氯仿

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氯仿
IUPAC名
Trichloromethane
別名 三氯甲烷、三氯化碳、哥羅芳
識別
CAS號 67-66-3
PubChem 6212
SMILES
InChI
EINECS 200-663-8
ChEBI 35255
RTECS FS9100000
KEGG C13827
性質
化學式 CHCl3
摩爾質量 119.38 g·mol⁻¹
外觀 無色液體
密度 1.48 g/cm³(液)
熔點 -63.5 °C
沸點 61.2 °C
溶解性 0.8 g/100 ml, 20 °C
折光度n
D
1.4459
結構
分子構型 四面體
危險性
歐盟危險性符號
有害有害 Xn
刺激性刺激性 Xi
警示術語 R:R22-R38-R40-R48/20/22
安全術語 S:S2-S36/37
歐盟分類 有害 (Xn)
刺激性 (Xi)
Carc. Cat. 2B
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
2
0
 
閃點 不可燃
PEL 50 ppm (240 mg/m3) (OSHA)
相關物質
其他陰離子 碘仿溴仿氟仿
相關化學品 二氯甲烷一氯甲烷
四氯化碳
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氯仿學名三氯甲烷,又稱哥羅芳英語Chloroform),分子式CHCl3,分子量119.38。「氯仿」一名為英文名的半意半音譯;「哥羅芳」為音譯。常溫下氯仿為無色有氣味液體。它是生產聚四氟乙烯的原料。也曾作為製冷劑使用,現已被淘汰[1]

合成方法[編輯]

氯仿的人工合成方法是由三個研究者各自獨立發現的。1831年法國化學家Eugène Soubeiran報導了用丙酮乙醇和與次氯酸鈣反應製備氯仿的方法[2],美國物理學家Samuel Guthrie製備出了幾加侖的氯仿並描述製備出的產物"deliciousness of flavor"[3],同年李比希也合成並描述了氯仿[4]。1834年法國化學家讓-巴蒂斯特·杜馬對氯仿做了命名和化學性質的鑒定.[5]

工業上通常可由甲烷氯氣進行取代反應製得。在實驗室製備少量氯仿時,純度要求不高的話,也可透過乙醇丙酮氯漂白劑混合反應製得,光照(紫外線)可提高反應速度。

氘代氯仿的合成方法[編輯]

氘代氯仿是氯仿的同位素體(Isotopologue),氯仿分子中的氫原子被它的同位素氘原子替代。氘代氯仿是一種常用的核磁共振用溶劑,可通過氘代氫氧化鈉與氯仿反應得到[6]

氯仿的工業生產[編輯]

工業上大量生產氯仿是通過加熱氯氣和甲烷或一氯甲烷的混合物得到的[1],在400–500 °C的條件下發生自由基鹵代反應:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

氯仿被進一步氯代能得到四氯化碳: :CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

因此通過加熱氯氣和甲烷或一氯甲烷的混合物這個過程得到的是四種氯代甲烷的混合物,通過蒸餾分離得到氯仿[1]

用途[編輯]

氯仿的主要用途是合成二氟一氯甲烷(R-22),二氟一氯甲烷是生產聚四氟乙烯所用的單體四氟乙烯的原料

\ CHCl_3 + 2HF \ \xrightarrow [30\!-\!80^oC, \ 392.25\!-\!588.39kPa]{SbCl_5} \ CHClF_2 + 2HCl

麻醉劑[編輯]

曾作為麻醉劑被廣泛使用,這個用途是在1847年11月4日由蘇格蘭婦產科醫生詹姆斯·楊·辛普森和他的朋友們在他們自己身上做試驗以尋找一種可代替乙醚的物質作為全身麻醉劑(General anesthetics)的過程中所發現的[7][8],隨後在外科手術中使用氯仿做麻醉劑的方法迅速在歐洲各地傳播開來,19世紀50年代在維多利亞女王最後兩個孩子的出生過程中醫生約翰·斯諾用到了氯仿作為麻醉劑[9]。氯仿也可為作鎮靜劑用。

溶劑[編輯]

氯仿由於其相對化學惰性、能與大多數有機液體混溶和易揮發的特點,成為實驗室的常用溶劑。它作為溶劑在藥物工業中使用也用於生產染料和殺蟲劑。它能有效溶解許多游離態的生物鹼,所以常在從植物中提取藥物成分的過程中作為萃取劑使用,比如它可用於從提取罌粟目植物中提取嗎啡和從曼陀羅屬植物中提取東莨菪鹼。亦能夠溶解聚甲基丙烯酸甲酯,故此用於粘接有機玻璃。

作為試劑應用於有機合成[編輯]

氯仿作為有機合成的原料,可用於製作氟里昂。氯仿在相轉移催化劑存在下與氫氧化鈉的水溶液反應可產生二氯卡賓(Dichlorocarbene)[10] [11][12],產生的二氯卡賓可被烯烴捕獲生成環丙烷的衍生物。

安全[編輯]

由於它會被用作鎮靜劑,短時間吸入已經會產生暈眩、疲倦、頭痛等徵狀。氯仿也有致癌性

在學校實驗室,若果氯仿濃度不高的話,可用棕色瓶(隔開光線)儲存,並加水於其上層以免它氣化。實驗室中對氯仿進行傾倒時要在通風櫥內進行,因為氯仿見光易被氧化生成有毒的光氣

氯仿與丙酮不應混合(特別是在鹼性環境下),兩者會發生劇烈的放熱反應,若混合可能導致強烈爆炸。[13]

三氯甲烷對人體有致癌可能,IARC目前將氯仿列為2B類致癌物質(有可能對人類致癌)。[14]

注意[編輯]

氯仿具有一般金木工、手作的用途,能夠在五金店之類的地方獲得,不法之徒會利用其鎮靜功效來迷暈受害者。

香港在九十年代發生過與其有關的劫案,當時市民有些「聞哥羅芳色變」。這也只是芸芸「迷暈黨」中的其中一種。

參考資料[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 M. Rossberg et al.「Chlorinated Hydrocarbons」in Ullmann』s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a06_233.pub2
  2. ^ Eugène Soubeiran. Ann. Chim. 1831, 48: 131. 
  3. ^ Samuel Guthrie. New mode of preparing a spirituous solution of Chloric Ether. Am. J. Sci. And Arts. 1832, 21: 64. 
  4. ^ Justus Liebig. Ueber die Verbindungen, welche durch die Einwirkung des Chlors auf Alkohol, Aether, ölbildendes Gas und Essiggeist entstehen. Annalen der Pharmacie. 1832, 1 (2): 182–230. doi:10.1002/jlac.18320010203. 
  5. ^ Jean-Baptiste Dumas. Untersuchung über die Wirkung des Chlors auf den Alkohol. Annalen der Pharmacie. 1834, 107 (41): 650–656. doi:10.1002/andp.18341074103. 
  6. ^ Canadian Patent 1085423
  7. ^ Gordon, H. Laing. Sir James Young Simpson and Chloroform (1811-1870). The Minerva Group, Inc. 2002-11: 106–109 [11 November 2011]. ISBN 978-1-4102-0291-8. 
  8. ^ 陳炳聖. 《萬物簡史》. 源樺. 2007. ISBN 986828421X. 
  9. ^ Anesthesia and Queen Victoria
  10. ^ Srebnik, M.; Laloë, E. "Chloroform" Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis" 2001 John Wiley.doi:10.1002/047084289X.rc105
  11. ^ (1988) "1,6-Methano[10]annulene". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 731. 
  12. ^ Gokel, G. W.; Widera, R. P.; Weber, W. P. (1988). "Phase-Transfer Hofmann Carbylamine Reaction: tert-Butyl Isocyanide". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 232. 
  13. ^ Acetone (ICSC)
  14. ^ IARC Summaries & Evaluations VOL. 73 (1999) (p. 131)

外部連結[編輯]