Halomethaan

Algemeen geldt dat zeker voor de fluor- en chloor-halomethanen de brandbaarheid met het stijgen van het aantal halogeen-atomen afneemt.

In zijn algemeenheid geldt dat de koolstof-fluor-binding zo stabiel is, dat de verschillende fluormethanen (CH₃F, CH₂F₂, CHF₃ en CF₄) in hun chemie niet veel reactiever zijn dan methaan zelf. De neiging om met zuurstof te reageren (verbranden) neemt in de serie steeds verder af.

In de mono-halomethanen (CH₃Cl, CH₃Br en CH₃I) vormt het halogeen een goede leaving group. De stoffen worden gebruikt als methylerend reagens. Dat betekent dat de stoffen makkelijk met nucleofielen, zoals DNA en eiwitten, reageren. De verbindingen zijn dan ook toxisch, mutageen en carcinogeen. In verband met de vluchtigheid, de eerste twee zijn gassen, werden deze stoffen in de intensieve tuinbouw gebruikt om grond te desinfecteren (vaak werd broommethaan gebruikt, vandaar de term bromeren).

De dihalomethanen (CH₂Cl₂, CH₂Br₂ en CH₂I₂) worden ook vaak aangeduid als methyleenhalogeniden. In de dihalomethanen kunnen de halogeenatomen niet meer als leaving group optreden. Sterische hindering rond het koolstofatoom voorkomt de vorming van de voor de S_N2-reactie noodzakelijke overgangstoestand. Anderzijds is het waterstofatoom nog niet zuur genoeg om met willekeurige basen te reageren en ook het eventueel te vormen koolstofradicaal mist stabiliteit. Al deze eigenschappen maakt deze groep verbindingen de minst giftige/mutagene/carcinogene van de halomethanen.

  Zie Trihalomethanen voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Deze groep verbindingen (CHCl₃, CHBr₃ en CHI₃) wordt naar analogie met chloroform vaak aangeduid als haloformen. De stoffen zijn gevoelig voor sterke basen. Het waterstofion wordt makkelijk afgesplitst, waarbij eerst een trihalomethyl-anion gevormd wordt, dat snel onder afstoten van een halogenide-ion overgaat in het carbeen. Homolytische splitsing is voor deze groep halomethanen al mogelijk. De gevormde radicalen vormen een risico voor organismen als toxine, mutageen en carcinogeen

Deze groep verbindingen (CCl₄, CBr₄, CI₄ en CF₄) is niet gevoelig voor basen of nucleofielen, wel voor homolytische splitsing. De vorming van het radicaal gaat makkelijker dan bij de trihalomethanen. De verbindingen zijn dan ook sterker dan toxine, mutageen en carcinogeen dan de trihaloverbindingen.