引言:
碘甲烷作为一种有机化合物,在不同领域中具有多种重要的应用。
简介:
碘甲烷是碘甲烷类的成员,即甲烷,其中一种氢被碘取代。在人类中,通过吸入急性(短期)接触甲基碘可能会抑制中枢神经系统(CNS),刺激肺部和皮肤,并影响肾脏。大量急性吸入碘甲烷可导致肺水肿。人类急性吸入碘甲烷可导致恶心、呕吐、眩晕、共济失调、言语不清、嗜睡、皮肤起泡和眼睛刺激。人类通过吸入长期(长期)接触碘甲烷可能会影响中枢神经系统并导致皮肤灼伤。EPA尚未将甲基碘归类为潜在致癌性。
碘甲烷有什么用途?它具有熏蒸杀虫剂的作用。它是甲基卤化物的成员,也是碘甲烷的成员。甲基碘被用作制造某些药品和农药、甲基化过程和显微镜领域的中间体。
1. 化学特性
碘甲烷,CAS号:74-88-4,分子式CH3I,别名:甲基碘。其为无色液体,易挥发,具有甜辣气味,可以作为轻微的预警特征。当其暴露在一定的光线和湿度条件下,可析出碘而呈现为黄色、棕色或红色。沸点42.5℃,熔点-66.1℃,比重3.325,在20℃的水中溶解度为1.4%,极易溶于丙酮、乙醇、苯、二乙基乙醚和四氯化碳。碘甲烷的结构如下:
2. 碘甲烷的应用
(1)农业
碘甲烷被提议用作杀菌剂、除草剂、杀虫剂、杀线虫剂和土壤消毒剂,以取代甲基溴(也称为溴甲烷)(《蒙特利尔议定书》禁止使用)。碘甲烷由 Arysta LifeScience 生产并以 MIDAS 品牌销售,在美国、墨西哥、摩洛哥、日本、土耳其和新西兰注册为农药,在澳大利亚、危地马拉、哥斯达黎加、智利、埃及、以色列、南非和其他国家正在等待注册。碘甲烷土壤熏蒸剂在加利福尼亚州的首次商业应用始于 2011 年 5 月的弗雷斯诺县。
碘甲烷于 2007 年被美国环境保护署批准用作农药,作为一种种植前杀生物剂,用于控制昆虫、植物寄生线虫、土壤传播的病原体和杂草种子。该化合物被注册用于田间种植的草莓、辣椒、西红柿、葡萄藤、观赏植物和草皮以及苗圃种植的草莓、核果、坚果和针叶树的种植前土壤处理。在消费者诉讼的调查阶段之后,制造商以缺乏市场可行性为由撤回了熏蒸剂。
碘甲烷在加州获批作为杀虫剂。2011 年 1 月 5 日,有人提起诉讼,质疑加州批准碘甲烷。随后,制造商撤回了熏蒸剂,并要求加州农药管理局取消其加州注册,理由是其缺乏市场可行性。
(2)制造
作为某些医药和农药生产的中间体。
(3)显微镜检查
由于其高折射率,甲基碘可用于显微镜检查。
(4)有机化学
在许多不同的应用中作为引入甲基的试剂。碘甲烷的主要用途是作为甲基化剂,即通过将甲基(CH3)引入分子来实现。碘甲烷可以与各种亲核试剂发生反应,包括碳、氧、硫、氮和磷原子,从而实现有机分子中不同官能团的有选择性甲基化。
在孟山都工艺和Cativa工艺中,MeI由甲醇和碘化氢反应原位形成。然后,CH3I在铑或铱络合物存在下与一氧化碳反应,形成乙酰碘化物,水解后乙酸的前体。Cativa 工艺通常是首选,因为需要使用的水更少,副产品也更少。
碘甲烷在工业过程中以及大多数大学和学院化学系中经常使用,用于与各种有机化学反应相关的研究和学习。
(5)环境保护
碘甲烷在环境保护中的作用主要体现在两个方面:第一,它作为一种有机卤素化合物,可以被用于研究和监测环境中其他有机卤素化合物的存在和分布,从而帮助评估环境污染情况。其次,碘甲烷在一些特定的环境工程中也被用作一种生物杀灭剂,用于控制水体或土壤中有害生物的生长,从而维护生态系统的健康和平衡。然而,碘甲烷的使用必须谨慎,因为它可能对非靶生物产生负面影响,并且需要在环境法规的指导下进行控制和监管,以确保其安全和可持续性的应用。
(6)其他应用
碘甲烷还可用作检查硅藻的包埋材料、吡啶检测、电子电路的光敏蚀刻剂以及灭火器中的一种成分。
3. 碘甲烷毒性
根据美国农业部的说法,碘甲烷对吸入和摄入表现出中度至高度的急性毒性。美国疾病控制与预防中心(CDC) 将吸入、皮肤吸收、摄入和眼睛接触列为与眼睛、皮肤、呼吸系统和中枢神经系统等靶器官的可能暴露途径。症状可能包括眼睛刺激、恶心、呕吐、头晕、共济失调、言语不清和皮炎。在工业事故中可能发生的高剂量急性毒性中,毒性包括代谢紊乱、肾功能衰竭、静脉和动脉血栓形成以及伴有癫痫发作和昏迷的脑病,具有脑损伤的特征性模式。
碘甲烷对大鼠口服的LD50为76mg / kg,并在肝脏中迅速转化为S-甲基谷胱甘肽。
4. 安全考虑和监管问题
4.1 健康和安全指南
(1)个人防护设备 (PPE)
处理碘甲烷时,始终佩戴适当的 PPE,如手套、护目镜和经批准用于有机蒸气的呼吸器。
(2)通风
确保工作场所通风良好,以防止吸入烟雾。强烈建议使用通风橱。
(3)暴露极限
注意 OSHA 和 ACGIH 分别设定的既定允许暴露极限 (PEL) 和阈值极限值 (TLV)。这些限制定义了安全工作条件下允许的最大空气浓度。美国政府工业卫生学家会议 (ACGIH) (1997) 建议将 12 mg/m3 作为工作场所空气中甲基碘职业暴露的 8 小时时间加权平均阈值。其他国家/地区已将 1-28 mg/m3 的值用作标准或指导方针(国际劳工局,1991 年)。
(4)培训
处理碘甲烷的工人应接受有关其危害、安全处理程序和应急响应方案的全面培训。
4.2 法规遵从性
(1)OSHA 标准
碘甲烷受职业安全与健康管理局 (OSHA) 制定的法规的约束。雇主必须遵守这些标准以保护工人免受接触。这包括维护材料安全数据表 (MSDS) 和实施危害通报计划。
(2)环境保护署 (EPA)
虽然 EPA 尚未将碘甲烷归类为致癌物,但根据其使用和处置情况,法规可能仍适用。熟悉 EPA 指南以确保采取对环境负责的做法。
5. 有关碘甲烷用途的常见问题解答
(1)碘甲烷的合法用途有哪些?
碘甲烷是一种有价值的化合物,具有多种合法用途。它主要用作甲基化剂,将甲基 (CH3) 引入其他分子。该过程对于合成各种行业中使用的多种有机化合物至关重要。碘甲烷还可以用作某些特定实验室程序中的溶剂。但是,需要注意的是,由于其危险性,法规可能会规范其购买和使用。
(2)碘甲烷如何用于不同行业?
制药行业利用碘甲烷生产各种药物。它在抗生素、防腐剂和其他药品成分的合成中发挥着作用。在农业领域,碘甲烷可用作熏蒸剂来控制某些害虫和病原体。此外,化学工业在染料、塑料和其他工业材料的生产中也发现了碘甲烷的应用。
6. 结论
碘甲烷在化学、医药和环境领域中都有重要的应用。作为一种有机化合物,它不仅用于有机合成反应的试剂,还在医药行业中作为造影剂和治疗药物的重要组成部分,同时也用于环境保护中的特定处理过程。随着科学技术的进步和环境法规的加强,未来碘甲烷的应用可能会进一步扩展和优化,以更好地服务社会和生态环境的需要。
参考:
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/
[2]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/
[3]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK498987/
[4]https://www.epa.gov/sites/default/files/
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[7]https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2021.804081/full