Metil grupa
Metil grupa je alkilska izvedenica metana, koja sadrži jedan atom ugljik, vezan za tri atoma vodika − CH3. U formuli, ova grupa ima skraćenicu me. Takve ugljikohidratne grupe javljaju se u mnogim organskim spojevima, kao veoma stabilne u većini molekula. Budući da je metil grupa obično dio veće molekule, može se naći na u bilo kojem od tri oblika: anion, kation ili radikalna. Anion ima osmovalentne elektrone, radikal sedmo- i kation šestovalentne. Sva tri oblika su vrlo reaktivna i vrlo rijetko su uočena.[1]
Metilni kation, anion i radikal
Kation
Metilni kation (CH3+) postoji u plinskoj fazi, ali se inače ne javlja. Neki spojevi se smatraju izvorima CH3+ kationa, a ovo pojednostavljenje se poglavito koristi u organskoj hemiji. Na primjer, protonacija metanola daje snažno elektrofilni metilizacijski reagens:
- CH3OH + H+ → CH3+ + H2O
Slično tome, metil-jodid i metil triflat se smatraju kao ekvivalenti metil kationa jer rijetko podliježu reakcijama SN2, pomoću slabih nukleofila.
Anion
Metanidni anion (CH3−) postoji samo samo u razrijeđenoj fazi plina ili pod egzotičnim uvjetima. Može proizvesti električna pražnjenja u ketenu pri niskom pritisku (manje od jednog torra), a utvrđeno je da njegove entalpijska reakcija daje oko 252,2 ± 3.3 kJ/mola.[2]Često se smatra da su metil litij i srodni Grignardov reagens soli "CH3−"; iako je model može biti koristan za opis i analizu, samo je koristan kao fikcija. Takvi reagensi su uglavnom pripremljeni iz metil halogenida:
- M + CH3X → MCH3,
gdje M = alkalni metal.
Metil radikal
Metilni radikal ima formulu CH3. Postoji u rastvorenim plinovima, ali u koncentriranijem obliku lahko dimerizira u etan. Može biti proizveden putem termičkog razlaganja samo određenih spojeva, naročito onih sa –N = N– vezanjem.
Reaktivnost
Reaktivnost metil grupe zavisi od susjednih supstituenata. Metil grupe mogu biti prilično nereaktivane. Naprimjer, u organskim spojevima, metil grupa se opire aktivnosti čak i najjače kiseline.
Oksidacija
Oksidacija metil grupe javlja se široko i u prirpdi i industriji. Oksidacijski proizvodi su izvedenice CH2OH, CHO, and CO2H. Naprimjer , permanganat metil grupu često mijenja u karboksil (-COOH) grupu, odnosno toluen pretvara ubenzojsku kiselinu. Na kraju oksidacije metil grupa daje protone i ugljik-dioksid, kao što se vidi u sagorijevanju.
Metilacija
Demetilacija (transfer metil grupe na drugi spoj) uobičajeni je proces, a is a common process, and reagensi koji prolaze kroz ovu reakciju se zovu metilacijski agensi. Uobičajeni metilacijski agensi su dimetil-sulfat, metil-jodid i metil-triflat. Metanogeneza, koja je izvor prirodnog plina, odvija se procesom sa reakcijom demetilacije.[3]
Deprotonacija
Određene metil grupe mogu biti deprotonirane. Naprimjer, kiselost metil grupa u acetonu (CH3)2CO) je oko 1020 veća nego kod metana. Nastajući karbanioni su ključni međuproizvodi u mnogim reakcijama organske sinteze i biosinteze. Na ovaj način se proizvode i masne kiseline.
Reakcije slobodnih radikala
Kada se nalazi u benzilskom ili alilskom položaju, snaga C-H veze opada, a reaktivnost metil grupe raste. Jedna od manifestacija ove pojačane reaktivnosti je kada fotohemijsko hloriranje metil grupe u toluenu daje benzil-hlorid.[4]
Hiralni metil
U posebnom slučaju, kada je jedan vodik zamijenjen deuterijem (D) i još jedan vodonik u tricijem (T), metil supstituent postaje hiralan.[5] Postojeći metodi proizvode čiste metilne spojeve, tj. hiralnu acetatnu kiselinu (CHDTCO2H). Putem korištenja hiralnih metil grupa, analizirani su stereohemijski uzroci nekoliko biohemijskih transformacija.[6]
Etimologija
Francuski hemičari Jean-Baptiste Dumas i Eugene Peligot, nakodređivanja hemijske strukture metanola, uveli su naziv "metilen", po grčkoj riječi μεθυ – methy = vino + υλη - hȳlē = drvo, sa namjerom da naznače njegovo porijeklo ("alkohol naprevljen od drvene substance").[7] Termin "metil" je izveden u oko 1840. godine, unatražnim formiranjem "etilen", a potom je primenjen da opiše "metil-alkohol".
Metil je u IUPAC nomenklaturi organske hemije termin za alkan (ili alkil) molekuklu, upotrebom prefiksa "met-" koji označava prisustvo jednog ugljika.