Chlormethan

rovnice: ${\ displaystyle \ rho = 1,817 / 0,25877 ^ {(1+ (1-T / 416,25) ^ {0,2833})}}}$
Hustota kapaliny v kmol · m -3 a teplota v Kelvinech, od 175,43 do 416,25 K.
Vypočtené hodnoty:
0,91307 g · cm -3 při 25 ° C.

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	-33,5	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

Teplota samovznícení

632 ° C

Meze výbušnosti ve vzduchu

7,6 - 19 % obj

Tlak nasycených par

4,896 bar při 20 ° C
6,6 bar při 30 ° C
10,9 bar při 50 ° C

rovnice: ${\ displaystyle P_ {vs} = exp (64,697 + {\ frac {-4048.1} {T}} + (- 6,8066) \ krát ln (T) + (1,0371E-5) \ krát T ^ {2})}$
Tlak v pascalech a teplota v Kelvinech od 175,43 do 416,25 K.
Vypočtené hodnoty:
573 927,27 Pa při 25 ° C.

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	11195,54
215,57	-57,58	18 515,28
223,59	-49,56	29 384,98
231,62	-41,53	44 959,22
239,65	-33,5	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	1250506,25
335,98	62,83	1,505,525.09
344	70,85	1797 135,96
352,03	78,88	2,128,608.12
360.06	86,91	2 503 411,16
368,09	94,94	2925246,72
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	5 890 646,7
416,25	143,1	6690500

Kritický bod

143 ° C , 66,7 bar , 0,353 kg · l -1

Trojitý bod

-97,71 ° C , 0,00876 bar

Termochemie

S 0 plyn, 1 bar

234,36 J · K -1 · mol -1

S 0 kapalina, 1 bar

140,08 J · K -1 · mol -1

Δ f H 0 plyn

-83,68 kJ · mol -1

Δ f H 0 kapalina

-102,4 kJ · mol -1

Δ fus H °

6,431 kJ · mol -1 až 175,44 K

Δ vap H °

20,5 kJ · mol -1

C str

81,2 J · K -1 · mol -1 až 298 K.

rovnice: ${\ displaystyle C_ {P} = (9,6910E4) + (- 207,90) \ krát T + (0,37456) \ krát T ^ {2} + (4 8800E-4) \ krát T ^ {3}}$
Tepelná kapacita kapaliny v J kmol -1 K -1 a teplota v Kelvinech, od 175,43 do 373,15 K.
Vypočtené hodnoty:
81,154 J mol -1 K -1 při 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
175,43	-97,72	74 600	1478
188	-85,15	74 306	1472
195	-78,15	74 231	1470
201	-72,15	74 218	1470
208	-65,15	74 263	1471
214	-59,15	74 355	1473
221	-52,15	74 525	1476
228	-45,15	74 764	1481
234	-39,15	75 024	1486
241	-32,15	75 392	1493
247	-26,15	75 764	1501
254	-19,15	76 265	1511
261	-12,15	76 840	1522
267	-6,15	77 391	1533
274	0,85	78 104	1547

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
280	6,85	78 776	1560
287	13,85	79 631	1577
294	20,85	80 564	1596
300	26,85	81 426	1613
307	33,85	82 507	1634
313	39,85	83 497	1654
320	46,85	84 728	1678
327	53,85	86 041	1704
333	59,85	87 234	1728
340	66,85	88 703	1757
346	72,85	90 031	1783
353	79,85	91660	1815
359	85,85	93,126	1845
366	92,85	94 919	1880
373,15	100	96 840	1,918

rovnice: ${\ displaystyle C_ {P} = (27,385) + (2,6036E-2) \ krát T + (1,0320E-4) \ krát T ^ {2} + (- 1,0887E-7) \ krát T ^ {3} + (3,1642E-11) \ krát T ^ {4}}$
Tepelná kapacita plynu v J • mol -1 • K -1 a teplota v Kelvinech, od 150 do 1 500 K.
Vypočtené hodnoty:
41 686 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
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	1037
510	236,85	55 205	1093
555	281,85	58 014	1149
600	326,85	60 743	1203
645	371,85	63 375	1255
690	416,85	65 891	1305
735	461,85	68,279	1352
780	506,85	70,528	1397
825	551,85	72 631	1439

T (K)	T (° C)	C str $(\ tfrac {J} {kmol \ krát K})$	C str $(\ tfrac {J} {kg \ krát K})$
870	596,85	74 585	1477
915	641,85	76 388	1513
960	686,85	78 042	1546
1005	731,85	79 554	1576
1050	776,85	80 931	1603
1095	821,85	82 185	1628
1140	866,85	83 331	1651
1185	911,85	84 386	1671
1230	956,85	85 372	1691
1275	1,001,85	86 313	1710
1320	1046,85	87 234	1728
1365	1091,85	88 168	1746
1410	1136,85	89 147	1766
1455	1181,85	90 208	1787
1 500	1 226,85	91 390	1810

PCI

-764,0 kJ · mol -1 (plyn)

Elektronické vlastnosti

1 re ionizační energie

11,22 ± 0,01 eV (plyn)

Opatření

SGH

Nebezpečí H220, H351, H373, H220 : Extrémně hořlavý plyn
H351 : Podezření na vyvolání rakoviny (uveďte cestu expozice, je-li přesvědčivě prokázáno, že žádná jiná cesta expozice nezpůsobuje stejné nebezpečí)
H373 : Může způsobit poškození orgánů (uveďte všechny postižené orgány, jsou-li známy) po opakování expozice nebo dlouhodobá expozice (uveďte cestu expozice, je-li přesvědčivě prokázáno, že žádná jiná cesta expozice nevede ke stejnému nebezpečí)

NFPA 704

4 2 0

Doprava

1063

Kemlerův kód:
23 : hořlavý plyn
UN číslo :
1063 : METHYLCHLORID; nebo REFRIGERANT GAS R 40
Třída:
2.1
Štítek: 2.1 : Hořlavé plyny (odpovídá skupinám označeným velkým F); Balení: -

Klasifikace IARC

Skupina 3: Nezařaditelné z hlediska jeho karcinogenity pro člověka

Ekotoxikologie

DL 50

1,8 g · kg -1 (potkan, orálně )

LogP

0,91

Prahová hodnota zápachu

nízká: 10 ppm

Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Methylchlorid , také známý jako methylchlorid , Freon 40 nebo R40 , je chemická sloučenina podle obecného vzorce CH 3 Cl. Jedná se o chladivo, které se také používá jako činidlo pro mnoho syntéz.

Biogeneze a přítomnost v přírodě

Tyto halogenalkany ( druh vazby, obsahující uhlík - halogen ) se vyrábějí - pravděpodobně prostřednictvím různých biologických procesů, - podle některých hub, živočichů a rostlin. CH 3 Cl molekula byl tedy navržen jako možný marker života v případě, že je detekován v atmosférách skalních exoplanet.

Brakická rostlina Batis maritima produkuje enzym methylchlorid-transferázu , která katalyzuje syntézu CH 3 Cl z S-adenosin-L-methioninu a chloru. Tento protein byl purifikován, poté zaveden a exprimován genetickým inženýrstvím v bakterii E. coli . Rovněž se zdá, že je aktivní v mikroskopických houbách, jako je Phellinus pomaceus , červené řasy (např. Endocladia muricata ) nebo místní druhy rostlin, které se stávají lokálně invazivními , Mesembryanthemum crystalinum , o nichž je známo, že také produkují CH 3 Cl. Laboratorní model Arabidopsis thaliana .

Přítomnost ve vesmíru

V roce 2017 molekula CH 3 Clbyl detekován ve sluneční soustavě i mimo ni . První pomocí interferometru ALMA kolem protostar ze slunečního typu IRAS16293-2422 v oblasti, kde planety by mohl tvořit. Poté spektrometrem ROSINA (na palubě sondy Rosetta ) v kometě 67P / Tchourioumov-Guérassimenko .

Objev CH 3 Clv místech před (známým) původem života naznačuje, že k závěru o přítomnosti života na jiných planetách bude nutné použít další definitivní biomarkery. Na druhé straně by organohalogeny mohly představovat prvek porozumění chemii podílející se na vzniku života.

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Chlormethan se hydrolyzuje pomocí vody při vysoké teplotě, aby se forma methanol CH 3 OHa chlorovodík HCl:

CH 3 Cl+ H 2 O→ CH 3 OH+ HCl .

Tato reakce je katalyzována alkalickými sloučeninami. Reciproční reakce umožňuje syntetizovat CH 3 Clprobubláváním chlorovodíku v methanolu za případné přítomnosti chloridu zinečnatého ZnCl 2jako katalyzátor nebo reakcí methanolu a chlorovodíku při 350 ° C s oxidem hlinitým Al 2 O 3 :

CH 3 OH+ HCl → CH 3 Cl+ H 2 O.

Při nižších teplotách vytváří methylchlorid s vodou hydrát , což je problém v chladicích systémech.

použití

Chlormethan se používá pro přípravu dimethyldichlorsilanu Si (CH 3 ) 2 Cl 2prostřednictvím syntézy Müller-Rochow :

2 CH 3 Cl+ Si → Si (CH 3 ) 2 Cl 2.

Je to důležitá syntetická cesta pro výrobu silikonů .

Používá se také jako činidlo pro Wurtz-Fittigovu reakci nebo Friedel-Craftsovy reakce používané k výrobě alkylbenzenů. Je důležitým činidlem pro methylaci, zejména aminy pro tvorbu kvartérních methylaminů nebo hydroxylových skupin za vzniku etherů .

Výroba a syntéza

Tento plyn se vyrábí chlorací z metanu s chloru plynu 400 , aby 500 ° C . Chlorační mechanismus je radikální řetězová reakce prostřednictvím radikálů, které jsou výsledkem disociace chloru. Tuto disociaci lze získat tepelně, fotochemicky nebo katalyzátory. Upřednostňuje se tepelná cesta, která vede k řadě po sobě následujících náhrad:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl CH 3 Cl + Cl 2 → CH 2 Cl 2 + HCl CH 2 Cl 2 + Cl 2 → CHCI 3 + HCl CHCI 3 + Cl 2 → CCl 4 + HCl

Výsledkem této série reakcí je směs chlormethanu, dichlormethanu , chloroformu a tetrachlormethanu . Tyto sloučeniny se potom oddělí destilací . V reaktoru se používá přebytek metanu a recykluje se v přítomnosti inertního plynu, aby se zabránilo práci v oblasti, kde je směs methanu a chloru výbušná.

Další syntetická cesta je hydrochlorace z methanolu chlorovodíkem. Tato reakce je v současné době upřednostňována, protože spotřebovává chlorovodík, který je obtížně odstranitelný jako vedlejší produkt, místo toho, aby se vyráběl jako v případě chlorace. Kromě toho syntéza vede k produkci samotného chlormethanu a vyhýbá se produkci vícechlorovaných sloučenin.

Poznámky a odkazy

vypočtená molekulová hmotnost od „ atomové hmotnosti prvků 2007 “ na www.chem.qmul.ac.uk .
METHYLCHLORID , bezpečnostní listy Mezinárodního programu pro chemickou bezpečnost , konzultovány 9. května 2009
Záznam „Methylchlorid“ v chemické databázi GESTIS IFA (německý orgán odpovědný za bezpečnost a ochranu zdraví při práci) ( německy , anglicky ), přístup ke dni 2. února 2010 (je nutný JavaScript)
(en) Robert H. Perry a Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th ed. , 2400 s. ( ISBN 0-07-049841-5 ) , str. 2-50
(en) „Methylchlorid“ , na NIST / WebBook , konzultováno
(in) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams , sv. 1, 2 a 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996( ISBN 0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 a 0-88415-859-4 )
(in) David R. Lide, Příručka chemie a fyziky , Boca Raton, CRC,2008, 89 th ed. , 2736 str. ( ISBN 978-1-4200-6679-1 ) , str. 10-205
Pracovní skupina IARC pro hodnocení karcinogenních rizik pro člověka, „ Globální hodnocení karcinogenity pro člověka, skupina 3: Nezařaditelné z hlediska jejich karcinogenity pro člověka “ , na adrese http://monographs.iarc.fr , IARC,16. ledna 2009(zpřístupněno 22. srpna 2009 )
Indexové číslo 602-001-00-7 v tabulce 3.1 přílohy VI nařízení ES č. 1272/2008 (16. prosince 2008)
(in) „ Methylchlorid “ na ChemIDplus , přístup
„ Methylchlorid “ na adrese hazmap.nlm.nih.gov (přístup 14. listopadu 2009 )
„Chlormethan“ , na ESIS , přístup 2. února 2010
Ni X, Hager LP, „ cDNA Cloning of Batis maritima Methyl Chloride Transferase and Purification of the Enzyme “, Proc Natl Acad Sci USA , sv. 95, n o 22,1998, str. 12866–71 ( PMID 9789006 , PMCID 23635 , DOI 10.1073 / pnas.95.22.12866 )
Ni X, Hager LP, „ Expression of Batis maritima Methyl Chloride Transferase in Escherichia coli “, Proc Natl Acad Sci USA , sv. 96, n o 7,1999, str. 3611–5 ( PMID 10097085 , PMCID 22342 , DOI 10,1073 / pnas.96.7.3611 )
Nagatoshi Y, Nakamura T (2007) "Charakterizace tří halogenidových methyltransferas v Arabidopsis thaliana" . Plant Biotechnol. 24: 503–506. doi: 10,5511 / plantbiotechnology.24,503.
„ První detekce Freonu-40 v mezihvězdném médiu s ALMA a Rosettou “ , na CNRS ,2. října 2017(zpřístupněno 11. října 2017 ) .
(en) Edith C. Fayolle, Karin I. Öberg, K. Jes Jørgensen, Kathrin Altwegg, Hannah Calcutt a kol. , „ Protostellar a kometární počet detekcí organohalogeny “ , Nature astronomie , sv. 1,2017, str. 703-708 ( DOI 10.1038 / s41550-017-0237-7 ).
(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, Chlorinated Uhlovodíky , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co., al. "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry",15. července 2006( DOI 10.1002 / 14356007.a06_233.pub2 )