Μεθυλαρσίνη

Η μεθυλαρσίνη (αγγλικά: methylarsine) είναι οργανική χημική ένωση, που περιέχει άνθρακα, υδρογόνο και αρσενικό, με μοριακό τύπο CH₅As, αν και αποδίδεται συχνά και με τον ημισυντακτικό της τύπο CH₃AsH₂. Eίναι η απλούστερη οργανική αρσίνη και το «αρσενιούχο» ανάλογο της μεθαναμίνης και της μεθυλοφωσφίνης. Μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από τη «μητρική» ένωση «αρσίνη» (PH₃), με αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου της τελευταίας από μεθύλιο (CH₃-). Ομοίως, βέβαια, μπορεί να θεωρηθεί ότι προέρχεται από το μεθάνιο, με αντικατάσταση ενός ατόμου υδρογόνου του τελευταίου από αρσύλιο (-AsH₂).

Ονοματολογία

Η ονομασία μεθυλαρσίνη προκύπτει αν η ένωση θεωρηθεί υποκατεστημένη αρσίνη, δηλαδή ένα άτομο υδρογόνου έχει αντικατασταθεί από μεθύλιο (CH₃).

Παραγωγή

Με οργανομαγνησιακή ένωση

Με επίδραση μεθυλομαγνησιοβρωμίδιου (CH₃MgBr) σε χλωραρσίνη (AsH₂Cl) παράγεται μεθυλαρσίνη:

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{+}\mathrm{M}\mathrm{g}\stackrel{|E{t}_{2}O|}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{B}\mathrm{r}\stackrel{+As{H}_{2}Cl}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{\downarrow }$

Με μεθυλένιο

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH₂]) σε αρσίνη (AsH₃) παράγεται μεθυλαρσίνη

$\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Χημική συμπεριφορά και παράγωγα

Αλκυλίωση

Η αντίδραση με αλκυλαλογονίδια γίνεται εύκολα, και η δευτεροταγής αλκυλομεθυλαρσίνη (RAsHCH₃), που παράγεται, είναι σταθερότερη:

$\mathrm{R}\mathrm{X}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{R}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{X}$

Αναγωγικές ικανότητες

Γενικά, οι ενώσεις του τρισθενούς αρσενικού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναγωγικά μέσα, συνήθως για να αφαιρέσουν οξυγόνο ή θείο από διάφορες ενώσεις. Μερικά σχετικά παραδείγματα είναι τα ακόλουθα:

1. Αναγωγή θειοξειδίων (RSOR) σε θειαιθέρες (RSR):

$\mathrm{R}\mathrm{S}\mathrm{O}\mathrm{R}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{R}\mathrm{S}\mathrm{R}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{O}$

2. Αναγωγή νιτρωδοαλκανίων (RNO) σε αμίνες (RNH₂)

$\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{R}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{O}$

3. Αναγωγή οξιράνιου σε αιθένιο:

$\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{O}$

4. Αναγωγή θειιράνιου σε αιθένιο:

$\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{}{\to }\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{=}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{S}$

• Όπου τα R συμβολίζουν υδροκαρβύλια, και σε όποια ένωση αναφέρονται δύο από αυτά δεν είναι απαραίτητο να είναι ίδια μεταξύ τους.

Επίδραση μεθυλενίου

Με επίδραση μεθυλενίου ([:CH₂]) σε μεθυλαρσίνη παράγονται αιθυλαρσίνη (CH₃CH₂AsH₂) και διμεθυλαρσίνη (CH₃AsHCH₃):

$\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{}{\to }\frac{3}{5}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\frac{2}{5}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Πηγές πληροφόρησης

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982