Klorometan

Klorometan
Chloromethane.svg   Klorometan-3D-vdW.png
Klorometanın yapısı
Kimlik
IUPAC adı klorometan
Eş anlamlı

Metil klorür
Freon 40
R40

N O CAS 74-87-3
K O AKA 100.000.744
N o EC 200-817-4
PubChem 6327
ChEBI 36014
GÜLÜMSEME CCl
PubChem , 3B görünüm
InChI InChI: 3D görünüm
InChI = 1 / CH3Cl / c1-2 / h1H3
Görünüm tatlı kokulu renksiz gaz
Kimyasal özellikler
Kaba formül C H 3 Cl   [İzomerler]
Molar kütle 50.488 ± 0.003  g / mol
C% 23.79, H% 5.99, Cl% 70.22,
Fiziki ozellikleri
T ° füzyon −97.6  ° C
T ° kaynama -24.2  ° C
Çözünürlük 5  g · l -1 ( su , 25  ° C )
Hacimsel kütle 2,3065  g · l -1 (° C , 1013  mbar )

denklem:
Sıvının kmol · m -3 cinsinden yoğunluğu ve Kelvin cinsinden sıcaklığı 175,43 ila 416,25 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
0,91307 g · cm -3

T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
175.43 97,72 22.347 1.12826
191.48 81,67 21.85157 1.10324
199,51 73,64 21.59877 1.09048
207.54 65,61 21.3422 1.07753
215.57 57,58 21.08165 1.06437
223,59 49,56 20.81683 1.051
231.62 41,53 20.54745 1.0374
239.65 .533.5 20.27321 1.02355
247.68 25,47 19.99372 1.00944
255.7 17,45 19.70857 0.99505
263.73 9,42 19.41731 0.98034
271,76 −1.39 19.1194 0.9653
279,79 6.64 18.81423 0.94989
287,81 14.66 18.5011 0.93408
295,84 22.69 18.17919 0.91783
T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
303.87 30.72 17.84752 0.90109
311,89 38.74 17.50495 0.88379
319.92 46.77 17.15007 0.86587
327.95 54.8 16.78119 0.84725
335.98 62.83 16.39618 0.82781
344 70.85 15.99234 0.80742
352.03 78.88 15.56613 0.7859
360.06 86.91 15.11283 0,76302
368.09 94.94 14.62583 0.73843
376.11 102.96 14.09542 0.71165
384,14 110,99 13.50636 0,68191
392.17 119.02 12.83225 0.64787
400.2 127.05 12.0195 0.60684
408,22 135.07 10.92107 0,55138
416,25 143.1 7.022 0,35453

Grafik P = f (T)

Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 632  ° C
Havada patlayıcı sınırlar % 7.6 - 19  hacim
Doygun buhar basıncı 4,896  bar ile 20  ° C
6.6  bar ile 30  ° C
10.9  bar olarak 50  ° C

denklem:
Paskal cinsinden basınç ve Kelvins cinsinden sıcaklık 175,43 ile 416,25 K arasındadır.
Hesaplanan değerler:
25 ° C'de 573 927,27 Pa

T (K) T (° C) P (Pa)
175.43 97,72 870.91
191.48 81,67 3,530,86
199,51 73,64 6.456,95
207.54 65,61 11.193,54
215.57 57,58 18.515,28
223,59 49,56 29.384.98
231.62 41,53 44 959.22
239.65 .533.5 66.587.05
247.68 25,47 95.803,04
255.7 17,45 134.315,99
263.73 9,42 183.995,03
271,76 −1.39 246.854,89
279,79 6.64 325.041,79
287,81 14.66 420.821,49
295,84 22.69 536.570,42
T (K) T (° C) P (Pa)
303.87 30.72 674,770,65
311,89 38.74 838.009,41
319.92 46.77 1.028.983,11
327.95 54.8 1.250.506,25
335.98 62.83 1.505.525,09
344 70.85 1.797.135,96
352.03 78.88 2.128.608.12
360.06 86.91 2.503.411,16
368.09 94.94 2.925.246,72
376.11 102.96 3.398.084,61
384,14 110,99 3.926.203,41
392.17 119.02 4.514.235,69
400.2 127.05 5.167.218,1
408,22 135.07 5890 646.7
416,25 143.1 6 690 500
P = f (T)
Kritik nokta 143  ° C , 66,7  bar , 0,353  kg · l -1
Üçlü nokta -97.71  ° C , 0.00876  bar
Termokimya
S 0 gaz, 1 bar 234,36  J · K -1 · mol -1
S 0 sıvı, 1 bar 140.08  J · K -1 · mol -1
Δ f H 0 gaz -83,68  kJ · mol -1
Δ f H 0 sıvı -102.4  kJ · mol -1
Δ fus H ° 6,431  kJ · mol -1 - 175,44  K
Δ buhar H ° 20.5  kJ · mol -1
C p 81,2  J · K -1 · mol -1 ila 298  K

denklem:
Sıvının J kmol -1 K -1 cinsinden termal kapasitesi ve Kelvin cinsinden sıcaklığı 175,43 ile 373,15 K arasındadır.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
81,154 J mol -1 K -1

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
175.43 97,72 74.600 1.478
188 85,15 74.306 1.472
195 78,15 74.231 1.470
201 72,15 74.218 1.470
208 65,15 74.263 1.471
214 59,15 74.355 1.473
221 52,15 74.525 1.476
228 45,15 74 764 1.481
234 39,15 75.024 1.486
241 −32.15 75.392 1493
247 26,15 75 764 1.501
254 19,15 76.265 1.511
261 −12.15 76 840 1.522
267 −6,15 77.391 1.533
274 0.85 78 104 1.547
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
280 6.85 78.776 1.560
287 13.85 79.631 1.577
294 20.85 80.564 1.596
300 26.85 81.426 1613
307 33.85 82.507 1.634
313 39.85 83.497 1.654
320 46.85 84 728 1.678
327 53.85 86.041 1.704
333 59.85 87 234 1.728
340 66.85 88.703 1.757
346 72.85 90 031 1783
353 79.85 91 660 1.815
359 85.85 93.126 1.845
366 92.85 94 919 1.880
373.15 100 96 840 1.918

P = f (T)

denklem:
Gazın ısı kapasitesi J • mol -1 • K -1 ve Kelvin cinsinden sıcaklık 150 ile 1.500 K arasındadır.
Hesaplanan değerler:
41.686 J · mol -1 · K -1 25 ° C'de

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
150 −123,15 33.261 659
240 33,15 38 178 756
285 11.85 40 876 810
330 56.85 43 678 865
375 101.85 46.546 922
420 146.85 49.443 979
465 191.85 52.339 1.037
510 236.85 55.205 1.093
555 281.85 58.014 1.149
600 326.85 60 743 1.203
645 371.85 63.375 1.255
690 416,85 65.891 1.305
735 461.85 68.279 1.352
780 506.85 70.528 1.397
825 551.85 72 631 1.439
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
870 596.85 74.585 1.477
915 641.85 76.388 1.513
960 686.85 78.042 1.546
1.005 731.85 79.554 1.576
1.050 776.85 80 931 1.603
1.095 821.85 82 185 1.628
1140 866,85 83 331 1.651
1.185 911.85 84.386 1.671
1.230 956.85 85 372 1.691
1275 1.001,85 86 313 1.710
1320 1046.85 87 234 1.728
1.365 1.091,85 88 168 1.746
1.410 1136.85 89 147 1.766
1.455 1.181,85 90 208 1787
1500 1 226.85 91.390 1.810
PCI -764.0  kJ · mol -1 (gaz)
Elektronik özellikler
1 re iyonlaşma enerjisi 11.22  ± 0.01  eV (gaz)
Önlemler
SGH
SGH02: YanıcıSGH04: Basınç altındaki gazlarSGH08: Duyarlılaştırıcı, mutajen, kanserojen, reprotoksik
Tehlike H220, H351, H373, H220  : Son derece yanıcı gaz
H351  : Kanser yapma şüphesi (kesin başka kanıtlanmış eğer Maruziyet yolunu belirtmek
yolları maruziyet nedeni aynı tehlike) H373  organlara Mayıs zarar verir: (biliniyorsa tüm etkilenen organlar göstermektedir) tekrarlanan işlemlerin ardından maruz kalma veya uzun süreli maruz kalma (başka hiçbir maruziyet yolunun aynı tehlikeye yol açmadığı kesin olarak kanıtlanmışsa maruziyet yolunu belirtin)
NFPA 704

NFPA 704 Sembolü

4 2 0
Ulaşım
23
   1063   
Kemler kodu:
23  : yanıcı gaz
UN numarası  :
1063  : METHYL CHLORIDE; veya SOĞUTUCU GAZ R 40
Sınıfı:
2.1
Etiket: 2.1  : Yanıcı gazlar (büyük F ile gösterilen gruplara karşılık gelir); Ambalaj: -
ADR 2.1 piktogramı


IARC Sınıflandırması
Grup 3: İnsanlar için kanserojenliği açısından sınıflandırılamaz
Ekotoksikoloji
DL 50 1.8  g · kg -1 (sıçan, ağızdan )
LogP 0.91
Koku eşiği düşük: 10  ppm
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Metil klorür olarak da bilinen, metil klorür , Freon 40 ya da R40 , a, kimyasal bileşik arasında , formül CH 3 Cl. Birçok sentez için reaktif olarak da kullanılan bir soğutucudur .

Doğada biyogenez ve mevcudiyet

Haloalkanlar ( türler bağ içeren karbon - halojen ) üretilir - muhtemelen farklı biyolojik süreçler ile - Bazı mantarlar, hayvanlar ve bitkiler tarafından. CH 3 Cl molekülü bu nedenle, kayalık dış gezegenlerin atmosferlerinde tespit edilmesi durumunda, olası bir yaşam belirteci olarak önerilmiştir.

Bir tuzlu bitki Batis maritima üreten bir enzim metil klorür transferaz CH sentezini katalize eden 3 , S-adenozin-L-metiyonin ve klor Cl. Bu protein saflaştırıldı, ardından E. coli bakterisinde genetik mühendisliği ile tanıtıldı ve ifade edildi . Aynı zamanda Phellinus pomaceus , kırmızı algler (örneğin Endocladia muricata ) veya bir bitki türü yerel olarak istilacı hale gelen Mesembryanthemum crystallinum gibi mikro mantarlarda da aktif görünmektedir , hepsinin aynı zamanda CH 3 Cl ürettiği bilinmektedir. , Bitkiye göre- Arabidopsis thaliana laboratuvar modeli .

Evrendeki mevcudiyet

2017'de CH 3 Cl molekülüGüneş Sisteminin içinde ve dışında tespit edildi . İlk tarafından interferometre ALMA etrafında PROTOSTAR ait güneş tip IRAS16293-2422 bir bölgede gezegen oluşturabilir. Sonra 67P / Tchourioumov-Guérassimenko kuyruklu yıldızındaki ROSINA spektrometresiyle ( Rosetta sondasında ) .

CH 3 Cl keşfiYaşamın (bilinen) kökeninin önündeki yerlerde , diğer gezegenlerde yaşamın varlığını sonuçlandırmak için diğer daha kesin biyobelirteçlerin kullanılması gerekeceğini gösterir. Öte yandan, organohalojenler, yaşamın kökeniyle ilgili kimyanın anlaşılmasının bir unsurunu oluşturabilir.

Fiziko kimyasal özellikleri

Klorometan olan hidrolize ile su elde etmek için yüksek bir sıcaklıkta , metanol CH 3 OHve hidrojen klorür HCl:

CH 3 Cl+ H 2 OCH 3 OH+ HCl .

Bu reaksiyon, alkali bileşikler tarafından katalize edilir. Karşılıklı reaksiyon, CH 3 Cl sentezlemeyi mümkün kılarmümkün varlığında, metanol içinde hidrojen klorür kabarcıklandırılarak çinko klorid ZnC 2bir şekilde katalizör , ya da metanol ve hidrojen klorür reaksiyona sokularak 350  ° C ile alümina , Al 2 O 3 :

CH 3 OH+ HCl → CH 3 Cl+ H 2 O.

Daha düşük sıcaklıklarda metil klorür , soğutma sistemlerinde bir problem olan su ile bir hidrat oluşturur .

kullanım

Klorometan, dimetildiklorosilan Si (CH 3 ) 2 Cl 2'nin hazırlanmasında kullanılır.Müller-Rochow sentezi aracılığıyla  :

2 CH 3 Cl+ SiSi (CH 3 ) 2 Cl 2.

Silikon üretimi için önemli bir sentetik yoldur .

Aynı zamanda Wurtz-Fittig reaksiyonu veya alkilbenzenlerin üretimi için kullanılan Friedel-Crafts reaksiyonları için bir reaktif olarak kullanılır. Metilasyon için önemli bir reaktiftir , özellikle de kuaterner metilaminlerin veya hidroksil gruplarının eterleri oluşturmak için oluşumu için aminler .

Üretim ve sentez

Bu gaz tarafından üretilen klorlama ve metan ile klor ve gaz 400  bulundunuz  500  ° C . Klorlama mekanizması, klorun ayrışmasından kaynaklanan radikaller yoluyla oluşan radikal bir zincir reaksiyonudur. Bu ayrışma termal olarak, fotokimyasal olarak veya katalizörler ile elde edilebilir. Termal yol tercih edilir ve bir dizi ardışık ikameye yol açar:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl CH 3 CI + CI 2CH 2 CI 2 + HCI CH 2 Cl 2 + Cl 2CHCl 3 + HCl CHCl 3 + Cl 2CCl 4 + HCl

Bu reaksiyon serisinin sonucu, bir klorometan, diklorometan , kloroform ve karbon tetraklorür karışımıdır . Bu bileşikler daha sonra damıtma ile ayrılır . Reaktörde fazla miktarda metan kullanılır ve metan-klor karışımının patlayıcı olduğu bir alanda çalışmayı önlemek için inert bir gaz varlığında geri dönüşüm kullanılır.

Bir başka sentetik yol olan hidroklorinasyon arasında , metanol hidrojen klorür ile yıkandı. Bu reaksiyon şu anda tercih edilmektedir, çünkü yan ürünü klorlama durumunda olduğu gibi üretmek yerine atılması zor olan hidrojen klorürü tüketmektedir. Ek olarak, sentez tek başına klorometan üretimiyle sonuçlanır ve çok klorlu bileşiklerin üretimini önler.

Notlar ve referanslar

  1. hesaplanan moleküler kütlesi Elements 2007 Atom ağırlıkları  " üzerine www.chem.qmul.ac.uk .
  2. METHYL CHLORIDE , Uluslararası Kimyasal Güvenlik Programının güvenlik sayfaları , 9 Mayıs 2009'da başvurulmuştur.
  3. IFA'nın (mesleki güvenlik ve sağlıktan sorumlu Alman kuruluşu) GESTIS kimyasal veritabanına "Metil klorür" girişi ( Almanca , İngilizce ), erişim 2 Şubat 2010 (JavaScript gereklidir)
  4. (en) Robert H. Perry ve Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 inci  baskı. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
  5. (tr) "Metil klorür" , NIST / WebBook'ta , danışıldı
  6. (inç) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams , Cilt.  1, 2 ve 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN  0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 ve 0-88415-859-4 )
  7. (inç) David R. Lide, Kimya ve Fizik El Kitabı , Boca Raton, CRC,2008, 89 inci  baskı. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
  8. IARC İnsanlara Yönelik Kanserojen Risklerin Değerlendirilmesine İlişkin Çalışma Grubu, "  Değerlendirmeler Globales de la Carcinogenicité pour l'Homme, Groupe 3: Unclassables as their carcinogenicity as Humans  " , http://monographs.iarc.fr , IARC,16 Ocak 2009( 22 Ağustos 2009'da erişildi )
  9. 1272/2008 sayılı AT yönetmeliği Ek VI tablo 3.1'deki dizin numarası 602-001-00-7 (16 Aralık 2008)
  10. ChemIDplus üzerinde (inç) "  Metil klorür  " , erişildi
  11. "  Methyl chloride  " , hazmap.nlm.nih.gov'da (erişim tarihi 14 Kasım 2009 )
  12. ESIS'de "Chloromethane" , 2 Şubat 2010'da erişildi
  13. Ni X, Hager LP, "  Batis maritima Metil Klorür Transferazının cDNA Klonlaması ve Enzimin Saflaştırılması  ", Proc Natl Acad Sci ABD , cilt.  95, n o  22,1998, s.  12866–71 ( PMID  9789006 , PMCID  23635 , DOI  10.1073 / pnas.95.22.12866 )
  14. Ni X, Hager LP, "  Escherichia coli'de Batis maritima Metil Klorür Transferazın İfadesi  ", Proc Natl Acad Sci USA , cilt.  96, n o  7,1999, s.  3611–5 ( PMID  10097085 , PMCID  22342 , DOI  10.1073 / pnas.96.7.3611 )
  15. Nagatoshi Y, Nakamura T (2007) "Arabidopsis thaliana'da üç halojenür metiltransferazın karakterizasyonu" . Plant Biotechnol. 24: 503–506. doi: 10.5511 / plantbiotechnology.24.503.
  16. "  ALMA ve Rosetta ile yıldızlararası ortamda Freon-40'ın ilk tespiti  " , CNRS'de ,Ekim 2, 2017(erişim tarihi 11 Ekim 2017 ) .
  17. (en) Edith C. Fayolle, Karin I. Öberg, K. Jes Jørgensen, Kathrin Altwegg, Hannah Calcutt vd. , "  Organohalojenlerin protostellar ve kuyruklu yıldız algılamaları  " , Nature Astronomy , cilt.  1,2017, s.  703-708 ( DOI  10.1038 / s41550-017-0237-7 ).
  18. (en) Manfred Rossberg, Wilhelm Lendle, Gerhard Pfleiderer, Adolf Tögel, Eberhard-Ludwig Dreher, Ernst Langer, Heinz Rassaerts, Peter Kleinschmidt, Heinz Strack, Richard Cook, Uwe Beck, Karl-August Lipper, Theodore R. Torkelson, Eckhard Löser, Klaus K. Beutel, Trevor Mann, Klorlu Hidrokarbonlar , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., diğerleri.  "Ullmann'ın Endüstriyel Kimya Ansiklopedisi",15 Temmuz 2006( DOI  10.1002 / 14356007.a06_233.pub2 )