clorofórmio - Chloroform


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Clorofórmio
displayed.svg clorofórmio
Clorofórmio-3D-balls.png
Clorofórmio no seu estado líquido mostrado em um tubo de teste
nomes
nome IUPAC preferido
triclorometano
Outros nomes
Clorofórmio
metano tricloreto
Metil tricloreto
metenil tricloreto de
TCM
Freon 20
Refrigerante 20-
R-20
ONU 1888
identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
Chebi
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.603
Número da CE 200-663-8
KEGG
número RTECS FS9100000
UNII
propriedades
C H Cl 3
Massa molar 119,37 g · mol -1
Aparência líquido incolor
Odor Pesado, odor etéreo
Densidade 1,564 g / cm 3 (-20 ° C),
1,489 g / cm 3 (25 ° C)
1,394 g / cm 3 (60 ° C)
Ponto de fusão -63,5 ° C (-82,3 ° F; 209,7 K)
Ponto de ebulição 61,15 ° C (° F 142,07; 334,30 K)
decompõe-se a 450 ° C
10,62 g / l (0 ° C)
8,09 g / L (20 ° C)
7,32 g / L (60 ° C)
Solubilidade Solúvel em benzeno
Solúvel em éter de dietilo , óleos , ligroína , álcool , CCl 4 , CS 2
Solubilidade em acetona ≥ 100 g / L (19 ° C)
Solubilidade em dimetilsulfóxido ≥ 100 g / L (19 ° C)
Pressão de vapor 0,62 kPa (-40 ° C)
7,89 kPa (0 ° C)
de 25,9 kPa (25 ° C)
313 kPa (100 ° C)
de 2,26 MPa (200 ° C)
3,67 L · atm / mole (24 ° C)
Acidez (p K um ) 15,7 (20 ° C)
UV-vismax ) 250 nm, 260 nm, 280 nm
-59,30 · 10 -6 cm 3 / mol
Condutividade térmica 0,13 W / m-K (20 ° C)
1,4459 (20 ° C)
Viscosidade 0.563 cP (20 ° C)
Estrutura
tetrahedral
1,15 D
Termoquímica
114,25 J / mol K ·
Std molar
entropia
( S Ó 298 )
202,9 J / mol K ·
-134,3 kj / mol
Gibbs energia livref G ˚)
-71,1 kJ / mol
473,21 kJ / mol
Farmacologia
N01AB02 ( OMS )
Riscos
principais riscos Cancerígena - toxicidade reprodutiva
Ficha de segurança Ver: página de dados
[1]
pictogramas GHS O pictograma crânio-e-ossos cruzados no sistema harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS)O pictograma perigo para a saúde no Sistema Globalmente Harmonizado de Classificação e Rotulagem de Produtos Químicos (GHS)
palavra sinal de GHS perigo
H302 , H315 , H319 , H331 , H336 , H351 , H361d , H372
P201 , P202 , P260 , P264 , P270 , P271 , P280 , P281 , P301 + 330 + 331 , P310 , P302 + 352 , P304 + 340 , P311 , P305 + 351 + 338 , P308 + 313 , P314 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P403 + 233 , P235 , P405 , P501
NFPA 704
Flammability code 0: Will not burn. E.g., water Health code 2: Intense or continued but not chronic exposure could cause temporary incapacitation or possible residual injury. E.g., chloroform Reactivity code 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g., liquid nitrogen Special hazards (white): no codeNFPA 704 diamante de quatro cores
0
2
0
Ponto de inflamação Não inflamável
A dose letal ou concentração ( LD , LC ):
LD 50 ( dose média )
704 mg / kg (de ratinho, dérmica)
9,617 ppm (rato, 4 h)
LC Lo ( menor publicado )
20.000 ppm (cobaia, 2 h)
7,056 ppm (gato, 4 h)
25.000 ppm (humano, 5 min)
Limites de exposição de saúde dos EUA ( NIOSH ):
PEL (permitida)
50 ppm (240 mg / m 3 )
REL (recomendado)
Ca ST 2 ppm (9,78 mg / m 3 ) [60-minuto]
IPVS (perigo imediato)
500 ppm
página de dados suplementares
Índice de refracção ( n ),
constante dielétricar ), etc.
termodinâmicos
dados
Comportamento de fase
de líquido-gás sólido
UV , IV , RMN , MS
Excepto quando indicado de outra maneira, os dados são dados para materiais no seu estado normal (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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referências de Infobox

Clorofórmio , ou triclorometano , é um composto orgânico com a fórmula C H Cl 3 . É um, de aroma doce, líquido denso incolor que é produzido em larga escala como um precursor para o PTFE . É também um precursor de vários refrigerantes . É um dos quatro clorometanos e uma trihalometanos . É um poderoso anestésico , euforizante , ansiolíticos e sedativos quando inalado ou ingerido.

Estrutura

A molécula adota geometria tetraédrica molecular com C 3v simetria .

ocorrência natural

O fluxo total global de clorofórmio através do ambiente é de aproximadamente 660 000 toneladas por ano, e cerca de 90% das emissões são de origem natural. Muitos tipos de algas produzem clorofórmio, e fungos são acreditados para produzir clorofórmio no solo.

Clorofórmio volatiliza facilmente a partir da água do solo e da superfície e sofre degradação no ar para produzir fosgio , diclorometano , cloreto de formilo , monóxido de carbono , dióxido de carbono , e cloreto de hidrogénio . A sua meia-vida no ar varia de 55 a 620 dias. Biodegradação em água e do solo é lento. Clorofórmio não bioacumulação significativamente nos organismos aquáticos.

História

O clorofórmio foi sintetizado independentemente por vários investigadores cerca de 1831:

Produção

Na indústria, o clorofórmio é produzido por aquecimento de uma mistura de cloro e qualquer clorometano ou metano . No 400-500 ° C, uma halogenação radical ocorre, a conversão destes precursores de compostos progressivamente mais clorados:

CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl
CH 3 Cl Cl + 2CH 2 Cl 2 + HCl
CH 2 Cl 2 + Cl 2 → CHCl 3 + HCl

Clorofórmio é submetido a mais de cloração para se obter o tetracloreto de carbono (CCl 4 ):

CHCl 3 + Cl 2 → CCl 4 + HCl

O resultado desse processo é uma mistura dos quatro clorometanos ( clorometano , diclorometano , clorofórmio e tetracloreto de carbono), que podem então ser separadas por destilação .

Clorofórmio podem também ser produzidos em pequena escala por meio da reacção da forma halogénica entre acetona e hipoclorito de sódio :

3 NaClO + (CH 3 ) 2 CO → CHCl 3 + 2 NaOH + NaOCOCH 3

deuteroclorofórmio

Clorofórmio deuterado é um isotopogo de clorofórmio com uma única deutério átomo. CDCl 3 é um solvente comum usado em espectroscopia de RMN . Deuteroclorofórmio é produzido pela reacção da forma halogénica , a reacção de acetona (ou etanol) com hipoclorito de sódio ou hipoclorito de cálcio. O processo é agora halofórmio obsoleto para a produção de clorofórmio comum. Deuteroclorofórmio pode ser preparado pela reacção de sódio deuteroxide com hidrato de cloral .

formação inadvertida de clorofórmio

A reação do halofórmio também pode ocorrer inadvertidamente em ambientes domésticos. Branqueamento com hipoclorito de gera compostos halogenados em reacções secundárias; clorofórmio é o principal subproduto. Uma solução de hipoclorito de sódio ( lixívia de cloro ) misturado com líquidos domésticos comuns tais como acetona , butanona , metil etil cetona , o etanol , ou álcool isopropílico pode produzir algum clorofórmio, em adição a outros compostos tais como a cloroacetona ou dicloroacetona .

usos

Em termos de escala, a reacção mais importante é de clorofórmio com fluoreto de hidrogénio para dar monoclorodifluorometano (CFC-22), um precursor no fabrico de politetrafluoroetileno ( Teflon ):

CHCl 3 + 2 HF → CHClF 2 + 2 HCl

A reacção é conduzida na presença de uma quantidade catalítica de halogenetos de antimónio mistos . Clorodifluorometano é então convertido em tetrafluoroetileno, o precursor principal de Teflon . Antes do Protocolo de Montreal , clorodifluorometano (designada como R-22) foi também um refrigerante popular.

Solvente

O hidrogénio ligado ao carbono em clorofórmio participa na ligação de hidrogénio. Em todo o mundo, clorofórmio, também é usado em formulações de pesticidas, como solvente para gorduras , óleos , borracha , alcalóides , ceras , guta-percha , e resinas , tal como um agente de limpeza, de grãos fumigante , em extintores de incêndio , e na indústria da borracha. CDCl 3 é um solvente comum usado em espectroscopia de RMN .

Reagente

Como um reagente , clorofórmio serve como uma fonte do dicloro carbeno CCl 2 grupo. Ele reage com solução aquosa de hidróxido de sódio geralmente na presença de um catalisador de transferência de fase para produzir dichlorocarbene , CCl 2 . Este efeitos reagente orto-formilação de activadas anéis aromáticos tais como fenóis , produzindo arilo aldeídos em uma reacção conhecida como a reacção de Reimer-Tiemann . Alternativamente, o carbeno pode ser preso por um alceno para formar um ciclopropano derivado. Na adição Kharasch , clorofórmio forma o CHCl 2 radicais livres, além de alcenos.

anestésico

garrafas antigas de clorofórmio

Os anestésicos qualidades de clorofórmio foram descrita pela primeira vez em 1842 em uma tese de Robert Mortimer Glover , que ganhou a medalha de ouro da Sociedade Harveian para esse ano. Glover também realizou experimentos práticos em cães para provar suas teorias. Glover refinou ainda mais suas teorias e os apresentou em sua tese de doutorado na Universidade de Edimburgo , no verão de 1847. A Scottish obstetra James Young Simpson foi uma das pessoas obrigadas a ler a tese, mas depois alegou ter nunca leu o tese e ter chegado a suas conclusões de forma independente.

Em 4 de novembro de 1847, Simpson usado pela primeira vez as qualidades anestésicas de clorofórmio em um par de seres humanos: dois convidados em sua festa de jantar. Isso foi feito como um entretenimento e não como um procedimento médico.

Alguns dias mais tarde, durante o curso de um procedimento dentário em Edimburgo , Francis Brodie Imlach se tornou a primeira pessoa a usar clorofórmio em um paciente num contexto clínico.

Em maio de 1848, Robert Halliday Gunning fez uma apresentação para a Sociedade Médico-Cirúrgica de Edimburgo depois de uma série de experimentos de laboratório em coelhos que confirmaram as descobertas de Glover e também refutou as alegações de originalidade de Simpson. No entanto, o título de cavaleiro para Simpson, e cobertura da mídia massiva das maravilhas do clorofórmio assegurou que a reputação de Simpson permaneceu elevado, enquanto os experimentos de laboratório provam os perigos de clorofórmio foram amplamente ignorados. Gunning, que se tornou uma das pessoas mais ricas da Grã-Bretanha, dotado cerca de 13 bolsas de estudo universitárias sob os nomes de outros cientistas, em vez de seu próprio nome. Ele considerou Simpson um charlatão, mas um destes prémios é chamado o Prêmio Simpson para Obstetrícia. É, no entanto, provavelmente um estranho complemento inverso, como indiscutivelmente qualquer prémio Simpson no olho público em geral deve ser um prêmio para anestesia. Por não chamá-lo isso, ele efetivamente esnobou Simpson, enquanto ao mesmo tempo aparecendo para homenageá-lo.

O uso de clorofórmio durante a cirurgia expandiu rapidamente depois na Europa. Na década de 1850, o clorofórmio foi usado durante o nascimento da rainha Victoria últimos dois filhos 's. Nos Estados Unidos, clorofórmio começou a substituir o éter como anestésico no início do século 20; no entanto, foi rapidamente abandonada em favor de éter após a descoberta de sua toxicidade, especialmente a sua tendência de causar fatal arritmia cardíaca análogo ao que agora é chamado de " morte súbita do sniffer ". Algumas pessoas usado clorofórmio como droga recreativa ou a tentar o suicídio. Um mecanismo possível de acção para o clorofórmio é que ele aumenta a circulação de potássio iões através de certos tipos de canais de potássio em células nervosas . Clorofórmio também pode ser misturado com outros agentes anestésicos, tais como éter de fazer a mistura do CE, ou éter e álcool para fazer mistura ACE .

Em 1848, Hannah Greener, uma menina de 15 anos que estava tendo uma unha infectada removido, morreu depois de ser dado o anestésico. Sua autópsia estabelecer a causa da morte foi realizado por John Fife assistido por Robert Mortimer Glover . Um número de pacientes fisicamente apto morreu após inalar-lo. No entanto, em 1848 , John Snow, desenvolveu um inalador que regulamentou a dosagem e com tanto sucesso reduziu o número de mortes.

Os oponentes e os suportes de clorofórmio foram principalmente em desacordo com a questão de se as complicações foram unicamente devido à perturbação respiratória ou se clorofórmio teve um efeito específico sobre o coração. Entre 1864 e 1910 inúmeras comissões na Grã-Bretanha estudou clorofórmio, mas não conseguiu chegar a quaisquer conclusões claras. Foi apenas em 1911 que Levy mostrou em experiências com animais que o clorofórmio pode causar fibrilação cardíaca. As reservas sobre clorofórmio não poderia parar sua popularidade crescente. Entre cerca de 1865 e 1920, o clorofórmio foi usado em 80 a 95% de todos os narcoses realizados no Reino Unido e os países de língua alemã. Nos Estados Unidos, no entanto, houve menos entusiasmo para anestesia clorofórmio. Na Alemanha, os primeiros levantamentos abrangentes da taxa de mortalidade durante a anestesia foram feitas por Gurlt entre 1890 e 1897. Em 1934, Killian reuniu todas as estatísticas compiladas até então e descobriu que as chances de sofrer complicações fatais sob éter foram entre 1: 14.000 e 1: 28.000, enquanto que sob as chances de clorofórmio foram entre 1: 3000 e 1: 6000. O aumento de anestesia utilizando gás óxido nitroso , melhorou equipamento para a administração de anestésicos e a descoberta de hexobarbital em 1932 levou à diminuição gradual da narcose clorofórmio.

uso criminoso

Clorofórmio foi supostamente usado por criminosos para nocautear, atordoado, ou até mesmo assassinar vítimas. Joseph Harris foi acusado em 1894 com o uso de clorofórmio para roubar as pessoas. Serial killer H. H. Holmes usado overdoses de clorofórmio para matar suas vítimas do sexo feminino. Em setembro de 1900, clorofórmio, também foi implicado no assassinato do empresário norte-americano William Marsh Rice , o homónimo da instituição agora conhecido como Rice University . Clorofórmio, também foi considerado um fator para o suposto assassinato de uma mulher em 1991, quando ela foi asfixiada durante o sono. Em uma barganha 2007, um homem confessou ter usado armas de choque e clorofórmio para sexualmente menores de assalto. Uso de clorofórmio como agente incapacitante tornou-se amplamente reconhecido, na fronteira com clichê , devido à popularidade de ficção de crime autores com os criminosos usam trapos encharcados de clorofórmio para tornar vítimas inconscientes. No entanto, é quase impossível para incapacitar alguém usando clorofórmio desta maneira. É preciso, pelo menos, cinco minutos de inalação de um item embebido em clorofórmio, para se tornar uma pessoa inconsciente. A maioria dos casos criminais envolvendo clorofórmio também envolver uma outra droga a ser co-administradas, tal como álcool ou diazepam , ou a vítima de ser encontrada para ter sido cumplicidade na sua administração. Depois de uma pessoa perdeu a consciência devido à inalação de clorofórmio, um volume contínuo deve ser administrada e o queixo deve ser suportada para manter a língua a partir de obstrução das vias respiratórias, um procedimento difícil requerendo tipicamente as habilidades de um anestesista . Em 1865, como resultado direto do clorofórmio reputação criminosa tinha ganho, revista médica The Lancet ofereceu uma "reputação científica permanente" para qualquer um que pudesse demonstrar "insensibilidade instantânea" utilizando clorofórmio.

Segurança

Exposição

Clorofórmio é conhecido por formar-se como um sub-produto de cloração da água , juntamente com uma gama de outros subprodutos da desinfecção e, como tal, é normalmente presente na água da torneira e piscinas municipais piscinas. Gamas relatados variar consideravelmente mas é geralmente abaixo do padrão de saúde actual para o total de trihalometanos de 100 ug / L. No entanto, a presença de clorofórmio em água potável em qualquer concentração é considerada controversa por alguns.

Historicamente exposição clorofórmio podem bem ter sido mais elevada devido a sua utilização comum, tal como um anestésico, tal como um ingrediente em xaropes para a tosse, e como um componente de fumo de tabaco em que p, p'-DDT tinha anteriormente sido usado como um fumigante .

Farmacologia

É bem absorvido, metabolizado e eliminado rapidamente por mamíferos após, inalação, ou a exposição oral dérmica. Respingos acidentais nos olhos tem causado irritação. Exposição dérmica prolongada pode resultar no desenvolvimento de feridas como resultado de desengorduramento . A eliminação é essencialmente a partir de pulmões na forma de clorofórmio e dióxido de carbono; menos do que 1% é excretado na urina.

Clorofórmio é metabolizada no fígado pelo citocromo P-450 enzimas, por oxidação para chloromethanol e por redução para o diclorometilo radical livre . Outros metabolitos de clorofórmio incluem ácido clorídrico e ditiocarbonato digluathionyl , com dióxido de carbono como o produto final predominante de metabolismo.

Clorofórmio provoca a depressão do sistema nervoso central (SNC), em última análise, a produção de profunda coma e depressão respiratória centro. Quando ingerido, clorofórmio causou sintomas semelhantes aos observados após a inalação. Doença grave seguiu a ingestão de 7,5 g (0,26 onças). A dose oral letal média, para um adulto é estimado em cerca de 45 g (1,6 onças).

O uso do anestésico de clorofórmio foi descontinuado porque causou mortes devido a insuficiência respiratória e arritmias cardíacas. Após anestesia induzida por clorofórmio, alguns pacientes sofreram náuseas , vómitos , hipertermia , icterícia , e coma devido a disfunção hepática . Na autópsia, fígado necrose foram observados e degeneração.

Clorofórmio induziu tumores do fígado em ratos e tumores renais em ratinhos e ratos. A hepatotoxicidade e nefrotoxicidade de clorofórmio é pensado para ser devido em grande parte ao fosgênio .

Conversão para fosgênio

Clorofórmio converte lentamente em ar para fosgénio (COCl 2 ), libertando HCI no processo.

2 CHCl 3 + O 2 → 2 COCl 2 + 2 HCl

Para evitar acidentes, clorofórmio comercial é estabilizado com etanol ou amileno , mas as amostras que tenham sido recuperados ou secos já não contêm qualquer estabilizador. Amileno foi encontrado ineficaz, e o fosgio pode afectar analitos em amostras, lípidos e ácidos nucleicos dissolvidos em ou extraídos com clorofórmio. Fosgio e HCl pode ser removido a partir de clorofórmio por lavagem com aquosas saturadas de carbonato de soluções, tais como bicarbonato de sódio . Este procedimento é simples e resulta em produtos inofensivos. Fosgénio reage com água para formar dióxido de carbono e de HCl, e o sal de carbonato neutraliza o ácido resultante.

As amostras com suspeita pode ser testado para fosgénio usando papel de filtro (tratada com 5% de difenilamina , 5% dimetilaminobenzaldeído em etanol , e depois secou-se), o qual se transforma em vapor amarelo fosgénio. Existem várias colorimétricos e fluorométricos reagentes para o fosgénio, e que também pode ser quantificado com espectrometria de massa .

Regulamento

É classificada como uma substância extremamente perigosa nos Estados Unidos, conforme definido na Seção 302 da os EUA Planeamento de Emergência e comunitária Direito de Saber Act (42 USC 11002), e está sujeita a requisitos de informação rigorosos por instalações que produzem, loja, ou usá-lo em quantidades significativas. Com efeito, o clorofórmio é suspeito de provocar cancro ( carcinogéneo ) de acordo com a Agência Internacional de Pesquisa sobre o Cancro (IARC) Monografias. [PDF]

Biorremediação de clorofórmio

Algumas bactérias anaeróbias utilizar clorofórmio para a sua respiração, denominado respiração organohalide , convertendo-o em diclorometano.

Referências

links externos