομεθάνιο χρησιμοποιείται ακόμη ως μεθυλιωτικό και χλωριωτικό αντιδραστήριο στην Οργανική Χημεία. Επίσης χρησιμοποιήθηκε σε μια ποικιλία άλλων εφαρμογών, όπως για την εκχύλιση γράσων, ελαίων και ρητινών, ως ένα προωθητικό αέριο σε αεροζόλ, ως αφριστικό μέσο σε παραγή πολυεστερικού αφρού, ως ένα τοπικό αναισθητικό, ως ένα ενδιάμεσο στην παραγωγή φαρμάκων, ως ένας μεταφορέας καταλυτών για πολυμερισμό σε χαμηλές θερμοκρασίες, ως ένα υγρό για θερμόμετρα και θερμοστάτες και ως ένα ζιζανιοκτόνο.

Υγιεινή και ασφάλεια

Η εισπνοή αερίου χλωρομεθάνιου προκαλεί τοξικές επιδράσεις στο νευρικό σύστημα. Τα θύματα μπορεί να αισθανθούν ναυτία, ζαλάδα ή σύγχυση, να έχουν αναπνευστικές δυσκολίες, με παραπάτημα και βήχα, καθώς περπατούν ή μιλούν. Σε υψηλότερες συγκεντρώσεις μπορούν να παρατηρηθούν παράλυση, λιποθυμία ή και κατάσταση κώμα. Η επαφή του με το δέρμα μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα κρυοπαγήματα. Η επαφή με τα μάτια προκαλεί προβλήματα στην όραση και μειωμένη αντίδραση στις αλλαγές του φωτός. Η χρόνια έκθεση σε χλωρομεθάνιο έχει συνδεθεί με θανάτους εμβρύων σε ποντίκια. Σε ανθρώπους, η έκθεση στο χλωρομεθάνιο, κατά τη διάρκεια κύησης μπορεί να προκαλέσει βλάβη στην ανάπτυξη του κάτω μέρους της σπονδυλικής στήλης, της λεκάνης και των ποδιών του εμβρύου, αλλά αυτό δεν έχει αποδειχθεί με πειστικό τρόπο.

Το 1997, έγινε μια επανεκτίμηση έρευνας της τραγωδίας του 1942, στο νυχτερινό κέντρο «Boston's Cocoanut», και έδειξε ότι η αιτίας της (τραγωδίας) ήταν η ανάφλεξη χλωρομεθανίου που προερχόταν από διαρροή ψυγείου^[30].

Σημειώσεις και αναφορές

1. Record in the GESTIS Substance Database from the IFA
2. Για εναλλακτικές ονομασίες και συμβολισμούς δείτε τον πίνακα πληροφοριών.
3. Scarratt MG, Moore RM (1996). «Production of Methyl Chloride and Methyl Bromide in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton». Mar Chem 54 (3–4): 263. doi:10.1016/0304-4203(96)00036-9.
4. Scarratt MG, Moore RM (1998). «Production of Methyl Bromide and Methyl Chloride in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton II». Mar Chem 59 (3–4): 311. doi:10.1016/S0304-4203(97)00092-3.
5. Laturnus F (2001). «Marine Macroalgae in Polar Regions as Natural Sources for Volatile Organohalogens». Environ Sci Pollut Res 8 (2): 103. doi:10.1007/BF02987302.
6. Ni X, Hager LP (1998). «cDNA Cloning of Batis maritima Methyl Chloride Transferase and Purification of the Enzyme». Proc Natl Acad Sci USA 95 (22): 12866–71. doi:10.1073/pnas.95.22.12866. PMID 9789006.
7. Ni X, Hager LP (1999). «Expression of Batis maritima Methyl Chloride Transferase in Escherichia coli». Proc Natl Acad Sci USA 96 (7): 3611–5. doi:10.1073/pnas.96.7.3611. PMID 10097085.
8. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.2, R = CH₃, X = Cl.
9. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.1, R = CH₃, X = Cl.
10. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.2, R = CH₃.
11. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
12. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2.8.
13. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 185, §7.2β, προσαρμογή αντίδρασης για χλωρομεθάνιο
14. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 243, §10.2.Α, R = CH₃, X = Cl.
15. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = CH₃, X = Cl.
16. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 244, §10.3.Α, R = CH₃, X = Cl.
17. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §3.2. σελ.54
18. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, §5.1. σελ.82
19. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.5, R = CH₃, X = Cl.
20. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3α, R = CH₃, X = Cl.
21. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 187, §7.3.3β, R = CH₃, X = Cl.
22. Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
23. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, Σελ. 42, §4.3.
24. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, για Ε = CH₃ και Nu = Cl.
25. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκίνια και για Ε = CH₃ και Nu = Cl με βάση και την §8.1, σελ. 114-116.
26. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για αλκαδιένια και για Ε = CH₃ και Nu = Cl με βάση και την §8.2, σελ. 116-117.
27. SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999, §6.3., σελ. 79, εφαρμογή για κυκλοαλκάνια και για Ε = CH₃ και Nu = Cl σε συνδυασμό με Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §1.2., σελ. 22-25
28. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = Cl.
29. Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3, R = CH₂Cl.
30. Σημειώνεται ότι κατά την τέλεια καύση του το χλωορομεθάνιο παράγει διοξείδιο του άνθρακα, υδρατμούς και υδροχλώριο.

Πηγές

• 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
• Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985