Войти
Различные способы представления метильной группы (выделены синим) Метильную группу представляет собой алкил, полученный из метана, содержащий один углеродный атом, связанный с тремя водородными атомами - CH 3. В формулах группа часто обозначается сокращенно Me. Такие углеводородные группы встречаются во многих органических соединениях. Это очень стабильная группа в большинстве молекул. Хотя метильная группа обычно является частью более крупной молекулы, ее можно найти отдельно в любой из трех форм: анион, катион или радикал. Анион имеет восемь валентных электронов, радикал семь и катион шесть. Все три формы очень реактивны и наблюдаются редко.
Катион метилия ( CH+ 3) существует в газовой фазе, но иначе не встречается. Некоторые соединения считаются источниками CH+ 3катион, и это упрощение широко используется в органической химии. Например, протонирование метанола дает электрофильный метилирующий реагент, который реагирует по пути S N 2:
Аналогичным образом, йодистый метил и метил - трифлат рассматриваются как эквивалент катиона метила, потому что они легко подвергаются ˙s г N 2 реакции от слабых нуклеофилов.
Анион метанида ( CH- 3) существует только в разреженной газовой фазе или в экзотических условиях. Он может быть получен электрическим разрядом в кетене при низком давлении (менее одного торр ), и его энтальпия реакции определяется примерно252,2 ± 3,3 кДж / моль. Это мощная супербаза ; только анион оксида лития ( LiO- ) и дианионы диэтилбензола более сильны.
При обсуждении механизмов органических реакций метиллитий и родственные ему реактивы Гриньяра часто рассматриваются как соли " CH- 3"; и хотя модель может быть полезной для описания и анализа, это всего лишь полезная выдумка. Такие реагенты обычно получают из метилгалогенидов:
где М - щелочной металл.
Метильный радикал имеет формулу CH• 3. Он существует в разбавленных газах, но в более концентрированной форме легко димеризуется в этан. Его можно получить термическим разложением только некоторых соединений, особенно со связью –N = N–.
Реакционная способность метильной группы зависит от соседних заместителей. Метильные группы могут быть совершенно инертными. Например, в органических соединениях метильная группа сопротивляется воздействию даже самых сильных кислот.
Окисление метильной группы широко встречается в природе и промышленности. Продуктами окисления, полученными из метила, являются CH 2 OH, CHO и CO 2 H. Например, перманганат часто превращает метильную группу в карбоксильную (–COOH) группу, например, превращая толуол в бензойную кислоту. В конечном итоге окисление метильных групп дает протоны и углекислый газ, как это видно при горении.
Деметилирование (перенос метильной группы на другое соединение) является обычным процессом, и реагенты, которые подвергаются этой реакции, называются метилирующими агентами. Обычными метилирующими агентами являются диметилсульфат, метилиодид и метилтрифлат. Метаногенез, источник природного газа, возникает в результате реакции деметилирования. Вместе с убиквитином и фосфорилированием метилирование является основным биохимическим процессом изменения функции белка.
Некоторые метильные группы могут быть депротонированы. Например, кислотность метильных групп в ацетоне ((CH 3) 2 CO) примерно в 10 20 раз выше кислотности метана. Образующиеся карбанионы являются ключевыми промежуточными продуктами во многих реакциях органического синтеза и биосинтеза. Таким образом производятся жирные кислоты.
При размещении в бензильных или аллильных положениях сила связи C – H снижается, а реакционная способность метильной группы увеличивается. Одним из проявлений этой повышенной реакционной способности является фотохимическое хлорирование метильной группы в толуоле с образованием бензилхлорида.
В особом случае, когда один водород заменяется дейтерием (D), а другой водород - тритием (T), метильный заместитель становится хиральным. Существуют методы получения оптически чистых метильных соединений, например хиральной уксусной кислоты (CHDTCO 2 H). С помощью хиральных метильных групп был проанализирован стереохимический ход некоторых биохимических превращений.
Метильная группа может вращаться вокруг оси R — C. Это свободное вращение только в простейших случаях, таких как газообразный CClH 3. В большинстве молекул, остаток R Перерывы C ∞ симметрии оси R-C и создают потенциальную V ( ф), который ограничивает свободное движение трех протонов. Для модельного случая C 2 H 6 это обсуждается под названием этановый барьер. В конденсированных фазах соседние молекулы также вносят вклад в потенциал. Вращение метильной группы может быть экспериментально изучено с помощью квазиупругого рассеяния нейтронов.
Французские химики Жан-Батист Дюма и Эжен Пелиго, определив химическую структуру метанола, ввели «метилен» от греческого слова methy «вино» и hȳlē «дерево, участок деревьев» с намерением подчеркнуть его происхождение, «спирт, сделанный из дерева ( вещество) ". Термин «метил» был получен примерно в 1840 году путем обратного образования из «метилена», а затем был применен для описания «метилового спирта» (который с 1892 года называется « метанолом »).
Метил - это терминология органической химии в номенклатуре ИЮПАК для молекулы алкана (или алкила), в которой используется префикс «мет-» для обозначения присутствия единственного углерода.
