2-ιωδοπροπάνιο

2-ιωδοπροπάνιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	2-ιωδοπροπάνιο
Άλλες ονομασίες	2-προπυλιωδίδιο Ισοπροπυλιωδίδιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C3H7I
Μοριακή μάζα	170,01 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH3CHICH3
Συντομογραφίες	iPrIr, 2-IP
Αριθμός CAS	75-30-9
SMILES	CC(C)I
InChI	1S/C3H7I/c1-3(2)4/h3H,1-2H3
Αριθμός EINECS	200-859-3
Αριθμός RTECS	TZ4200000
Αριθμός UN	2392
PubChem CID	6362
ChemSpider ID	6122
Δομή
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	1 1-ιωδοπροπάνιο
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	-90 °C
Σημείο βρασμού	89-90 °C
Πυκνότητα	1.703 kg/m3
Διαλυτότητα στο νερό	1,4 kg/m3 (12,5 °C)
Διαλυτότητα σε άλλους διαλύτες	Πλήρως διαλυτό σε αιθανόλη διαιθυλαιθέρα βενζόλιο.
Ιξώδες	6,971 cP (20 °C)
Δείκτης διάθλασης , nD	1,4997
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικές ιδιότητες
Ελάχιστη θερμοκρασία ανάφλεξης	42 °C
Επικινδυνότητα
Φράσεις κινδύνου	R10, R22
Φράσεις ασφαλείας	S36/37
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το 2-ιωδοπροπάνιο ή 2-προπυλιωδίδιο ή ισοπροπυλιωδίδιο είναι μια χημική ένωση με χημικό τύπο C₃H₇I. Ανήκει στην ομόλογη σειρά των αλκυλαλογονιδίων. Στην εμφάνιση είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο υγρό, στις συνηθισμένες συνθήκες (T = 25 °C, P = 1 atm). Έχει ένα (1) μόνο ισομερές θέσης, το 1-ιωδοπροπάνιο.

Ονοματολογία

Η ονομασία «2-ιωδοπροπάνιο» προέρχεται από την ονοματολογία κατά IUPAC. Συγκεκριμένα, το πρόθεμα «προπ-» δηλώνει την παρουσία τριών (3) ατόμων άνθρακα ανά μόριο της ένωσης, το ενδιάμεσο «-αν-» δείχνει την παρουσία μόνο απλών δεσμών μεταξύ ατόμων άνθρακα στο μόριο και η κατάληξη «-ιο» φανερώνει ότι δεν περιέχει χαρακτηριστικές ομάδες που έχουν χαρακτηριστικές καταλήξεις. Το αρχικό πρόθεμα «ιωδο-» δηλώνει την παρουσία ενός (1) ατόμου ιωδίου ανά μόριο της ένωσης. Τέλος, ο αριθμός θέσης «2-» δηλώνει ότι το άτομο του ιωδίου ενώνεται το ακραίο (#2) άτομο άνθρακα της ανθρακικής του αλυσίδας.

Μοριακή δομή

Δεσμοί
Δεσμός	τύπος δεσμού	ηλεκτρονική δομή	Μήκος δεσμού	Ιονισμός
C-H	σ	2sp3-1s	109 pm	3% C- H+
C-C	σ	2sp3-2sp3	154 pm
C-I	σ	2sp3-5sp3	213,2 pm	5‰ C+ I-
Κατανομή φορτίων σε ουδέτερο μόριο
H	+0,03
I	-0,005
C#1	-0,035
C#1,#3	-0,09

Παραγωγή

Με φωτοχημική ιωδίωση

Με φωτοχημική ιωδίωση προπανίου παράγεται μίγμα των δύο ισομερών ιωδοπροπανίων:

$\mathrm {CH_{3}CH_{2}CH_{3}+I_{2}{\xrightarrow[{\triangle }]{UV}}xCH_{3}CH_{2}CH_{2}I+(1-x)CH_{3}CHICH_{3}+HI}$

• 0 < x < 1.
• Ακολουθεί το συνηθισμένο μηχανισμό φωτοχημικής αλογόνωσης αλκανίων. Παράγονται και πολυϊωδοπαράγωγα. Η συγκέντρωση των τελευταίων περιορίζεται με χρήση περίσσειας προπανίου.
• Η αναφερόμενη στοιχειομετρική αναλογία παραγωγής ιωδοπροπανίων δεν συνυπολογίζει τα συμπαραγόμενα πολυϊωδοπαράγωγα.
• Η μέθοδος δεν είναι χρήσιμη αν επιθυμείται το ένα μόνο ισομερές, αφού είναι σχετικά δύσκολος ο διαχωρισμός τους.
• Η αντίδραση γίνεται αργά και ευνοείται περισσότερο από τη θερμότητα, παρά από την ακτινοβολία.

Υποκατάσταση υδροξυλίου από ιώδιο

1. Με επίδραση υδροιωδίου (HCl) σε 2-προπανόλη:

$\mathrm {CH_{3}CH(OH)CH_{3}+HI{\xrightarrow {}}CH_{3}CHICH_{3}+H_{2}O}$

2. Η υποκατάσταση του OH από I στη 2-προπανόλη μπορεί να γίνει και με ιωδιωτικά μέσα Με τριιωδιούχο φωσφόρο (PCl₃):

$\mathrm {3CH_{3}CH(OH)CH_{3}+PI_{3}{\xrightarrow {}}3CH_{3}CHICH_{3}+H_{3}PO_{3}}$

• Συχνά ο τριιωδιούχος φωσφόρος συνθέτεται επί τόπου («in citu») από φωσφόρο και ιώδιο:

$\mathrm {2P+3I_{2}{\xrightarrow {}}2PI_{3}}$

Υποκατάσταση άλλου αλογόνου από ιώδιο

Με επίδραση ιωδιούχου καλίου (KI) σε ισοπροπυλαλογονίδιο (CH₃CHXCH₃, όπου X εδώ F, Cl, Br):

$\mathrm {CH_{3}CHXCH_{3}+KI{\xrightarrow {}}CH_{3}CHICH_{3}+KX}$

Προσθήκη υδροιωδίου σε προπένιο

Με προσθήκη υδροιωδίου σε προπένιο παράγεται 2-ιωδοπροπάνιο:

$\mathrm {CH_{3}CH=CH_{2}+HI{\xrightarrow {}}CH_{3}CHICH_{3}}$

Με αποικοδόμηση τύπου Hunsdiecker

Με επίδραση ιωδίου σε μεθυλοπροπανικό άργυρο παράγεται 2-ιωδοπροπάνιο - Αντίδραση Hunsdiecker:

$\mathrm {(CH_{3})_{2}CHCOOAg+I_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CHICH_{3}+AgI\downarrow +CO_{2}\uparrow }$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

• Οι αντιδράσεις είναι πιο γρήγορες σε σύγκριση με τα αντίστοιχα αλκυλαλογονίδια των άλλων αλογόνων.

Υποκατάσταση από υδροξύλιο

Κατά την υδρόλυσή του με εναιώρημα υδροξειδίου του αργύρου (AgOH) σχηματίζεται προπανόλη-2 :

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+AgOH{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(OH)CH_{3}+AgI\downarrow }$

Υποκατάσταση από αλκοξύλιο

Με αλκοολικά άλατα (RONa) σχηματίζει αλκυλισοπροπυλαιθέρα (CH₃CH₂CH₂OR):

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RONa{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHOR+NaI}$

Υποκατάσταση από αλκινύλιο

Με αλκινικά άλατα (RC≡CNa) σχηματίζει αλκίνιο. Π.χ.:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RC\equiv CNa{\xrightarrow {}}RC\equiv CCH(CH_{3})_{2}+NaI}$

Υποκατάσταση από ακύλιο

Με καρβονικά άλατα (RCOONa) σχηματίζει καρβονικό ισοπροπυλεστέρα :

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RCOONa{\xrightarrow {}}RCOOCH(CH_{3})_{3}+NaI}$

Υποκατάσταση από κυάνιο

Με κυανιούχο νάτριο (NaCN) σχηματίζει μεθυλοπροπανονιτρίλιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+NaCN{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(CN)CH_{3}+NaI}$

Υποκατάσταση από αλκύλιο

Με αλκυλολίθιο (RLi) σχηματίζει αλκάνιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RLi{\xrightarrow {}}RCH(CH_{3})_{2}+LiI}$

Υποκατάσταση από σουλφυδρίλιο

Με όξινο θειούχο νάτριο (NaSH) σχηματίζει προπανοθειόλη-2:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+NaSH{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(SH)CH_{3}+NaI}$

Υποκατάσταση από σουλφαλκύλιο

Με θειολικό νάτριο (RSNa) σχηματίζει αλκυλισοπροπυλθειαιθέρα :

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RSNa{\xrightarrow {}}RSCH(CH_{3})_{2}+NaI}$

Υποκατάσταση από φθόριο

Με επίδραση φθοριούχου υφυδραργύρου (Hg₂F₂) σε 2-ιωδοπροπάνιο (CH₃CH₂I) παράγεται 2-φθοροπροπάνιο:

$\mathrm {2CH_{3}CHICH_{3}+Hg_{2}F_{2}{\xrightarrow {}}2CH_{3}CHFCH_{3}+Hg_{2}I_{2}\downarrow }$

Υποκατάσταση από αμινομάδα

Με αμμωνία (NH₃) σχηματίζει προπαναμίνη-2:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+NH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NH_{2})CH_{3}+HI}$

Υποκατάσταση από αλκυλαμινομάδα

Με πρωυτοταγείς αμίνες (RNH₂) σχηματίζει αλκυλισοπροπυλαμίνη:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RNH_{2}{\xrightarrow {}}RNHCH(CH_{3})_{2}+HI}$

Υποκατάσταση από διαλκυλαμινομάδα

Με δευτεροταγείς αμίνες (R'NHR) σχηματίζει διαλκυλισοπροπυλαμίνη:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+R{\acute {}}\;NHR{\xrightarrow {}}R{\acute {}}\;N(CH(CH_{3})_{2})R+HI}$

Υποκατάσταση από τριαλκυλαμινομάδα

Με τριτοταγείς αμίνες [R'N(R)R"] σχηματίζει ιωδιούχο ισοπροπυλoτριαλκυλαμμώνιο :

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+R{\acute {}}\;N(R)R{\acute {}}\;{\acute {}}\;{\xrightarrow {}}[R{\acute {}}\;N(CH(CH_{3})_{2})(R)R{\acute {}}\;{\acute {}}\;]I}$

Υποκατάσταση από φωσφύλιο

Με φωσφίνη σχηματίζει προπανοφωσφαμίνη-2:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+PH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(PH_{2})CH_{3}+HI}$

Υποκατάσταση από νιτροομάδα

Με νιτρώδη άργυρο (AgNO₂) σχηματίζει 2-νιτροπροπάνιο :

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+AgNO_{2}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH(NO_{2})CH_{3}+AgI\downarrow }$

Υποκατάσταση από φαινύλιο

Με επίδραση τύπου Friedel-Crafts σε βενζολίου παράγεται 2-φαινυλοπροπάνιο:

$\mathrm {PhH+CH_{3}CHICH_{3}{\xrightarrow {AlI_{3}}}CH_{3}CH(Ph)CH_{3}+HI}$

Παραγωγή οργανομεταλλικών ενώσεων

1. Με λίθιο (Li). Παράγεται ισοπροπυλολίθιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+2Li{\xrightarrow[{-10^{o}C}]{|Et_{2}O|}}CH_{3}CHLiCH_{3}+LiI}$

2. Με μαγνήσιο (Mg) (αντιδραστήριο Grignard):

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+Mg{\xrightarrow {|Et_{2}O|}}CH_{3}CH(MgI)CH_{3}}$

Αναγωγή

1. Με λιθιοαργιλλιοϋδρίδιο (LiAlH₄) παράγεται προπάνιο:

$\mathrm {4CH_{3}CHICH_{3}+LiAlH_{4}{\xrightarrow {}}4CH_{3}CH_{2}CH_{3}+LiI+AlI_{3}}$

2. Με «υδρογόνο εν τω γενάσθαι», δηλαδή μέταλλο + οξύ παράγεται προπάνιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+Zn+HI{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}CH_{3}+ZnI_{2}}$

3. Με σιλάνιο, παρουσία τριφθοριούχου βορίου, παράγεται προπάνιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+SiH_{4}{\xrightarrow {BF_{3}}}CH_{3}CH_{2}CH_{3}+SiH_{3}I}$

4. Αναγωγή από ένα αλκυλοκασσιτεράνιο. Π.χ.:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+RSnH_{3}{\xrightarrow {}}CH_{3}CH_{2}CH_{3}+RSnH_{2}I}$

Αντιδράσεις προσθήκης

1. Σε αλκένια. Π.χ. με αιθένιο (CH₂=CH₂) παράγει 1-ιωδο-3-μεθυλοβουτάνιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+CH_{2}=CH_{2}{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHCH_{2}CH_{2}I}$

2. Σε αλκίνια. Π.χ. με αιθίνιο (HC≡CH) παράγει 1-ιωδο-3-μεθυλο-1-βουτένιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+HC\equiv CH{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHCH=CH_{2}I}$

3. Η αντίδραση του 2-ιωδοπροπανίου με συζυγή αλκαδιένια αντιστοιχεί κυρίως σε 1,4-προσθήκη, αν και είναι επίσης δυνατές η 1,2-προσθήκη και η 3,4-προσθήκη, με τη χρήση κατάλληλων συνθηκών. Π.χ.:

$\mathrm {RCH=CHCH=CH_{2}+CH_{3}CHICH_{3}{\xrightarrow {}}RCH_{2}ICH=CHCH_{2}CH(CH_{3})_{2}}$ (1,4-προσθήκη)
$\mathrm {RCH=CHCH=CH_{2}+CH_{3}CHICH_{3}{\xrightarrow {}}RCH=CHCHICH_{2}CH(CH_{3})_{2}}$ (1,2-προσθήκη)
$\mathrm {RCH=CHCH=CH_{2}+CH_{3}CHICH_{3}{\xrightarrow {}}{\frac {1}{2}}RCHICH(CH(CH_{3})_{2})CH=H_{2}+{\frac {1}{2}}RCH(CH(CH_{3})_{2})CHICH=CH_{2}}$ (3,4-προσθήκη)

4. Σε κυκλοαλκάνια που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με κυκλοπροπάνιο παράγει 1-ιωδο-4-μεθυλοπεντάνιο:

$\mathrm {+CH_{3}CHICH_{3}{\xrightarrow {}}(CH_{3})_{2}CHCH_{2}CH_{2}CH_{2}I}$

5. Σε ετεροκυκλικές ενώσεις που έχουν τριμελή ή τετραμελή δακτύλιο. Π.χ. με εποξυαιθάνιο παράγει 2-ιωδισοπροποξυαιθάνιο:

$\mathrm {+CH_{3}CHICH_{3}I{\xrightarrow {}}ICH_{2}CH_{2}OCH(CH_{3})_{2}}$

Αντίδραση απόσπασης

Με απόσπαση υδροιωδίου (HI) από 2-ιωδοπροπάνιο παράγεται προπένιο:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}I+NaOH{\xrightarrow[{\triangle }]{ROH}}CH_{3}CH=CH_{2}+NaI+H_{2}O}$

• Επειδή το παραγώμενο προπένιο είναι αέριο, συχνά χρησιμοποιούνται ασθενείς βάσεις, όπως το ανθρακικό κάλιο στη θέση ισχυρότερων.

Παρεμβολή καρβενίων

• Τα καρβένια (π.χ. [:CH₂]) μπορούν παρεμβληθούν στους δεσμούς C-H. Π.χ. έχουμε:

$\mathrm {CH_{3}CHICH_{3}+CH_{2}N_{2}{\xrightarrow {hv}}{\frac {6}{7}}CH_{3}CH_{2}CHICH_{3}+{\frac {1}{7}}(CH_{3})_{3}CI+N_{2}\uparrow }$

• Η αντίδραση είναι ελάχιστα εκλεκτική και αυτό σημαίνει ότι κατά προσέγγιση έχουμε:

1. Παρεμβολή στους έξι (3) δεσμούς C_#1,#3H₂-H. Παράγεται 2-ιωδοβουτάνιο.

2. Παρεμβολή στον ένα (1) δεσμό C_#2-H: 2. Παράγεται 2-ιωδο-μεθυλοπροπάνιο.

Προκύπτει επομένως μίγμα 2-ιωδοβουτάνιου ~86% και 2-ιωδομεθυλοπροπάνιου 14%.

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
• Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985