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1,1,1-tricloroetano

El compuesto orgánico 1,1,1-tricloroetano , también conocido como metil cloroformo y cloroteno , es un cloroalcano con la fórmula química CH 3 CCl 3 . Es un isómero del 1,1,2-tricloroetano . Este líquido incoloro y de olor dulce alguna vez se produjo industrialmente en grandes cantidades para su uso como disolvente . [4] Está regulado por el Protocolo de Montreal como sustancia que agota la capa de ozono y su uso se está eliminando rápidamente.

Producción

El 1,1,1-tricloroetano fue reportado por primera vez por Henri Victor Regnault en 1840. Industrialmente, generalmente se produce en un proceso de dos pasos a partir de cloruro de vinilo . En el primer paso, el cloruro de vinilo reacciona con cloruro de hidrógeno a 20-50 °C para producir 1,1-dicloroetano :

CH 2 =CHCl + HCl → CH 3 CHCl 2

Esta reacción está catalizada por una variedad de ácidos de Lewis , principalmente cloruro de aluminio , cloruro de hierro (III) o cloruro de zinc . Luego, el 1,1-dicloroetano se convierte en 1,1,1-tricloroetano mediante reacción con cloro bajo irradiación ultravioleta :

CH 3 CHCl 2 + Cl 2 → CH 3 CCl 3 + HCl

Esta reacción se desarrolla con un rendimiento del 80-90 % y el subproducto cloruro de hidrógeno se puede reciclar al primer paso del proceso. El principal subproducto es el compuesto relacionado 1,1,2-tricloroetano , del cual el 1,1,1-tricloroetano se puede separar mediante destilación .

Una cantidad algo menor de 1,1,1-tricloroetano se produce a partir de la reacción de 1,1-dicloroeteno y cloruro de hidrógeno en presencia de un catalizador de cloruro de hierro (III) :

CH2 = CCl2 + HClCH3CCl3

El 1,1,1-tricloroetano se vende con estabilizadores porque es inestable respecto a la deshidrocloración y ataca a algunos metales. Los estabilizadores comprenden hasta el 8% de la formulación, incluidos eliminadores de ácido (epóxidos, aminas) y complejantes .

Usos

El 1,1,1-tricloroetano generalmente se considera un disolvente no polar. Debido a la buena polarizabilidad de los átomos de cloro, es un disolvente superior para compuestos orgánicos que no se disuelven bien en hidrocarburos como el hexano . Es un excelente disolvente para muchos materiales orgánicos y también uno de los hidrocarburos clorados menos tóxicos . Antes del Protocolo de Montreal, se usaba ampliamente para limpiar piezas metálicas y placas de circuitos , como solvente fotorresistente en la industria electrónica , como propulsor de aerosoles , como aditivo de fluido de corte y como solvente para tintas, pinturas, adhesivos y otros recubrimientos. Se utilizó 1,1,1-tricloroetano para limpiar en seco cuero y gamuza . [5] El 1,1,1-tricloroetano también se utiliza como fumigante insecticida .

También era el limpiador estándar para películas fotográficas (películas/diapositivas/negativos, etc.). Otros disolventes comúnmente disponibles dañan la emulsión y la base ( la acetona dañará gravemente la base de triacetato en la mayoría de las películas) y, por lo tanto, no son adecuados para esta aplicación. El sustituto estándar, Forane 141, es mucho menos eficaz y tiende a dejar residuos. El 1,1,1-tricloroetano se utilizó como diluyente en productos líquidos correctores como el papel líquido . Muchas de sus aplicaciones utilizaban anteriormente tetracloruro de carbono (que fue prohibido en productos de consumo estadounidenses en 1970). A su vez, el propio 1,1,1-tricloroetano está siendo sustituido en el laboratorio por otros disolventes. [6]

investigación anestésica

El 1,1,1-tricloroetano fue uno de los organoclorados volátiles que se han probado como alternativas al cloroformo en anestesia. [7] En la década de 1880, se descubrió que era un sustituto fuerte y seguro del cloroformo [8] pero su producción era costosa y difícil. [9]

En 1880, se sugirió el 1,1,1-tricloroetano como anestésico. Ese mismo año se hizo referencia por primera vez a él como "metilcloroformo". En ese momento, los efectos narcóticos del hidrato de cloral se debían a una ruta metabólica hipotética hacia el cloroformo en la "sangre alcalina". El tricloroetano se estudió por su similitud estructural con el cloral y sus posibles efectos anestésicos. Sin embargo, el tricloroetano no mostró ninguna conversión a cloroformo en experimentos de laboratorio. El isómero 1,1,2-tricloroetano , que carecía de un grupo triclorometilo , exhibía efectos anestésicos incluso más fuertes que el isómero 1,1,1. [10]

Seguridad

Aunque no es tan tóxico como muchos compuestos similares, el 1,1,1-tricloroetano inhalado o ingerido actúa como un depresor del sistema nervioso central y puede causar efectos similares a los de la intoxicación por etanol , incluidos mareos , confusión y, en concentraciones suficientemente altas, inconsciencia y muerte. [11] Se han informado envenenamientos fatales y enfermedades relacionadas con la inhalación intencional de tricloroetano. [12] [13] [14] [15] La eliminación del producto químico del líquido corrector comenzó debido a que la Propuesta 65 lo declara peligroso y tóxico. [16] [17]

El contacto prolongado de la piel con el líquido puede provocar la eliminación de grasas de la piel , lo que provoca irritación de la piel.

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer sitúa el 1,1,1-tricloroetano en el Grupo 2A como probable carcinógeno . [18]

Concentración atmosférica

1,1,1-tricloroetano (metilcloroformo, CH 3 CCl 3 ) medido por el Experimento Avanzado de Gases Atmosféricos Globales (AGAGE) en la atmósfera inferior ( tropósfera ) en estaciones de todo el mundo. Las abundancias se dan como fracciones molares medias mensuales libres de contaminación en partes por billón .
Series temporales de 1,1,1-tricloroetano en varias latitudes.

El Protocolo de Montreal señaló al 1,1,1-tricloroetano como uno de los compuestos responsables del agotamiento de la capa de ozono y prohibió su uso a partir de 1996. Desde entonces, su fabricación y uso se han eliminado gradualmente en la mayor parte del mundo. Su presencia atmosférica ha disminuido rápidamente debido a su vida atmosférica relativamente corta , de unos cinco años. [19]

Referencias

  1. ^ abcdefg Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0404". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. ^ "Programa Internacional sobre Seguridad Química, Criterios de Salud Ambiental 136". Organización Mundial de la Salud, Ginebra. 1990 . Consultado el 25 de diciembre de 2017 .
  3. ^ ab "Metilcloroformo". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ Manfred Rossberg, Wilhelm Lendle, Gerhard Pfleiderer, Adolf Tögel, Eberhard-Ludwig Dreher, Ernst Langer, Heinz Rassaerts, Peter Kleinschmidt, Heinz Strack, Richard Cook, Uwe Beck, Karl-August Lipper, Theodore R. Torkelson, Eckhard Löser, Klaus K. Beutel, Trevor Mann "Hidrocarburos clorados" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2006, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a06_233.pub2.
  5. ^ Morrison, RD, Murphy, BL (2013). Disolventes clorados: una evaluación forense. Real Sociedad de Química del Reino Unido. Página 203
  6. ^ Uso de sustancias que agotan la capa de ozono en los laboratorios. TemaNord 516/2003 Archivado el 27 de febrero de 2008 en Wayback Machine.
  7. ^ The American Practitioner 1881-01: Volumen 23, página 28
  8. ^ Metilcloroformo (1887) en Saint Louis Medical and Surgical Journal, página 121
  9. ^ Una introducción a la terapéutica moderna (1892), Brunton, T. Lauder, página 122
  10. ^ Sobre dos nuevos anestésicos (1880), The American Journal of Pharmacy 1881-03: volumen 53, páginas 119-120
  11. ^ Perfil toxicológico del 1,1,1-tricloroetano Archivado el 9 de mayo de 2008 en Wayback Machine , Agencia para el Registro de Sustancias Tóxicas y Enfermedades (ATSDR). 2006
  12. ^ Rey, Gregory S.; Smialek, John E.; Troutman, William G. (15 de marzo de 1985). "Muerte súbita en adolescentes resultante de la inhalación de líquido corrector para máquinas de escribir". JAMA: Revista de la Asociación Médica Estadounidense . 253 (11): 1604-1606. doi :10.1001/jama.253.11.1604. PMID  3974043. Archivado desde el original el 23 de febrero de 2013 . Consultado el 5 de enero de 2010 . Describimos cuatro casos de muerte súbita en adolescentes asociados con la inhalación recreativa de líquido corrector de máquinas de escribir que ocurrieron durante el período 1979 hasta mediados de 1984.
  13. ^ D'costa, DF; Gunasekera, NP (agosto de 1990). "Edema cerebral mortal tras abuso de tricloroetano". Revista de la Real Sociedad de Medicina . 83 (8): 533–534. doi :10.1177/014107689008300823. PMC 1292788 . PMID  2231588. 
  14. ^ Winekab, Charles L.; Wahba, Wagdy W.; Houston, Robert; Rozin, León (6 de junio de 1997). "Inhalación fatal de 1,1,1-tricloroetano". Internacional de Ciencias Forenses . 87 (2): 161–165. doi :10.1016/S0379-0738(97)00040-6. PMID  9237378. Un niño de 13 años fue encontrado muerto en el bosque luego de la inhalación de 1,1,1-tricloroetano (TCE).
  15. ^ Wodka, Richard M.; Jeong, Erwin WS (1 de enero de 1989). "Efectos cardíacos del líquido corrector para máquinas de escribir inhalado". Anales de Medicina Interna . 110 (1): 91–92. doi :10.7326/0003-4819-110-1-91_2. PMID  2908837. Archivado desde el original el 14 de abril de 2013 . Consultado el 5 de enero de 2010 .
  16. ^ Paddock, Richard C. (29 de septiembre de 1989). "Gillette acepta eliminar los tóxicos de su líquido corrector de papel". Los Ángeles Times . Sacramento. Archivado desde el original el 15 de julio de 2012 . Consultado el 5 de enero de 2010 .
  17. ^ Estrin, Norman F.; Akerson, James M. (2000). "Proposición 65". Regulación cosmética en un entorno competitivo . Nueva York, Nueva York: Marcel Dekker . pag. 138.ISBN 0-8247-7516-3. Consultado el 5 de enero de 2010 . Gillette acordó reformular el producto para que no representara un riesgo que requiriera una advertencia de la Proposición 65.
  18. ^ IARC. 1,1,1-tricloroetano y otros cuatro productos químicos industriales. ISBN 978-92-832-0197-7.
  19. ^ "Capítulo 8, Cuadro 8.A.1". AR5 Cambio Climático 2013: La Base de la Ciencia Física. pag. 733.

Otras lecturas