1,1,1-Trikloroetan

1,1,1-Trikloroetan

Adlandırmalar
IUPAC adı 1,1,1-trikloroetan
Diğer adlar metil kloroform, 1,1,1-TCA, kloroten
Tanımlayıcılar
CAS numarası	71-55-6
3D model (JSmol)	Etkileşimli görüntü
ECHA InfoCard	100.000.688
PubChem CID	6278
CompTox Bilgi Panosu (EPA)	DTXSID0021381
SMILES ClC(Cl)(Cl)C
Özellikler
Kimyasal formül	C2H3Cl3
Molekül kütlesi	133,40 g mol−1
Görünüm	renksiz sıvı
Yoğunluk	1,32 g/cm3
Erime noktası	–33 °C
Kaynama noktası	74 °C
Buhar basıncı	100 mmHg (20 °C)
Tehlikeler
İş sağlığı ve güvenliği (OHS/OSH):
Ana tehlikeler	Ozon tabakasına zararlı. Tahriş edici.
NFPA 704 (yangın karosu)	2 1 1
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Bilgi kutusu kaynakları

Metil kloroform ya da 1,1,1-trikloroetan C₂H₃Cl₃ formülüne sahip bir kloroalkandır. Doğada bulunmamaktadır, sentetik olarak üretilmiştir. Kloroforma benzeyen bir kokuya sahip olan bu renksiz sıvı bir zamanlar çözücü olarak kullanılmaktaydı ancak ozon tabakasına zararlı olduğu keşfedilince kullanımı terk edilmiştir. Montreal Protokolü nedeniyle 1996 tarihinden sonra kullanımı yasaklanmıştır. 1,1,1-Trikloroetan yeterince stabil olmadığından stabilize edilmesi için içine dioksan gibi bazı maddeler katılır.

Üretimi

Büyük ölçekte 1,1,1-Trikloroetan üretmek için çeşitli yöntemler geliştirilmiştir.

Vinil klorür yolu

Başta simetrik 1,2-dikloroetanın 450-620 derece C arasında, 450-930 kPa basınç altında bozunması ile elde edilen vinil klorür, ferrik klorür katalizörlüğünde 35 derece C'ta hidrojen klorür ile tepkimeye sokularak asimetrik 1,1-dikloroetan elde edilir:

ClCH
2−CH
2Cl + (yüksek sıcaklık/basınç) → CH
2=CHCl + HCl

CH
2=CHCl + HCl → CH
3−CHCl
2

Burada elde edilen asimetrik dikloroetan, UV ışığı altında ekzotermik bir reaksiyonla 400 C'ta 1,1,1-trikloroetana klorlanır:

CH
3−CHCl
2 + Cl
2
(gaz) → CH
3−CCl
3 + HCl

Viniliden klorür yolu

Başka yaygın bir üretim yönteminde viniliden klorür, ferrik klorür eşliğinde oda sıcaklığında ve atmosfer basıncından biraz yüksek basınçta hidrojen klorürle tepkimesinden üretilebilir:

CH
2=CCl
2 + HCl + FeCl
3 → CH
3−CHCl
2

Etanın klorlanması

Etan klorlanarak metil kloroform üretimi, oluşan yan ürünlerin yüksek miktarı nedeniyle, diğer yöntemler kadar yüksek verimli değildir. Yan ürünlerin arasında değişen miktarlarda ortaya çıkan etanın birçok klorlu türevinin yanı sıra vinil klorür ve viniliden klorür de oluşabilir. Bazı yan ürünler üretim tesislerinde geri dönüştürülerek tekrar işlemlerden geçirilir ve metil kloroform yapımında kullanılır.

Tarihi

1,1,1-Trikloroetan, ilk kez 1838-1840 yılları arasında Fransız kimyager Victor Regnault tarafından keşfedildi.

1,1,1-Trikloroetan, 19. yüzyılda anestezide kloroforma alternatif olarak denenen uçucu organoklorürlerden biriydi. 1880'lerde kloroform için güvenli ve güçlü bir ikame olabileceği keşfedildi, ancak o dönem için trikloroetanın üretimi pahalı ve zahmetliydi.

Trikloroetan 1880'de anestezik olarak önerildi. Aynı yıl ilk kez "metil-kloroform" (İngilizce: methyl-chloroform) olarak adlandırıldı. O zamanlar, kloral hidratın narkotik etkilerinin "alkali kanda" kloroforma giden varsayımsal bir metabolik yoldan kaynaklandığı düşünülüyordu. 1,1,1-Trikloroetan, kloral ile yapısal benzerliği ve potansiyel anestezik etkileri açısından incelendi. Ancak, trikloroetan laboratuvar deneylerinde kloroforma herhangi bir dönüşüm göstermedi. Triklorometil grubundan yoksun olan 1,1,2-trikloroetan (CHCl
2CH
2Cl) izomeri, 1,1,1 izomerinden bile daha güçlü anestezik etkiler gösterdi.

1,1,1-trikloroetan (sol) ve 1,1,2-trikloroetan (sağ)

Kullanım alanları

Çeşitli kullanımları bulunmasına rağmen, trikloroetanın en yaygın ve bilindik kullanımı metal temizliğine yönelikti.

Metil kloroform, 1950'lerde düşük sıcaklıklarda buharla temizleme işlemleri için karbon tetraklorüre alternatif olarak piyasaya sürüldü. İlk başlarda metallerin yağlardan temizlenmesinde kullanımı pek yaygınlaşmasa da, 1960'lardan sonra trikloroetilenin (TCE) sağlık ve çevre üzerindeki etkileri hakkındaki endişeler üzerine metil kloroform metal sanayiide daha fazla benimsenmeye başladı. Metil kloroformun kullanımı, üretiminin Montreal Protokolü kapsamında yasakladığı 1996 yılına kadar devam etti.

1,1,1-Trikloroetan genellikle apolar bir çözücü olarak kabul edilir. Klor atomlarının iyi polarizasyonu nedeniyle hekzan gibi hidrokarbonlarda iyi çözünmeyen organik bileşikler için üstün bir çözücüdür. Birçok organik madde için mükemmel bir çözücüdür ve aynı zamanda klorlu çözücülerin arasında en az toksik olanlardan biridir. Montreal Protokolü'nden önce, metal parçaların ve devre kartlarının temizlenmesinde, özellikle saç spreyleri gibi aerosollerde itici gaz olarak, mürekkepler, boyalar, yapıştırıcılar için çözücü olarak yaygın olarak kullanılıyordu.

Aynı zamanda fotoğraf filmi (film/slayt/negatifler vb.) için standart temizleyiciydi. Yaygın olarak bulunan diğer solventler emülsiyona ve baza zarar verir ve bu nedenle bu uygulama için uygun değildir. Alternatif olarak kullanılan Forane 141 (1,1-dikloro-1-floroetan) çok daha az etkilidir ve kalıntı bırakma eğilimindedir.

Daksil formülasyonlarında inceltici olarak 1,1,1-Trikloroetan kullanıldı. Uygulamalarının çoğunda daha önce karbon tetraklorür kullanılıyordu. Trikloroetan, 1996'da Montreal Protokolü kapsamında gelişmiş ülkelerde yasaklandı.

Stabilizatörler

Metil kloroformun; oksijen, ışık, ısı ve su varlığında bozunmaya eğilimi vardır. Bozunma, metaller ve metal tuzları varlığında daha da hızlanabiliyordu ve bozunma ürünleri (özellikle hidrojen klorür) metallere zarar verebiliyordu. Stabilizatör eklenmemiş metil kloroform, alüminyum bir yüzeyle temas ettiğinde yüzey koyulaşır ve ortaya alüminyum klorür, hidrojen klorür, 2,2,3,3-tetraklorobütan ve viniliden klorür gibi bozunmaya ürünleri ortaya çıkardı. Düzgün stabilize edilmemiş metil kloroform da magnezyum varlığında bozunabilir. Bu nedenden ötürü metal temizliğinde kullanılan metil kloroform formülasyonunun %7 kadarı, 1,2-Bütilen oksit, siklohekzen oksit, nitrometan, izobütil alkol, dioksan, diallil amin veya siklik aminler gibi stabilizatörlerden oluşuyordu.

Trikloroetilen (TCE) için kullanılan stabilizatörler (aminler, epoksitler ve piroller gibi), genel olarak metil kloroform için etkili değildi. TCE'nin durumuna benzer olarak, ticari metil kloroform asit toplayıcı ve metal stabilizatörleri içerebiliyordu. Metil kloroform, TCE'nin aksine otooksidasyona karşı dirençliydi ve antioksidanlara gerek görülmüyordu. Buna rağmen metil kloroformun kullanıldığı diğer materyallerin bozunmasını önlemek için kimyasala antioksidan katıldığı da olabiliyordu. 1977 yılındaki metil kloroform formülasyonlarda metil etil keton, trimetilortoformat, aminler, nitriller, trioksan, perkloroetilen, dimetoksietan, nitrometan, ikincil ve üçüncül alkoller gibi kimyasalların kullanıldığı bilinmekteydi. Kendi başına TCE'den daha stabil olmasına rağmen, metallere karşı olan reaktifliğinden dolayı, metal temizliğine yönelik ticari metil kloroformdaki katkı maddelerinin miktarı, aynı amaçla üretilen TCE'ninkinen daha fazlaydı.

Güvenlik

Benzer bileşikler kadar toksik olmasa da merkezî sinir sistemine etki eder. Ölümcül trikloroetan zehirlenmeleri rapor edilmiştir. Bu madde ile uzun süreli deri etkileşimi ciltteki yağları sökerek tahrişe sebep olur. Laboratuvar hayvanları üzerinde yapılan araştırmalara göre trikloroetan vücutta depolanmamaktadır, bu yüzden de kanserojen değildir. Doğum hasarlarına sebep olabilir.

1,1,1-Trikloroetan, kararsız olduğundan ve bozunmasıyla ortaya çıkan hidrojen klorür bazı metallere zarar verdiğinden stabilizatörlerle birlikte satılmaktadır. Stabilizatörler, asit tutucular (epoksitler, aminler) ve kompleksantlar dahil olmak üzere formülasyonun %8'e kadarını oluşturur.