Μεθυλυδροϋπεροξείδιο

Μεθυλυδροϋπεροξείδιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Μεθυλυδροϋπεροξείδιο Μεθυλοδιοξειδάνιο
Άλλες ονομασίες	Υδροϋπεροξυμεθάνιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	CH4O2
Μοριακή μάζα	48,04 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH3O2H
Αριθμός CAS	3031-73-0
SMILES	COO
InChI	1S/CH4O2/c1-3-2/h2H,1H3
PubChem CID	18199
ChemSpider ID	17190
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	1 Μεθανοδιόλη
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο βρασμού	78,1 °C
Πυκνότητα	982 kg/m³
Δείκτης διάθλασης , nD	1,329
Τάση ατμών	63,3±0,3 mmHg
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	1,1 °C
Επικινδυνότητα
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

To μεθυλυδροϋπεροξείδιο (αγγλικά: methylhydroperoxide) ή μεθυλοδιοξειδάνιο ή υδροϋπεροξυμεθάνιο είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, με μοριακό τύπο CH₄O₂ και ημισυντακτικό τύπο CH₃O₂H. Είναι το απλούστερο οργανικό υπεροξείδιο και αποτελεί «τυπικό» υδατάνθρακα.

Παραγωγή

Πολλές οργανομεταλλικές ενώσεις έχουν την τάση να εισάγουν μοριακό οξυγόνο σε δεσμούς C-M, όπου M μέταλλο, ενώ τα ηλεκτροθετικά μέταλλα είναι ευαίσθητα στην παρουσία νερού. Οι ιδιότητες αυτές αξιοποιούνται για την παραγωγή οργανικών υπεροξειδίων.

Πιο συγκεκριμένα, το μεθυλυδροϋπεροξείδιο μπορεί να παραχθεί με επίδραση οξυγόνου σε μεθυλολίθιο ή μεθυλομαγνησιοαλογονίδιο (CH₃MgX), ακολουθούμενη από υδρόλυση:

$\mathrm {CH_{3}Li+O_{2}{\xrightarrow[{-10^{o}C}]{|Et_{2}O|}}CH_{3}O_{2}Li{\xrightarrow {+H_{2}O}}CH_{3}O_{2}H+LiOH}$

ή

$\mathrm {CH_{3}MgX+O_{2}{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}CH_{3}O_{2}MgX{\xrightarrow {+H_{2}O}}CH_{3}O_{2}H+Mg(OH)X\downarrow }$

Χημική συμπεριφορά

Αυτοδιάσπαση

Το μεθυλυδροϋπεροξείδιο είναι ασταθές και αυτοδιασπάται με εξώθερμη αντίδραση. Σε αραιά διαλύματα σχηματίζει ελεύθερες ρίζες CH₃O^• και ^•OH, που μπορούν να προκαλέσουν την έναρξη σειράς αντιδράσεων πολυμερισμού. Σε χημικά καθαρή μορφή μπορεί να χρειαστεί κάποια θερμότητα για την έναρξη της διαδικασίας, αλλά χρειάζεται προσοχή, γιατί η επιπλέον θερμότητα που παράγεται από την εξώθερμη διάσπαση κάνει τη διάσπαση αυτοεπιταχυνόμενη. Γενικά, έχουμε τις ακόλουθες αντιδράσεις διάσπασης:

$\mathrm {CH_{3}O_{2}H{\xrightarrow {}}CH_{3}O^{\bullet }+\ ^{\bullet }OH}$

$\mathrm {CH_{3}O_{2}H{\xrightarrow {\triangle }}CH_{3}OH+|O|}$

Ενεργό οξυγόνο

Το θεωρητικό ποσοστό σε «ενεργό οξυγόνο» για το μεθυλυδροϋπεροξείδιο είναι A[O]_θ% = 16/48·100% ≈ 33,3%.

Παραγωγή εποξειδίων από αλκένια

Οξειδώνει αλκένια στα αντίστοιχα εποξείδια. Για παράδειγμα, οξειδώνει αιθένιο σε οξιράνιο:

$\mathrm {CH_{3}O_{2}H+CH_{2}=CH_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}OH+}$

Αναγωγή σε μεθανόλη

Ανάγεται σε μεθανόλη από λιθιοαργιλιοϋδρίδιο και από εστέρες του φωσφορώδους οξέος. Οι τελευταἰοι οξειδώνονται στους αντίστοιχους εστέρες του φωσφορικού οξέος:

$\mathrm {4CH_{3}O_{2}H+LiAlH_{4}{\xrightarrow {}}4CH_{3}OH+LiAlO_{2}+2H_{2}O}$

και

$\mathrm {CH_{3}O_{2}H+R_{3}PO_{3}{\xrightarrow {}}4CH_{3}OH+R_{3}PO_{4}}$

Μετατροπή σε μεθανάλη

Με επίδραση ισχυρής βάσης, όπως το υδροξείδιο του καλίου, το μεθυλυδροϋπεροξείδιο μπορεί να μετατραπεί σε μεθανάλη και νερό, μέσω ανασχηματισμού Kornblum–DeLaMare:

$\mathrm {CH_{3}O_{2}H{\xrightarrow {KOH}}HCHO+H_{2}O}$

Πηγές

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
• Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.
• Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985