Tetraiodmethan

Strukturformel
	Strukturformel von Tetraiodmethan
Allgemeines
Name	Tetraiodmethan
Andere Namen	Tetraiodkohlenstoff; Kohlenstofftetraiodid; Periodmethan;
Summenformel	CI4
Kurzbeschreibung	dunkelroter Feststoff<ref name=alfa/>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	208-068-5
ECHA-InfoCard	100.007.335
PubChem	10487
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Eigenschaften
Molare Masse	519,63 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,32 g·cm−3 (20 °C)<ref name="römpp">Eintrag zu Tetraiodmethan. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Schmelzpunkt	171 °C (Zersetzung)<ref name="römpp"/>
Löslichkeit	reagiert mit Wasser<ref name=alfa>Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar)..</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref> Achtung	Gefahrensymbol
	Gefahrensymbol
H- und P-Sätze	H: 315‐319‐335
	P: 261‐305+351+338<ref name="sigma" />
Toxikologische Daten	178 mg·kg−1 (LD50, Maus, i.v.)<ref name="sigma" />
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0	392,9 ± 8,2 kJ·mol−1<ref>A. S. Carson, P. G. Laye, J. B. Pedley, Alison M. Welsby: The enthalpies of formation of iodomethane, diiodomethane, triiodomethane, and tetraiodomethane by rotating combustion calorimetry, in: The Journal of Chemical Thermodynamics, 1993, 25 (2), S. 261–269; doi:10.1006/jcht.1993.1025.</ref>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Datei:Tetraiodmethan aus Xylol.jpg

Tetraiodmethan, kristallisiert aus Xylol

Tetraiodmethan (auch Tetraiodkohlenstoff) ist eine chemische Verbindung aus der Reihe der Iodkohlenwasserstoffe, in der alle Wasserstoffatome des Methans durch Iodatome substituiert sind. Beide Bezeichnungen sind nach der IUPAC-Nomenklatur korrekt – je nachdem, ob die Verbindung als organische (Tetraiodmethan) oder anorganische (Tetraiodkohlenstoff) Verbindung angesehen wird.

Geschichte

Tetraiodmethan wurde erstmals 1874 vom russischen Chemiker Gawriil Gawriilowitsch Gustawson (1843–1908) aus Tetrachlormethan und Ammoniumiodid hergestellt.<ref name="Gustawson">G. G. Gustawson: in Ann. Chem. Pharm. 172 (1874) 173.</ref><ref name="Soukup_org">Rolf Werner Soukup: Chemiegeschichtliche Daten organischer Substanzen, Version 2020, S. 155 pdf.</ref>

Darstellung

Die Synthese von CI₄ gelingt am besten über den Aluminiumchlorid-katalysierten Halogenaustausch bei Raumtemperatur.<ref>R. E. McArthur, J. H. Simons: Carbon Tetraiodide, in: Inorganic Syntheses, Vol. III, 1950, S. 37–39.</ref>

<math>\mathrm{CCl_4 + 4 \ C_2H_5I \longrightarrow CI_4 + 4 \ C_2H_5Cl}</math>

Das Reaktionsprodukt kristallisiert aus der Reaktionslösung aus. CI₄ sollte kühl (2 bis 8 °C) gelagert werden.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Das kräftig rote Tetraiodmethan ist zusammen mit Iodoform die einzige farbige organische Verbindung ohne ungesättigte Funktion.<ref>FIESER/FIESER: Organische Chemie, 2. Aufl., Verlag Chemie, Weinheim 1979, S. 404–405.</ref>

Der Gewichtsanteil des Kohlenstoffs in CI₄ beträgt lediglich 2 %. Die Bindungslänge Kohlenstoff–Iod beträgt in dem tetraedrisch aufgebauten Molekül 0,212 ± 0,002 nm.<ref>C. Finbak, O. Hassel: Kristallstruktur und Molekülbau von CI₄ und CBr₄, in: Zeitschrift für Physikalische Chemie, 1937, 36, S. 301–308.</ref> Das Molekül ist mit Iod–Iod-Abständen von 0,3459 ± 0,003 nm ausgesprochen dicht und eng gepackt. Sehr wahrscheinlich ist die Verbindung aus diesem Grund thermisch und photochemisch wenig stabil. Hexaiodethan ist, vermutlich aus dem gleichen Grund, als Molekül bisher unbekannt.

Tetraiodmethan kristallisiert im tetragonalen Kristallsystem in der Raumgruppe I42m (Raumgruppen-Nr. 121)Vorlage:Raumgruppe/121 mit den Gitterparametern a = 641 und c = 956 pm sowie zwei Formeleinheiten pro Elementarzelle.<ref>S. Pohl: Die Kristallstruktur von CI₄, in: Zeitschrift für Kristallographie, 1982, 159, S. 211–216.</ref> Durch den hochsymmetrischen tetraedrischen Aufbau der CI₄-Moleküle besitzt die Verbindung kein Dipolmoment.

Chemische Eigenschaften

CI₄ ist in Wasser nahezu unlöslich, reagiert mit ihm aber langsam unter Bildung von Iodoform und Iod. In organischen unpolaren Lösungsmitteln ist es gut löslich. Thermisch und photochemisch zersetzt es sich zu Tetraiodethen (I₂C=CI₂).

Verwendung

CI₄ wird als Reagenz für Iodierungsreaktionen eingesetzt.<ref>P. R. Schreiner, A. A. Fokin: Carbon Tetraiodide, in: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2005, John Wiley & Sons, Ltd.</ref> Alkohole können beispielsweise in einer Reaktion, die ähnlich der Appel-Reaktion verläuft, in Alkyliodide überführt werden.

Einzelnachweise

Literatur

Harold Soroos, James B. Hinkamp: The Redistribution Reaction. XI. Application to the Preparation of Carbon Tetraiodide and Related Halides, in: J. Am. Chem. Soc., 1945, 67 (10), S. 1642–1643; doi:10.1021/ja01226a004.
Naoki Sato, Hiroo Inokuchi: Ionization potentials of carbon tetraiodide and tetraiodoethylene in the solid state, in: Chemical Physics, 1987, 113 (3), S. 445–451; doi:10.1016/0301-0104(87)80009-5.
H. Stammreich, Yara Tavares and Darwin Bassi: The vibrational spectrum and force constants of carbon tetraiodide, in: Spectrochimica Acta, 1961, 17 (6), S. 661–664; doi:10.1016/0371-1951(61)80127-6.
K. Sathianandan, K. Ramaswamy and Forrest F. Cleveland: Substituted methanes Part XXXI. Molecular constants of carbon tetraiodide from vibrational spectra, in: Journal of Molecular Spectroscopy, 1962, 8 (1–6), S. 470–474; doi:10.1016/0022-2852(62)90045-0.
Teresa Roldán-Arjona, Carmen Pueyo: Mutagenic and lethal effects of halogenated methanes in the Ara test of Salmonella typhimurium: quantitative relationship with chemical reactivity, in: Mutagenesis, 1993, 8, S. 127–131; Abstract.
A. Anderson: Raman and infrared spectra of some tetrahalide crystals, in: Journal of Molecular Structure, 1986, 143, S. 95–100; doi:10.1016/0022-2860(86)85213-9.

Weblinks

Commons: Tetraiodmethan – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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