Μεθανικός μεθυλεστέρας

Ο μεθανικός μεθυλεστέρας ή μυρμηκικός μεθυλεστέρας ή φορμικός μεθυλεστέρας είναι οργανική χημική ένωση, με μοριακό τύπο C2H4O2, αν και χρησιμοποιούνται περισσότερο οι πιο αναλυτικοί (ημισυντακτικοί) τύποι: HCO2CH3, HCOOCH3 και HCO2Me. Με βάση το σύστημα κωδικής ονομασίας που ξεκίνησε με τους φθοροχλωράνθρακες, έχει τον κωδικό R-611, ως ψυκτικό μέσο. Είναι ο απλούστερος καρβοξυλικός εστέρας, και πιο συγκεκριμένα, ο μεθυλεστέρας του μεθανικού οξέος. Ο χημικά καθαρός μεθανικός μεθυλεστέρας, στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος, δηλαδή σε θερμοκρασία 25°C υπό πίεση 1 atm, είναι διαυγές υγρό, με αιθέρια ευχάριστη οσμή, που σε μερικούς ανθρώπους θυμίζει λεμόνι ή λεμονάδα, υψηλή τάση ατμών και χαμηλή επιφανειακή τάση. Αποτελεί πρόδρομη ένωση για πολλές άλλες χημικές ενώσεις, κάποιες από τις οποίες έχουν εμπορικό ενδιαφέρον.

 Με βάση το μοριακό τύπο του, C2H4O2, ο μεθανικός μεθυλεστέρας είναι ένας από τους «τυπικούς» υδατάνθράκες (δηλαδή τις ενώσεις που έχουν την αναλογία ατόμων υδρογόνου - οξυγόνου 2:1, που έχει και το νερό, αλλά χωρίς να είναι πραγματικά σάκχαρα). Ακόμη, με βάση τον ίδιο τύπο, ο μεθανικός μεθυλεστέρας έχει τα ακόλουθα εννέα (9) ισομερή θέσης: Βινυλυδροϋπεροξείδιο με ημισυντακτικό τύπο CH2=CHO2H. 1,1-αιθενοδιόλη με ημισυντακτικό τύπο CH2=C(OH)2. 1,2-αιθενοδιόλη με ημισυντακτικό τύπο HOCH=CHOH [σε δύο (2) γεωμετρικά ισομερή]. Υδροξυαιθανάλη με ημισυντακτικό τύπο HOCH2CHO. Αιθανικό οξύ με ημισυντακτικό τύπο CH3COOH ή CH3CO2H. 1,2-διοξετάνιο με γραμμικό τύπο 1,3-διοξετάνιο με γραμμικό τύπο Μεθυλοδιοξιράνιο με γραμμικό τύπο Οξιρανόλη με γραμμικό τύπο Η βιομηχανία συνήθως προτιμά την αντίδραση μεθανόλης (CH3OH) και μονοξειδίου του άνθρακα (CO), παρουσία μιας ισχυρής βάσης, συνήθως του μεθανολικού νατρίου (CH3ONa): Η μέθοδος αυτή δίνει καλύτερα αποτελέσματα όταν χρησιμοποιούνται όσο το δυνατό πιο ξηρά αντιδραστήρια, γιατί ο καταλύτης της είναι ευαίσθητος στην παρουσία νερού (H2O). Εστεροποίηση Ο μεθανικός μεθυλεστέρας μπορεί να παραχθεί με αντίδραση εστεροποίησης μεθανόλης (CH3OH) και μεθανικού οξέος (HCOOH) σε όξινο περιβάλλον: Αλκυλίωση Ο μεθανικός μεθυλεστέρας μπορεί να παραχθεί με αντίδραση αλκυλίωσης μεθανικού νατρίου (HCOONa) με μεθυλαλογονίδιο (CH3X): Ακυλίωση Ο μεθανικός μεθυλεστέρας μπορεί να παραχθεί με αντίδραση ακυλίωσης μεθανόλης (CH3OH), με τις ακόλουθες χημικές ενώσεις: 1. Με φορμυλαλογονίδιο (HCOX): 2. Με ανθρακικό οξύ (H2CO3): 3. Με άλλον μεθανικό αλκυλεστέρα (μετεστεροποίηση, HCOOR): Ο μεθανικός μεθυλεστέρας δίνει αντίδραση σαπωνοποίησης με υδροξείδιο του νατρίου (NaOH), σχηματίζοντας μεθανικό νάτριο (HCOONa) και μεθανόλη (CH3OH): Ο μεθανικός μεθυλεστέρας δίνει αντίδραση μετεστεροποίησης με αλκοόλη (ROH), σχηματίζοντας μεθανικό αλκυλεστέρα και μεθανόλη: Ο μεθανικός μεθυλεστέρας δίνει αντίδραση αμμωνιόλυσης με αμμωνία (NH3), σχηματίζοντας μεθαναμίδιο (HCONH2) και μεθανόλη (CH3OH): Πρόκειται για μια παραλλαγή της αμμωνιόλυσης, κατά την οποία χρησιμοποιείται πρωτοταγής ή δευτεροταγής αμίνη (RNH2 ή R2NH, με όχι υποχρεωτικά ίδια τα R), αντί αμμωνίας, σχηματίζοντας N-αλκυλομεθαναμίδιο (HCONHR) ή N,N-διαλκυλομεθαναμίδιο (HCONR2), αντιστοίχως, αντί μεθαναμιδίου: Ο μεθανικός μεθυλεστέρας δίνει αντίδραση επίδρασης οργανομαγνησιακών ενώσεων (RMgX), σχηματίζοντας αλδεΰδη (RCHO) και μεθυλομαγνησιοαλογονίδιο (CH3OMgX): Ο μεθανικός μεθυλεστέρας δίνει αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, σχηματίζοντας μεθανόλη (CH3OH): 1. Με νάτριο (Na) και αιθανόλη (CH3CH2OH): 2. Με διυδρογόνο (H2) και νικέλιο (Ni): 3. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH4): Ο μεθανικός μεθυλεστέρας δίνει χημική αντίδραση συμπύκνωσης με επίδραση νατρίου σε απρωτικούς διαλύτες, σχηματίζοντας αιθανοδιάλη και μεθανολικό νάτριο (CH3ONa): Από μεθανικό μεθυλεστέρα και χλώριο, παρουσία υπεριώδους ακτινοβολίας (UV), παράγεται διφωσγένιο: Ο μεθανικός μεθυλεστέρας χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή μεθαναμίδιου (HCONH2), διμεθυλομεθαναμίδιου [HCON(CH3)2] και μεθανικού οξέος. Χρησιμοποιείται ακόμη ως εντομοκτόνο, καθώς και για την παρασκευή διαφόρων φαρμακευτικών προϊόντων. Χρησιμοποιήθηκε ακόμη ως προωθητικό αέριο αφρού, αφού έχει μηδενικό δυναμικό καταστροφής όζοντος και μηδενικό δυναμικό παγκόσμιας θέρμανσης, αντικαθιστώντας άλλα προωθητικά, όπως φθοροχλωράνθρακες, με βλαβερά αντίστοιχα δυναμικά. Για την ιστορία, μια παλαιότερη εφαρμογή του μεθανικού μεθυλεστέρα, που μερικές φορές τραβάει την προσοχή, είναι ως ψυκτικό σε κάποια μοντέλα (οικιακών) ψυγείων όπως το διάσημο GE Monitor Top, πριν αντικατασταθεί από λιγότερο τοξικά ψυκτικά υγρά, ως εναλλακτικό έναντι του διοξειδίου του θείου (SO2). Ν. Αλεξάνδρου, Γενική Οργανική Χημεία, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 1985 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 Πολυχρόνη Σ. Καραγκιοζίδη: Ονοματολογία οργανικών ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1991, Έκδοση Β΄. Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροκυκλικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, Έκδοση Β΄. Δ. Νικολαΐδη: Ειδικά κεφάλαια Οργανικής Χημεία, Θεσσαλονίκη 1983.