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| 名前 | |||
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| 推奨されるIUPAC名
ヨードメタン[1] | |||
その他の名前
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| 識別子 | |||
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3Dモデル（JSmol）
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| 略語 |
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| 969135 | |||
| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.000.745 | ||
| EC番号 |
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| 1233 | |||
| ケッグ |
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| メッシュ | メチル+ヨウ化物 | ||
パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 2644 | ||
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |||
| C H 3 I | |||
| モル質量 | 141.939 グラムモル−1 | ||
| 外観 | 無色の液体 | ||
| 臭い | 刺激臭、エーテルのような匂い[2] | ||
| 密度 | 2.28 g·mL −1 | ||
| 融点 | −66.5 °C; −87.6 °F; 206.7 K | ||
| 沸点 | 42.4 ～ 42.8 °C; 108.2 ～ 108.9 °F; 315.5 ～ 315.9 K | ||
| 14 g·L −1（20℃、68℉）[3] | |||
| ログP | 1.609 | ||
| 蒸気圧 | 54.4 kPa (20 °C、68 °F) | ||
ヘンリーの法則
定数 ( k H ) |
1.4 μmol·Pa −1 ·kg −1 | ||
磁化率（χ）
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−57.2·10 −6 cm 3 ·モル−1 | ||
屈折率( n D )
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1.530–1.531 | ||
| 構造 | |||
| 四面体 | |||
| 熱化学 | |||
熱容量 ( C )
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82.75 J·K −1 ·モル−1 | ||
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−14.1〜−13.1 kJ・mol −1 | ||
標準燃焼エンタルピー （Δ c H ⦵ 298） |
−808.9 ～ −808.3 kJ・mol −1 | ||
| 危険 | |||
| GHSラベル: | |||
 
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| 危険 | |||
| H301、H312、H315、H331、H335、H351 | |||
| P261、P280、P301+P310、P311 | |||
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |||
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |||
LD 50 (平均投与量)
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LC 50 (中央濃度)
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LC Lo (公表最低額)
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3800 ppm（ラット、15 分）[4] | ||
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |||
PEL (許可)
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TWA 5 ppm (28 mg/m 3 ) [皮膚] [2] | ||
REL (推奨)
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Ca TWA 2 ppm (10 mg/m 3 ) [皮膚] [2] | ||
IDLH（差し迫った危険）
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カルシウム[100ppm ] [2] | ||
| 関連化合物 | |||
関連するヨードメタン
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特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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ヨードメタンは、メチルヨウ化物とも呼ばれ、一般的に「MeI」と略され、化学式CH 3 Iの化合物です。これは、無色の高濃度の揮発性液体です。化学構造的には、メタンにおいて水素原子1個がヨウ素原子1個に置き換わったものです。これは、稲作によって少量自然に放出されます。[5]また、世界中の温帯海洋の藻類や昆布によって、年間214,000トン以上と推定される膨大な量が生成され、陸上では陸生菌類や細菌によって少量生成されます。これは、メチル基の供給源として有機合成に使用されます。
準備と取り扱い
ヨードメタンは、メタノールと赤リンの混合物にヨウ素を加えたときに起こる発熱反応によって生成されます。[6] ヨウ素化試薬は、その場で生成される三ヨウ化リンです。
- 3 CH 3 OH + PI 3 → 3 CH 3 I + H 2 PO 3 H
あるいは、炭酸カルシウムの存在下でジメチル硫酸とヨウ化カリウムを反応させることによっても製造される。[6]
- (CH 3 O) 2 SO 2 + KI → CH 3 I + CH 3 OSO 2 OK
ヨードメタンはメタノールとヨウ化水素水溶液の反応によっても製造できる。
- CH 3 OH + HI → CH 3 I + H 2 O
生成されたヨードメタンは反応混合物から蒸留することができる。
ヨードメタンは、 95％エタノール中でヨードホルムを水酸化カリウムとジメチル硫酸で処理することによっても製造できる。[7]
テネシー州イーストマン無水酢酸法では、酢酸メチルとヨウ化リチウムの触媒反応によって中間生成物としてヨードメタンが生成されます。
保管と浄化
多くの有機ヨウ化物化合物と同様に、ヨウ化メタンは光による劣化を防ぐために通常は暗い瓶に保存され、ヨウ素が生成され、劣化したサンプルは紫がかった色になります。市販のサンプルは銅線または銀線で安定化される場合があります。[8] Na 2 S 2 O 3で洗浄してヨウ素を除去し、その後蒸留することで精製できます。
生体ヨードメタン
ヨードメタンのほとんどは、微生物によるヨウ化物のメチル化によって生成されます。海洋が主な発生源ですが、水田も重要な発生源です。[9]
反応
メチル化試薬
ヨードメタンはS N 2置換反応の優れた基質である。立体的に求核剤による攻撃を受けやすく、ヨウ化物は優れた脱離基である。炭素、酸素、硫黄、窒素、リン求核剤のアルキル化に用いられる。[8]残念ながら当量が大きい。ヨードメタン1モルはクロロメタンの1モルの約3倍、臭化メタン1モルの約1.5倍の重さである。一方、クロロメタンと臭化メタンは気体であるため取り扱いが難しく、アルキル化剤の力も弱い。クロロメタンまたは臭化メタンと求核剤を反応させる際、ヨウ化物は触媒として作用し、その場でヨードメタンが形成される。
ヨウ化物は、より一般的な塩化物や臭化物に比べて一般的に高価ですが、ヨードメタンは比較的安価です。商業規模では、より毒性の高いジメチル硫酸の方が安価で沸点が高いため好まれます。ヨードメタンのヨウ化物脱離基は、望ましくない副反応を引き起こす可能性があります。最後に、反応性が非常に高いため、ヨードメタンは、関連する塩化物や臭化物よりも実験室の作業員にとって危険です。
例えば、カルボン酸やフェノールのメチル化に使用できる：[10]
これらの例では、塩基( K 2 CO 3またはLi 2 CO 3 ) が酸性のプロトンを除去してカルボキシレートまたはフェノキシドアニオンを形成し、これが S N 2 置換における求核剤として機能します。
ヨウ化物は「ソフト」なアニオンであるため、MeI によるメチル化は両座配位求核剤の「ソフト」な末端で起こる傾向がある。例えば、チオシアン酸イオンとの反応では、「ハード」な窒素よりも硫黄への攻撃が優先され、メチルイソチオシアネートCH 3 NCSではなくメチルチオシアネート(CH 3 SCN) が主に生成される。この挙動は、 1,3-ジカルボニル化合物から誘導されるものなどの安定化エノラートのメチル化に関係している。これらおよび関連するエノラートのメチル化は、より硬い酸素原子または (通常は望ましい) 炭素原子上で起こり得る。ヨードメタンでは、C-アルキル化がほぼ常に優勢である。
その他の反応
モンサント法とカティバ法では、メタノールとヨウ化水素の反応によりMeI がその場で生成されます。次に、CH 3 I はロジウムまたはイリジウム錯体の存在下で一酸化炭素と反応し、加水分解後の酢酸の前駆体であるアセチルヨウ化物を形成します。使用する水が少なく、副産物も少ないため、通常はカティバ法が好まれます。
MeI は、グリニャール試薬、メチルマグネシウムヨウ化物(MeMgI)の調製に使用され、これは「Me −」の一般的な供給源です。MeMgI の使用は、市販のメチルリチウムに取って代わられつつあります。MeI は、2 モルの MeI を 2/1 モルのナトリウムアマルガム(2 モルのナトリウム、1 モルの水銀) と反応させることにより、ジメチル水銀の調製にも使用できます。
ヨードメタンやその他の有機ヨウ素化合物は、深刻な原子力事故の状況下では確かに生成されます。[11]チェルノブイリと福島の両方で、有機ヨウ素化合物中にヨウ素131がそれぞれヨーロッパ[12]と日本[13]で検出されました。
農薬としての使用
ヨードメタンは、臭化メチル（別名ブロモメタン）（モントリオール議定書で禁止）の代わりとして、殺菌剤、除草剤、殺虫剤、殺線虫剤、土壌消毒剤としての使用も提案されている。アリスタライフサイエンス社が製造し、MIDASというブランド名で販売されているヨードメタンは、米国、メキシコ、モロッコ、日本、トルコ、ニュージーランドで殺虫剤として登録されており、オーストラリア、グアテマラ、コスタリカ、チリ、エジプト、イスラエル、南アフリカなどの国では登録申請中である。[14]カリフォルニア州でヨードメタン土壌燻蒸剤が初めて商業的に使用されたのは、2011年5月のフレズノ郡であった。[15]
ヨードメタンは、昆虫、植物寄生線虫、土壌病原体、雑草の種子を駆除するための植え付け前の殺生物剤として、2007年に米国環境保護庁によって農薬としての使用が承認されていました。 [16]この化合物は、畑で栽培されたイチゴ、ピーマン、トマト、ブドウの木、観賞用植物、芝生や苗床で栽培されたイチゴ、核果類、木の実、針葉樹の植え付け前の土壌処理剤として登録されていました。消費者訴訟の証拠開示段階の後、製造業者は市場での実現可能性がないとして燻蒸剤を撤回しました。[17]
ヨードメタンを燻蒸剤として使用することは懸念を引き起こしている。例えば、54人の化学者と医師が米国EPAに書簡を送り、「散布散布によってヨードメタンへの高レベルの曝露が『許容できる』リスクであるという米国EPAの結論には懐疑的である。米国EPAはリスク評価において、毒性と曝露について多くの仮定を行っているが、その妥当性や正確性について独立した科学専門家による検証は行われていない。さらに、米国EPAの計算には胎児や子供が毒性の影響を受けやすいという特別な脆弱性が考慮されていない」と述べている。[18] EPAのジム・ガリフォード次官は「このような厳密な分析を実施し、その使用を規制する非常に制限的な規定を策定することで、懸念されるリスクはないと確信している」と答え、10月にEPAは米国で 土壌燻蒸剤としてヨードメタンを使用することを承認した。
カリフォルニア州農薬規制局（DPR）は、ヨードメタンは「非常に有毒」であり、「この薬剤を農業や構造物の燻蒸に使用すると、多数の公衆が曝露し、公衆衛生に重大な悪影響を与える」と予測され、このような状況下でこの化学物質を適切に管理することは「不可能ではないにしても困難」であると結論付けた。[19]ヨードメタンは、その年の12月にカリフォルニア州で殺虫剤として承認された。[20] 2011年1月5日、カリフォルニア州のヨードメタンの承認に異議を唱える訴訟が提起された。その後、製造業者は燻蒸剤を撤回し、カリフォルニア州農薬規制局に市場での存続可能性がないことを理由にカリフォルニア州での登録を取り消すよう要請した。[17]
安全性
毒性と生物学的影響
米国農務省によると、ヨードメタンは吸入および摂取に対して中度から高度の急性毒性を示す。[21]米国疾病予防管理センター （CDC）は、吸入、皮膚吸収、摂取、および眼との接触を、標的器官である眼、皮膚、呼吸器系、および中枢神経系への暴露経路として挙げている。症状には、眼の刺激、吐き気、嘔吐、めまい、運動失調、ろれつが回らない、および皮膚炎が含まれる可能性がある。[22]産業事故で発生する可能性のある高用量急性毒性では、代謝障害、腎不全、静脈および動脈の血栓症、発作および昏睡を伴う脳症、および特徴的な脳損傷パターンが毒性として含まれる。[23]
ヨードメタンはラットに経口投与した場合のLD50が76mg/kgであり、肝臓で急速にS-メチルグルタチオンに変換されます。[24]
米国環境保護庁は、ヨードメタンのリスク評価において、この化合物に起因するとされる人体中毒の報告例について、過去 100 年間の科学文献と医学文献を徹底的に調査しました。[要出典] EPA を情報源として引用したカリフォルニア州農薬規制局は、「過去 100 年間で、公表された文献で報告されたヨードメタン中毒の事例はわずか 11 件でした」と述べています。[25]「2007 年 5 月 30 日に更新されたヨードメタン中毒の文献調査では、1 件の追加報告のみが見つかりました。」[26] 1 件を除くすべての事例は産業事故であり、農業事故ではありません。残りの事例は明らかに自殺でした。ヨードメタンは、産業プロセスで日常的に定期的に使用されているほか、ほとんどの大学の化学部門でも、さまざまな有機化学反応に関する研究や学習に使用されています。[要出典]
2024年には、ヨードメタンを注射された人物の事件が発生した。地域看護師に変装した一般開業医による殺人未遂の被害者であったこの人物は、壊死性筋膜炎を発症したが、一命を取り留めた。[27]
哺乳類における発がん性
米国国立労働安全衛生研究所（NIOSH）、米国労働安全衛生局、米国疾病予防管理センターは、ヨードメタンを潜在的な職業性発がん物質とみなしている。[28]
国際がん研究機関は、ヨウ化メチルが提案65のリストに載せられた後に行われた研究に基づき、「ヨウ化メチルはヒトに対する発がん性については分類できない（グループ3）」と結論付けた。2007年現在、環境保護庁は[アップデート]これを「甲状腺ホルモンの恒常性が変化しない限り、ヒトに対して発がん性がある可能性は低い」と分類している。つまり、ヒトに対する発がん性物質ではあるが、（ヨウ化物の過剰摂取により）甲状腺機能に障害を起こすほどの量を摂取した場合のみである。[29]しかし、この結果は農薬行動ネットワークによって異議を唱えられており、同ネットワークはEPAの評価は「対照群の66%と他の群のラットの54～62%が研究終了前に死亡した単一のラット吸入研究のみに基づいているようだ」と述べている。彼らはさらにこう述べている。「EPAは、初期の査読済み研究を却下し、登録者が実施した、設計と実施に欠陥のある査読なしの研究2件を優先しているようだ。」[30]米国EPAは農薬行動ネットワークに対し、彼らの主張の科学的証拠を提示するよう要請したが、彼らはそうしなかった。[引用が必要]
参照
参考文献
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追加情報源
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外部リンク
- 国際化学物質安全性カード 0509
- NIOSH 化学物質の危険性に関するポケット ガイド。「#0420」。国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
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- ラットにおけるヨードメタンの代謝
- ヨードメタンNMRスペクトル
- ジョーンズ、ニコラ (2009 年 9 月 24 日)。「イチゴの殺虫剤が酸っぱい味を残す: カリフォルニアの農家によるメチルヨウ化物の使用が再検討される」。ネイチャー ニュース。doi :10.1038/news.2009.943。2009年9 月 25日閲覧。
- 農薬特性データベース (PPDB) のヨードメタン