Iodométhane

Iodométhane
Général
Nom IUPAC	iodure de méthyle
Synonymes	Iodure de méthyle
No CAS	74-88-4
No EINECS	200-819-5
SMILES	CI PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1/CH3I/c1-2/h1H3
Apparence	liquide incolore, d'odeur caractéristique. devient brun lors d'exposition à la lumière et l'humidité[1].
Propriétés chimiques
Formule brute	CH3I  [Isomères]
Masse molaire[2]	141,939 ± 0,001 g·mol-1 C 8,46 %, H 2,13 %, I 89,41 %,
Moment dipolaire	1,59 D
Propriétés physiques
T° fusion	-66,5 °C[1]
T° ébullition	42,5 °C[1]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 14 g·l-1[1]
Masse volumique	2,3 g·cm-3[1]
T° d'auto-inflammation	352 °C
Limites d’explosivité dans l’air	8,5 - 66 %
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 50 kPa[1], 24.09 psi à 55 °C
Point critique	65,9 bar, 254,85 °C [3]
Thermochimie
Cp	équation[4] : Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 100 à 1 500 K. Valeurs calculées : 45,778 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp Cp 100 -173,15 32 406 228 193 -80,15 38 745 273 240 -33,15 41 917 295 286 12,85 44 978 317 333 59,85 48 049 339 380 106,85 51 048 360 426 152,85 53 902 380 473 199,85 56 726 400 520 246,85 59 447 419 566 292,85 62 002 437 613 339,85 64 498 454 660 386,85 66 872 471 706 432,85 69 075 487 753 479,85 71 200 502 800 526,85 73 197 516 T (K) T (°C) Cp Cp 846 572,85 75 030 529 893 619,85 76 780 541 940 666,85 78 409 552 986 712,85 79 892 563 1 033 759,85 81 299 573 1 080 806,85 82 606 582 1 126 852,85 83 797 590 1 173 899,85 84 934 598 1 220 946,85 86 003 606 1 266 992,85 86 997 613 1 313 1 039,85 87 973 620 1 360 1 086,85 88 926 627 1 406 1 132,85 89 855 633 1 453 1 179,85 90 817 640 1 500 1 226,85 91 816 647
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	9,538 eV (gaz)[5]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	1,5304 (20 °C, D) 1,5293 (21 °C, D)
Précautions
Directive 67/548/EEC
T
Numéro index : 602-005-00-9 Symboles : T : Toxique Phrases R : R21 : Nocif par contact avec la peau. R40 : Effet cancérogène suspecté. Risque possible d’effets irréversibles. R23/25 : Toxique par inhalation et par ingestion. R37/38 : Irritant pour les voies respiratoires et la peau. Phrases S : S38 : En cas de ventilation insuffisante, porter un appareil respiratoire approprié. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). (S1/2) : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37 : Porter un vêtement de protection et des gants appropriés.
Phrases R : 21, 23/25, 37/38, 40,
Phrases S : (1/2), 36/37, 38, 45,
Transport
-    2644    Numéro ONU : 2644 : IODURE DE MÉTHYLE
SIMDUT[7]
Produit non classifié La classification de ce produit n'a pas encore été validée par le Service du répertoire toxicologique Divulgation à 0,1 % selon la liste de divulgation des ingrédients
SGH[8]
Danger H301, H312, H315, H331, H335, H351, H301 : Toxique en cas d'ingestion H312 : Nocif par contact cutané H315 : Provoque une irritation cutanée H331 : Toxique par inhalation H335 : Peut irriter les voies respiratoires H351 : Susceptible de provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger)
Classification du CIRC
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme[6]
Écotoxicologie
LogP	1,51-1,69[1]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'iodométhane, aussi appelé iodure de méthyle, est un composé chimique de formule CH₃I, parfois noté MeI. Il s'agit d'un halogénoalcane, dérivé du méthane, où l'un des atomes d'hydrogène a été substitué par un atome d'iode. Il se présente sous la forme d'un liquide incolore, dense, volatil, à l'odeur éthérée, et qui prend un teint violacé exposé à la lumière, dû à la présence de diiode I₂. L'iodométhane est couramment utilisée en synthèse organique en tant que donneur de groupe méthyle, dans des réactions appelées méthylations. Il est naturellement émis en faible quantité par le riz^[9].

L'iodométhane s'hydrolyse à 270 °C, formant de l'iodure d'hydrogène, de monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone.

Utilisations

Réactions de méthylation

L'iodométhane sert essentiellement pour la méthylation d'autres composés, par des réactions de type S_N2. Il peut stériquement facilement être attaqué par des nucléophiles, et l'iodure est un bon nucléofuge.

Il peut par exemple être utilisé pour la méthylation d'acides carboxyliques (transformation en méthanoate de carboxyle) ou de phénols (formation de méthoxybenzènes):

Il peut aussi servir à la méhylation de l'ammoniac et des amines dérivées en iodoammonium. Cette réaction peut se poursuivre jusqu'à la formation d'un hydroxyde de tétraméthylammonium.

L'iodométhane est aussi un précurseur de l'iodure de méthylmagnésium ou « MeMgI », un organomagnésien souvent utilisé comme réactif. MeMgI se forme assez facilement, il est donc assez souvent utilisé en tant qu'exemple dans l'enseignement de préparation d'organomagnésiens. L'utilisation de MeMgI a cependant été supplantée par l'utilisation de méthyllithium.

Dans le procédé Monsanto, MeI est formé in situ par la réaction du méthanol et de l'iodure d'hydrogène. Il réagit ensuite avec le monoxyde de carbone en présence de rhodium pour former de l'iodure d'éthanoyle, précurseur de l'acide acétique (obtenu par hydrolyse). Une grande partie de l'acide acétique produit dans le monde l'est par cette méthode.

Autres

Outre son utilisation comme agent de méthylation, certains proposent d'utiliser l'iodométhane comme fongicide, herbicide, insecticide, nématicide ou même dans les extincteurs. Il peut être utilisé comme désinfectant des sols, replaçant le bromométhane (dont l'utilisation a été bannie par la protocole de Montréal), et en microscopie pour ses propriétés liées à son indice de réfraction.

Production et synthèse

L'iodométhane peut être synthétisé par une réaction exothermique, par réaction de diiode avec le méthanol en présence de phosphore. Le diidode est alors transformé in situ en triiodure de phosphore. Il s'en suit une substitution nucléophile avec le méthanol^[10]:

Une autre méthode est de faire réagir le sulfate de diméthyle avec l'iodure de potassium en présence de carbonate de calcium^[10] :

L'iodométhane peut ensuite être obtenu par distillation après lavage au thiosulfate de sodium afin d'éliminer l'excès d'iode.

L'iodométhane peut aussi être produit lors d'accidents nucléaires, par réaction de composés organiques avec de « l'iode de fusion ».

Choix de l'iodométhane comme agent de méthylation

L'iodométhane est un excellent agent de méthylation, mais il y comporte certains inconvénients. Comparé à d'autres halogénométhanes (chlorométhane en particulier) son poids équivalent est plus élevé : une mole de MeI pèse près de trois fois plus que une mole de MeCl. Toutefois, le chlorométhane est un gaz (comme le bromurométhane), ce qui rend leur utilisation plus délicate que l'iodométhane qui est un liquide. Le chlorométhane est un agent de méthylation bien moins fort que MeI, mais il suffit dans la plupart des réactions.

Les iodures sont généralement bien plus coûteux que leurs équivalents chlorures ou bromures, mais ce n'est pas le cas de l'iodométhane dont le prix est abordable. À l'échelle commerciale, le sulfate de diméthyle, bien que toxique, est préféré, car il est à la fois bon marché et liquide.

Lors des réactions de substitutions nucléophiles le départ du groupe partant, I^- peut entrainer des réactions parasites, car c'est un puissante nucléophile. Enfin, de par sa forte réactivité MeI est plus dangereux pour le personnel le manipulant que ses équivalents bromés et chlorés.

Toxicité et effets biologiques

L'iodométhane a une LD50 (oral) pour les rats de 76 mg·kg^-1, et dans le foie, il est rapidement converti en S-méthylglutathion^[11]. L'iodométhane est potentiellement cancérogène selon les classification du CIRC de l'ACGIH, du NTP, et de l'APE. Le CIRC le classe dans le groupe 3 (inclassables quant à leur cancérogénicité pour l'Homme).

L'inhalation de vapeurs d'iodométhane peut provoquer des dommages aux poumons, au foie, aux reins et au système nerveux. Il provoque nausées, étourdissements, toux et vomissements. Un contact prolongé avec la peau provoque des brûlures. Une inhalation massive peut provoquer un œdème pulmonaire.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Methyliodid » (voir la liste des auteurs)

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