ヘキサクロロブタジエン
ヘキサクロロブタジエン
ヘキサクロロブタジエンの骨格式
ヘキサクロロブタジエン分子の空間充填モデル
名称
IUPAC名
ヘキサクロロ-1,3-ブタジエン
その他の名称
HCBD、HCDB、ペルクロロブタジエン、ペルクロロ-1,3-ブタジエン、トリペン
識別番号
3Dモデル（JSmol）
ChEMBL
ケムスパイダー
ECHA情報カード100.001.605
KEGG
大学
  • InChI=1S/C4Cl6/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10 チェックはい
    キー: RWNKSTSCBHKHTB-UHFFFAOYSA-N チェックはい
  • InChI=1/C4Cl6/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10
    キー：RWNKSTSCBHKHTB-UHFFFAOYAT
  • Cl/C(Cl)=C(\Cl)C(\Cl)=C(/Cl)Cl
性質
C 4 Cl 6
モル質量260.74  g·mol
外観 無色の液体
臭気弱い、テレビン油のような臭い[ 1 ]
密度25℃で1.665 g/mL
融点−22～−19℃ (−8～−2°F; 251～254 K)
沸点210～220℃ (410～428°F; 483～493 K)
不溶性
蒸気圧0.2mmHg (20℃) [ 1 ]
危険
NIOSH（米国健康曝露限界）
PEL（許容）
なし[ 1 ]
REL（推奨）
Ca TWA 0.02 ppm (0.24 mg/m 3 ) [皮膚] [ 1 ]
IDLH（差し迫った危険）
Ca [ND] [ 1 ]
安全データシート（SDS） シグマアルドリッチ
危険
NFPA 704（ファイアダイヤモンド）
NFPA 704 4色ダイヤモンドHealth 3: Short exposure could cause serious temporary or residual injury. E.g. chlorine gasFlammability 1: Must be pre-heated before ignition can occur. Flash point over 93 °C (200 °F). E.g. canola oilInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
3
1
0
特に記載がない限り、データは標準状態（25℃ [77℉]、100kPa）における物質のものです
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ヘキサクロロブタジエン（しばしば「HCBD」と略される）Cl₂C = C(Cl)C(Cl)=CCl₂ ）は、室温では無色の液体で、テレビン油に似た臭いがあります。ニッチな用途を持つ塩素化脂肪族ジエンですが、最も一般的には他の塩素含有化合物の溶媒として使用されます。 [ 2 ] [ 3 ]構造的には、1,3-ブタジエンを核としていますが、塩素原子で 完全に置換されています

合成

ヘキサクロロブタジエンは、主に塩素分解プラントにおいて、四塩化炭素およびテトラクロロエチレンの製造における副産物として生成されます。塩素分解は、炭化水素が熱分解条件下で塩素ガスに曝露されたときに起こるラジカル連鎖反応です。炭化水素は塩素化され、生成されたクロロカーボンは分解されます。このプロセスは燃焼に似ていますが、酸素の代わりに塩素が使用されます。[ 2 ] [ 4 ]

ヘキサクロロブタジエンは、四塩化炭素とテトラクロロエチレンの製造において、ブタン誘導体の塩素化分解の副産物として発生します。これらの2つの原料は非常に大規模に生産されているため、通常、産業需要を満たすのに十分な量のHCBDが得られます。また、ブタンまたはブタジエンの塩素化によってヘキサクロロブタジエンを直接合成することもできます。[ 2 ] [ 3 ]

反応性

塩素分解反応の生成物は、反応が起こる温度と圧力の両方に大きく依存します。したがって、塩素ガスの存在下でこれらの反応条件を調整することにより、ヘキサクロロブタジエンはさらに塩素化され、テトラクロロエチレン、ヘキサクロロエタン、オクタクロロブテン、さらにはデカクロロブタンが得られます。一般的に、化合物の塩素置換基の数が増えると毒性は増加しますが、可燃性は低下します。炭素骨格の開裂による塩素化は熱力学的に好ましいですが、塩素化されたC4生成物は低温および低圧で有利です。ヘキサクロロブタジエンの3つの塩素分解生成物を以下の反応に示します。[ 3 ]

用途

ヘキサクロロブタジエンの主な用途の一つは塩素の溶媒としてであり、「類は友を呼ぶ」というよく知られた格言の良い例です。0℃におけるヘキサクロロブタジエンへの塩素のモル溶解度は約34%（2.17 mol/L）です。別の塩素溶媒である四塩化炭素の0℃における溶解度は約30%（3.11 mol/L）です。C 4 Cl 6 1モルはCCl 4 1モルよりも多くの塩素を溶解できますが、2つの溶媒の分子量の差は、溶媒1リットルあたり、四塩化炭素に溶解できる塩素の量が多いというほどです。以下は、様々な温度におけるヘキサクロロブタジエンと四塩化炭素のモル溶解度の比較です。[ 2 ] [ 4 ]

温度（℃） モル溶解度

HCBDの

モル溶解度

CCl4の

–20 60 60
0 34 30
20 21 18
40 13 10
60 10 8
80 6 5

塩素と同様に、他の多くの塩素含有化合物はヘキサクロロブタジエン溶液に容易に溶解します。溶媒として、一般的な酸および特定の非求核性塩基に対しては反応しません。ヘキサクロロブタジエンを溶媒として用いる例としては、トルエンを塩化鉄（FeCl 3 ）触媒で塩素化してペンタクロロメチルベンゼンを得る反応が挙げられます。この反応では、塩化鉄（FeCl 3 ）が四塩化炭素（CCl 4 ）に不溶であるため、四塩化炭素ではなくヘキサクロロブタジエンが主に使用されます。[ 5 ] [ 6 ]

塩素化化合物との親和性から、液体HCBDはガス流から塩素含有汚染物質を除去するためのスクラバーとして使用されます。この用途の一例としては、主要な汚染物質、特にCl 2がガス状の塩化水素よりもヘキサクロロブタジエンに溶解しやすいため、HClガスの製造に使用されます。 [ 2 ]

IR分光法では、CH伸縮振動帯の伸縮周波数を分析するために、ヘキサクロロブタジエンが混和剤として用いられることがあります。一般的な混和剤であるヌジョールは炭化水素であるため、CH伸縮振動帯を示し、試料からの信号を妨害する可能性があります。HCBDはCH結合を含まないため、代わりにHCBDを用いてIRスペクトルのこの部分を得ることができます。しかしながら、一部の有機金属化合物はHCBDと反応するため、混和剤としてHCBDを選択する際には試料を破壊しないように注意する必要があります。[ 7 ]

ヘキサクロロブタジエンは、やや古いとはいえ、工業用冷却システムにおける藻類駆除剤としても使用されています。HCBDは強力な除草剤ですが、近年、低濃度でも毒性が強いことから、この用途は推奨されていません。[ 2 ] [ 8 ] [ 9 ]

毒性

ヘキサクロロブタジエンは、経口、吸入、経皮経路による曝露後に全身毒性を引き起こすことが観察されています。影響には、脂肪肝変性、上皮壊死性腎炎、中枢神経抑制、チアノーゼなどが含まれる可能性があります。[ 10 ]

米国環境保護庁[ 11 ]は、ヘキサクロロブタジエンをグループCのヒトに対する発がん性物質に分類しています。米国政府・産業衛生専門家会議は、ヘキサクロロブタジエンをA3の動物に対する発がん性物質に分類していますが、ヒトとの関連性は不明です。[ 12 ]国立労働安全衛生研究所は、 1日8時間労働あたりの推奨曝露限度を0.02ppmと設定しています。 [ 13 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d e NIOSH化学物質ハザードポケットガイド。「#0314」。国立労働安全衛生研究所（NIOSH）。
  2. ^ a b c d e fマンフレッド・ロスバーグ他「塩素化炭化水素」『ウルマン工業化学百科事典』Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006, doi : 10.1002/14356007.a06_233.pub2
  3. ^ a b cケンリック・A・マーシャル、「クロロカーボンとクロロハイドロカーボン、概説」、カーク・オスマー化学技術百科事典、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、2003年、doi：10.1002/0471238961.1021182218050504.a01.pub2
  4. ^ a b Peter Schmittinger他「塩素」『Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry』Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006, doi : 10.1002/14356007.a06_399.pub2
  5. ^ Pravin Khandare、Ron Spohn、「環塩素化トルエン」、Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology、John Wiley & Sons Inc、2001年、 doi : 10.1002/0471238961.18091407120914.a01.pub2
  6. ^ マイケル・T・ホルブルック、「四塩化炭素」、カーク・オスマー化学技術百科事典、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、1993年、 doi : 10.1002/0471238961.0301180208151202.a01
  7. ^グレゴリー・S・ジロラミ、トーマス・B・ラウフフス、ロバート・アンジェリチ、「無機化学における合成と技術」、ユニバーシティ・サイエンス・ブックス、1999年、 ISBN 0-935702-48-2。
  8. ^ Wolfgang Dekant、Spiridon Vamvakas、「毒性学」、Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry、Wiley-VCH Verlag GmbH & Co、2004年、 doi : 10.1002/14356007.b07_155.pub2
  9. ^ナンシー・R・パッソウ、「規制機関、化学プロセス産業」、カーク・オスマー化学技術百科事典、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、2003年、 doi : 10.1002/0471238961.0308051316011919.a01.pub2
  10. ^ ATSDR（米国毒性物質疾病登録局）[1994]. ヘキサクロロブタジエンの毒性プロファイル. 米国保健福祉省. 公衆衛生局.
  11. ^ US EPA（米国環境保護庁）[1987]. ヘキサクロロブタジエン. 統合リスク情報システム. ワシントンD.C.：米国環境保護庁. [1]で入手可能。2021年7月14日にアクセス。
  12. ^ ACGIH（米国産業衛生専門家会議）[2001]. ヘキサクロロブタジエンの閾値限界値および生物学的暴露指標の文書化. 第7版. シンシナティ、オハイオ州.
  13. ^米国疾病予防管理センター（CDC）[2011]。NIOSH化学物質ハザードポケットガイド。米国保健福祉省。https: //www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0314.htmlから入手可能。2013年11月7日アクセス
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