Метильный радикал

Метильный радикал

Имена
Предпочтительное название IUPAC Метил
Другие названия Карбид водорода (-III) Метильный радикал
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
Ссылка на Beilstein	1696831
ЧЭБИ
ChemSpider
Ссылка на Гмелин	57 год
MeSH	Метил + радикал
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA)
ИнЧИ InChI = 1S / CH3 / h1H3 Y Ключ: WCYWZMWISLQXQU-UHFFFAOYSA-N Y
Улыбки [CH3]
Характеристики
Химическая формула	C H 3
Молярная масса	15,035  г моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Метил (также систематически называемый тригидридокарбоном) представляет собой органическое соединение с химической формулой CH^• _{3(также пишется как [CH 3] ^•). Это метастабильный бесцветный газ, который в основном добывается на месте как предшественник других углеводородов в индустрии крекинга нефти. Он может действовать как сильный окислитель или как сильный восстановитель, а также вызывает коррозию металлов.}

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Химические свойства
  • 1.1 Редокс-поведение
  • 1.2 Структура
  • 1.3 Химические реакции
• 2 Производство
  • 2.1 Биосинтез
  • 2.2 Фотолиз ацетона
  • 2.3 Фотолиз галометана
  • 2.4 Окисление метана
  • 2.5 Пиролиз азометана
• 3 В межзвездной среде
• 4 ссылки

Химические свойства

Его первый потенциал ионизации (с образованием иона метения CH⁺ _{3) является 9,837 ± 0,005  эВ.}

Редокс поведение

Углеродный центр в метиле может связываться с электронодонорными молекулами, реагируя:

CH^• _{3+ R ^• → RCH 3}

Из-за захвата нуклеофила (R ^•) метил имеет окислительный характер. Метил - сильный окислитель органических химикатов. Однако он также является сильным восстановителем для таких химикатов, как вода. Он не образует водных растворов, так как восстанавливает воду с образованием метанола и элементарного водорода:

2  канала^• _{3+ 2  часа 2O → 2  CH 3ОН + Н 2}

Состав

Молекулярная геометрия метильного радикала является тригональным плоской (валентными углами являются 120 °), хотя стоимость энергии искажения в пирамидальную геометрию мала. Все другие электронно-нейтральные, несопряженные алкильные радикалы в некоторой степени пирамидализированы, хотя и с очень маленькими барьерами инверсии. Например, трет- бутильный радикал имеет валентный угол 118 ° с барьером 0,7 ккал / моль (2,9 кДж / моль) для пирамидальной инверсии. С другой стороны, замещение атомов водорода более электроотрицательными заместителями приводит к радикалам с сильно пирамидальной геометрией (112 °), таким как трифторметильный радикал CF^• _{3, с гораздо более существенным барьером инверсии около 25 ккал / моль (100 кДж / моль).}

Химические реакции

Метил претерпевает типичные химические реакции радикала. Ниже примерно 1100 ° C (1400 K) он быстро димеризуется с образованием этана. При обработке спиртом он превращается в метан и либо в алкокси, либо в гидроксиалкил. Восстановление метила дает метан. При нагревании выше, не более 1400 ° C (1700 K), метил разлагается с образованием метилидина и элементарного водорода или с образованием метилена и атомарного водорода:

CH^• _{3→ CH ^• + H 2}

CH^• _{3→ CH^• 2+ H ^•}

Метил очень агрессивен по отношению к металлам, образуя метилированные соединения металлов:

M + n  CH^• _{3→ M (CH 3) n}

Производство

Биосинтез

Некоторые радикальные ферменты SAM генерируют метильные радикалы за счет восстановления S-аденозилметионина.

Фотолиз ацетона

Его можно получить путем ультрафиолетовой фотодиссоциации паров ацетона на длине волны 193 нм:

C _{3ЧАС 6O → CO + 2  CH^• 3}

Фотолиз галометана

Он также образуется в результате ультрафиолетовой диссоциации галометанов :

CH _{3X → X ^• + CH^• 3}

Окисление метана

Он также может быть получен реакцией метана с гидроксильным радикалом :

ОН ^• + СН 4 → СН^• _{3+ H 2 O}

Этот процесс запускает основной механизм удаления метана из атмосферы. Реакция происходит в тропосфере или стратосфере. Помимо того, что эта реакция является крупнейшим из известных поглотителей атмосферного метана, она является одним из наиболее важных источников водяного пара в верхних слоях атмосферы.

Эта реакция в тропосфере дает время жизни метана 9,6 лет. Еще два небольших поглотителя - это поглотители почвы (срок жизни 160 лет) и потери в стратосфере в результате реакции с ^• OH, ^• Cl и ^• O ¹ D в стратосфере (срок жизни 120 лет), что дает чистый срок службы 8,4 года.

Пиролиз азометана

Метильных радикалов также могут быть получены путем пиролиза из азометана, СН 3 Н = NCH 3, в системе низкого давления.

В межзвездной среде

Метил был обнаружен в межзвездной среде в 2000 году группой под руководством Гельмута Фейхтгрубера, который обнаружил его с помощью инфракрасной космической обсерватории. Впервые он был обнаружен в молекулярных облаках ближе к центру Млечного Пути.

Рекомендации