Тетраиодметан

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Тетраиодмета́н (тетраиоди́д углеро́да, иоди́д углеро́да(IV), четырёхио́дистый углеро́д) — химическое органическое вещество; полностью замещённое галогенпроизводное метана. При нормальных условиях существует в виде красных кристаллов. Применяется в органическом синтезе как иодирующий реагент. В больших концентрациях ядовит. Подобно другим галогеналканам считается потенциально опасным алкилирующим агентом.

Получение

Препаративный метод получения тетраиодметана заключается в реакции тетрахлорметана с иодэтаном в присутствии хлорида алюминия. Также его генерируют в условиях реакции из иодоформа и гидроксида натрия. Очищают данный реагент перекристаллизацией из бензолаШаблон:Sfn.

$\mathrm{C}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_4+4\mathrm{E}\mathrm{t}\mathrm{I}⟶\mathrm{C}\mathrm{I}{\phantom{A}}_4+4\mathrm{E}\mathrm{t}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Строение и физические свойства

Тетраиодметан чувствителен к свету и обладает коррозионными свойствами. Растворим в органических растворителяхШаблон:Sfn. Молекула является правильным тетраэдром, длина связи C—I составляет 2,155 Å. Образует кристаллы Шаблон:Крист (не изоструктурен с CBr₄, образующим гранецентрированную кубическую решётку).

Химические свойства

Тетраиодметан находит применение в синтезе амидофосфатов по реакции Тодда — АтертонаШаблон:Sfn.

$\mathsf{(}𝖤𝗍𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖯\mathsf{(}\mathsf{=}𝖮\mathsf{)}𝖧\mathsf{+}𝖢{𝖨}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }\mathsf{(}𝖤𝗍𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖯\mathsf{(}\mathsf{=}𝖮\mathsf{)}𝖨\underset{}{\overset{PhN{H}_2}{\to }}\mathsf{(}𝖤𝗍𝖮{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}𝖯\mathsf{(}\mathsf{=}𝖮\mathsf{)}𝖭𝖧𝖯𝗁$

В присутствии гидроксида калия тетраиодметан иодирует фенилацетилен по терминальной связи С—H c выходом 94 %. Реакцию проводят в присутствии катализатора межфазного переноса 18-краун-6Шаблон:Sfn.

$𝖯𝗁𝖢𝖢𝖧\mathsf{+}\underset{KOH}{\overset{C{I}_4}{\to }}𝖯𝗁𝖢𝖢𝖨$

Система тетраиодметан — гидроксид натрия применяется для иодирования некоторых алканов и циклоалканов, например пентана, гексана, адамантана и других. Эту систему генерируют in situ из иодоформа и щёлочи, часто применяя также ультразвуковую обработку. Считается, что в ходе реакции тетраиодметан восстанавливается до анион-радикала CI₄^•-, который, отдавая иодид-ион, превращается в радикал CI₃^•. Далее этот радикал отщепляет атом водорода от субстрата, и полученный алкильный радикал при взаимодействии с другой молекулой тетраиодметана даёт целевой алкилиодидШаблон:Sfn.

$𝖮{𝖧}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}𝖢{𝖨}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }𝖢I_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{\cdot }\mathsf{-}}\mathsf{+}𝖮{𝖧}^{\mathsf{\cdot }}$

$𝖢I_{\mathrm{𝟦}}^{\mathsf{\cdot }\mathsf{-}}\mathsf{\to }𝖢I_{\mathrm{𝟥}}^{\mathsf{\cdot }}\mathsf{+}{𝖨}^{\mathsf{-}}$

$𝖱\mathsf{-}𝖧\mathsf{+}𝖢I_{\mathrm{𝟥}}^{\mathsf{\cdot }}\mathsf{\to }{𝖱}^{\mathsf{\cdot }}\mathsf{+}𝖢𝖧{𝖨}_{\mathrm{𝟥}}$

${𝖱}^{\mathsf{\cdot }}\mathsf{+}𝖢{𝖨}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{\to }𝖱𝖨\mathsf{+}𝖢I_{\mathrm{𝟥}}^{\mathsf{\cdot }}$

Тетраиодметан используется в комбинации с трифенилфосфином для превращения альдегидов в дииодалкены. Реакцию обычно проводят в хлористом метилене, используя при обработке цинковый порошокШаблон:Sfn.

$𝖱𝖢𝖧\mathsf{=}𝖮\underset{}{\overset{C{I}_4,P{h}_{3}P}{\to }}𝖱𝖢𝖧\mathsf{=}𝖢{𝖨}_{\mathrm{𝟤}}$

В углеводах и нуклеозидах та же система используется для селективного замещения первичной гидроксильной группы на иодидШаблон:Sfn.

Основные сферы применения

Тетраиодид углерода в основном используется в органическом синтезе в качестве иодирующего реагента.

Биологические свойства

Тетраиодметан ядовит. По степени воздействия на человеческий организм относится к вредным веществам 2-го класса опасности. Летальная доза (ЛД50) для крыс составляет 149 мг/кг при пероральном введении. В высоких концентрациях тетраиодид углерода раздражает кожу и слизистые оболочки; коррозионно-активен. ПДК тетраиодида углерода в воздухе рабочей зоны составляет 1 мг/м³.

Литература

• Шаблон:Статья