三氯甲(Trichloromethane)是一種有機(jī)化合物,具有麻醉作用。三氯甲烷又稱氯仿、三氯化碳或哥羅芳,化學(xué)式CHCl3,相對(duì)分子質(zhì)量119.37。三氯甲烷為無(wú)色透明、有甜味、極易揮發(fā)的液體,不溶于水,易溶于醇、醚和苯等有機(jī)溶劑。三氯甲烷不易燃燒,對(duì)光敏感,遇光會(huì)與空氣中的氧作用,生成劇毒的光氣和氯化氫。三氯甲烷工業(yè)生產(chǎn)主要方法有乙醛法、三氯乙醛法、甲醇氯化法和甲烷綜合氯化法。
三氯甲烷具有麻醉作用并于1847年首次作為麻醉劑在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用。然而,三氯甲烷因?qū)Ω闻K有較大的毒性,自1912年后不建議用于醫(yī)療用途。在工業(yè)領(lǐng)域,三氯甲烷可以用于藥物、香料、油脂、樹(shù)脂、橡膠的溶劑和萃取劑以及氟利昂和染料的有機(jī)合成原料,還可以用于萃取脫氧核糖核酸、核糖核酸及脂肪,制造不凍的防火液體、煙霧劑的發(fā)射藥、谷物的熏蒸劑和校準(zhǔn)溫度的標(biāo)準(zhǔn)液。
三氯甲烷可以經(jīng)過(guò)皮膚、呼吸道和消化道吸收進(jìn)入人體,部分可經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化為劇毒的光氣和二氧化碳;而未代謝的三氯甲烷大部分經(jīng)呼吸道排出。三氯甲烷對(duì)人體皮膚、眼睛和消化道有刺激性,可引起皮膚黏膜灼傷;當(dāng)吸入高濃度三氯甲烷時(shí),可能引起麻醉、昏迷、休克,并且有致命危險(xiǎn),可引起心臟、肝臟、腎臟及中神經(jīng)系統(tǒng)損傷。此外,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明三氯甲烷有致癌作用。2017年10月27日,將三氯甲烷列入2B類致癌物清單。
歷史
1831年,德國(guó)藥劑師Moldenhawer、美國(guó)醫(yī)生塞繆爾·格思里 (Samuel Guthrie)、德國(guó)化學(xué)家李比希(Justus von Liebig)和法國(guó)化學(xué)家歐仁·索貝蘭(Eugène Soubeiran)幾乎同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)三氯甲烷,并采用不同方法合成。1834年,法國(guó)化學(xué)家讓-巴蒂斯特·杜馬斯(Jean-Baptiste Dumas)確定了三氯甲烷的實(shí)驗(yàn)式并將其命名為氯仿。
1842年,英國(guó)醫(yī)生羅伯特·莫蒂默·格洛弗(Robert Mortimer Glover)通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)三氯甲烷具有麻醉作用。1847年,英國(guó)醫(yī)生辛普森(James Young Simpson)首先證明了三氯甲烷對(duì)人體的麻醉特性,并作為麻醉劑在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。三氯甲烷對(duì)肝臟有較大的毒性,自1912年后不建議用于醫(yī)療用途。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
三氯甲烷為無(wú)色透明、有甜味、極易揮發(fā)的液體,熔點(diǎn)-63.5℃,沸點(diǎn)61.12℃,密度1.48g/cm3,不溶于水,易溶于醇、醚、苯等有機(jī)溶劑,對(duì)光敏感。
化學(xué)性質(zhì)
三氯甲烷不易燃燒,遇光會(huì)與空氣中的氧作用,生成劇毒的光氣和氯化氫。
三氯甲烷可以進(jìn)一步氯化生成四氯化碳。
在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下,三氯甲烷與氫氧化鈉 或t-BuONa等強(qiáng)堿的濃溶液作用生成穩(wěn)定的二氯卡賓(:CCl2)。
主要用途
醫(yī)學(xué)用途
1847年,英國(guó)醫(yī)生辛普森(James Young Simpson)首先證明了三氯甲烷對(duì)人體的麻醉特性,并作為麻醉劑在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。但是,三氯甲烷對(duì)肝臟有較大的毒性,自1912年后不建議用于醫(yī)療用途。
工業(yè)用途
三氯甲烷因能與乙醇、苯、四氯化碳和油類等有機(jī)化合物混溶,在工業(yè)上可以用作有機(jī)溶劑和萃取劑。例如,三氯甲烷可以用于青霉素等抗生素和維生素B12等藥物的提純,香料、油脂、沒(méi)藥樹(shù)、橡膠的溶劑和萃取劑。此外,三氯甲烷還作為有機(jī)合成原料。例如,三氯甲烷與氟化氫為原料生產(chǎn)氟利昂,用于制冷劑、滅火劑和煙霧劑;三氯甲烷與氫氧化鈉等強(qiáng)堿的濃溶液為原料,在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下合成二氯卡賓。
其他用途
三氯甲烷在實(shí)驗(yàn)室中作為萃取劑,常用以萃取脫氧核糖核酸、核糖核酸及脂肪。三氯甲烷與四氯化碳混合可制成不凍的防火液體;還用于煙霧劑的發(fā)射藥、谷物的熏蒸劑和校準(zhǔn)溫度的標(biāo)準(zhǔn)液。
毒性
三氯甲烷可經(jīng)呼吸道和消化道吸收迅速,皮膚可少量吸收,進(jìn)入體內(nèi)后分布于全身,以腦、肝、腎中含量較高。一部分三氯甲烷代謝為三氯甲醇,進(jìn)一步氧化脫氯成為光氣和二氧化碳;而未代謝的三氯甲烷大部分經(jīng)呼吸道排出。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn),高濃度的三氯甲烷可引起急性黃色肝萎縮和急性腎小管壞死;長(zhǎng)期接觸三氯甲烷,可導(dǎo)致肝小葉中心壞死和腎渾濁腫脹。此外,三氯甲烷對(duì)小動(dòng)物有致癌作用,與細(xì)胞毒性伴慢性組織再生有關(guān)。2017年10月27日,將三氯甲烷列入2B類致癌物清單。
人體皮膚接觸三氯甲烷可引起皮膚充血、紅斑及水分喪失的刺激反應(yīng);三氯甲烷對(duì)眼睛具有刺激性,有灼傷的危險(xiǎn);誤吞三氯甲烷可引起口腔和喉嚨嚴(yán)重灼傷,腹部及胸部疼痛、嘔吐及失去知覺(jué)。人體吸入高濃度三氯甲烷時(shí),可能引起麻醉、昏迷、休克,并且有致命危險(xiǎn),可引起心臟、肝臟、腎臟及中神經(jīng)系統(tǒng)損傷。
生產(chǎn)制備
乙醛法
乙醛法,是指漂白粉和乙醛直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成粗氯仿,再經(jīng)冷凝、水洗、蒸餾和冷凝而制得三氯甲烷成品。其反應(yīng)式如下:
三氯乙醛法
三氯乙醛法,也稱氯油法,以漂白粉為氧化劑,首先將乙醇氧化成乙醛,然后漂白粉繼續(xù)與乙醛作用生成三氯乙醛,三氯乙醛與氫氧化鈣或氫氧化鈉反應(yīng)生成三氯甲烷,再經(jīng)冷凝、水洗、中和、沉淀和蒸餾而制得三氯甲烷成品。其反應(yīng)式如下:
甲醇氯化法
甲醇氯化法,將氣化后的甲醇與氫以一定比例送入氫氯化器,在催化劑存在下,氣相反應(yīng)生成氯甲烷,一氯甲烷再進(jìn)入氯化器與氯反應(yīng),最后可能得到四種氯化物的混合物,再經(jīng)過(guò)驟冷冷凝和蒸餾得到三氯甲烷成品。其反應(yīng)式如下:
甲烷綜合氯化法
甲烷綜合氯化法,將甲烷、氯及循環(huán)氣混和,進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)器,反應(yīng)器出來(lái)的四種氯化物的混合物、氯化氫和未反應(yīng)的甲烷,再經(jīng)冷卻、蒸餾得到三氯甲烷成品。其反應(yīng)式如下:
安全事宜
GHS 分類
象形圖
GHS 危險(xiǎn)性說(shuō)明
H302 (94.68%):吞咽有害。
H315 (100%):引起皮膚刺激。
H319 (58.91%):引起嚴(yán)重的眼睛刺激。
H331(57.11%):吸入有毒。
H336(19.34%):可能引起嗜睡或頭暈。
H351 (100%):疑似致癌。
H361 (54.56%):懷疑損害生育能力或未出生的孩子。
H372(93.23%):長(zhǎng)期或反復(fù)接觸對(duì)器官造成損害。
H373 (100%):長(zhǎng)期或反復(fù)接觸可能對(duì)器官造成損害。
消防相關(guān)
三氯甲烷應(yīng)存放在避光、陰涼、干燥和通風(fēng)良好的地方。三氯甲烷不易燃燒,但加熱時(shí)會(huì)釋放有毒和腐蝕性的出光氣、氯化氫、氯以及碳和氯氧化物。若遇高熱,容器內(nèi)壓力增大,有開(kāi)裂和爆炸的危險(xiǎn)。
健康相關(guān)
人體接觸或使用三氯甲烷時(shí),應(yīng)佩戴防護(hù)用品。當(dāng)皮膚接觸時(shí),應(yīng)用肥皂水和清潔水徹底沖洗皮膚至少15分鐘;當(dāng)眼睛接觸時(shí),用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗,就醫(yī)。當(dāng)人體誤吸入三氯甲烷時(shí),應(yīng)將受害者轉(zhuǎn)移到新鮮空氣中,評(píng)估生命體征,包括脈搏和呼吸頻率,必要時(shí)需進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)急救,同時(shí)聯(lián)系醫(yī)院,將受害者運(yùn)送到醫(yī)療機(jī)構(gòu)。
法規(guī)限制
根據(jù)《易制毒化學(xué)品管理?xiàng)l例》,三氯甲烷屬于第二類易制毒化學(xué)品,其生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸、進(jìn)口和出口需要政府相關(guān)部門(mén)的管理和許可。?中華人民共和國(guó)兵役法(2011修正)生態(tài)部分別于2019年7月23日和2022年12月29日,將三氯甲烷列入《有毒有害水污染物名錄(第一批)》和《重點(diǎn)管控新污染物清單(2023年版)》,其生產(chǎn)、使用和排放等受到了嚴(yán)格管控。
參考資料 >
Chloroform.Pubchem.2024-01-01
世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)致癌物清單.國(guó)家藥品監(jiān)督管理局.2023-11-28
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關(guān)于發(fā)布《有毒有害水污染物名錄(第一批)》的公告.中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部.2024-01-02
重點(diǎn)管控新污染物清單(2023年版).中華人民共和國(guó)中央人民政府.2024-01-02