ヘキサクロロエタン(HCE) は樟脳のような臭気を持つ無色の結晶性粉末です。分子式 C2Cl6、CAS 67-72-1、水に不溶で、アルコール、ベンゼン、クロロホルム、油などのほとんどの有機溶媒に可溶です。有機合成の原料やアルミニウムおよびその合金の脱気剤として使用される有機物です。これは最も有毒な塩素化炭化水素の 1 つであり、人間の中枢神経系に有毒な影響を及ぼします。安定しているため、強力な酸化剤、強アルカリ、金属から離し、軽い乾燥を避ける環境に置く必要があります。HCE は昇華し、空気中で徐々に揮発する可能性があります。化学的安定性、室温で水と接触しても分解せず、酸またはアルカリ溶液中では反応しません。塩化亜鉛と反応して四塩化炭素を生成します。 HCE は亜鉛と硫酸で還元され、テトラクロロエチレンが生成されました。高温熱分解により、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、塩素ガスが生成されます。有機合成や医薬品などに使用され、溶媒としても使用されます。

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化学式 |
C2Cl6 |
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正確な質量 |
234 |
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分子量 |
237 |
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m/z |
236 (100.0%), 238 (79.9%), 234 (52.1%), 240 (34.1%), 242 (8.2%), 237 (2.2%), 239 (1.7%), 235 (1.1%), 244 (1.0%) |
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融点 183 – 185 度 (分解) (点灯)、沸点 186 度、密度 : 2.091 g/mL at 25 度 (点灯)、蒸気密度 8.16 (対空気)、蒸気圧 0.4 mm Hg (20 ℃)、屈折率 1.5282 (推定)、フラッシュ温度9℃、保存条件2~8℃、アルコール、ベンゼン、クロロホルム、エーテルに可溶。 、結晶または結晶性粉末、色 白色、水溶解度 0.05 g/L (22 oC)、Merck 14,4679、BRN 1740341、ヘンリーの法則定数 10、20、および 30 度でそれぞれ 1.43、2.81、および 5.31 (Munz and Roberts, 1987) )、危険物標識 Xn、N、T、F、危険物輸送番号 UN 9037、有毒 MLDi。 v. 犬: 325 mg / kg (Barsoum、Saad)。

本発明は、ヘキサクロロエタン合成プロセスには次のステップが含まれます。

(1)塩素化釜にテトラクロロエチレンを入れ、液体塩素をゆっくりと導入して常圧塩素化反応を行う。
(2) 温度が80〜90℃に達した後、塩素流量を25〜30kg/hに増加し、温度を105〜110℃で3〜8時間制御して塩素化終点に達し、その後塩素の流れを止めて2〜4時間保温して塩素化生成物を得る:
(3)塩素化物を水酸化ナトリウム水溶液で中和し、アルカリ洗浄し、積層する。上部の液体は中性になった後に廃水システムに流入し、下部の液体は晶析装置に流入します。
(4) 下液を晶析装置で室温で9~11時間結晶化させた後、遠心分離し、乾燥し、自然冷却して最終ヘキサクロロエタンを得る。遠心分離された母液は塩素化釜に戻され、再利用されます。
本発明は、本発明の合成方法が潜在的な安全上の危険性、労働力を軽減し、生成物の含有量を確保できるという利点を有する。


分子構造と基本性質
の化学式ヘキサクロロエタンC₂Cl₆です。分子構造は単結合で接続された 2 つの炭素原子で構成され、各炭素原子は 3 つの塩素原子と結合を形成し、対称的な Cl₃C-CCl₃ 構造になります。この高度に対称的な分子構成により、ユニークな物理的および化学的特性が得られます。ヘキサクロロエタンは、常温常圧では白色または無色の結晶固体であり、樟脳に似た特別な臭いがあります。融点は 183 ~ 185 度、沸点は 186 度 (標準大気圧下で直接昇華)、密度は 2.091 g/cm3 (25 度) で、比較的高い分子量と密度を示します。
安定性と反応性
ヘキサクロロエタンは、常温常圧下で優れた化学的安定性を示し、不燃性物質として分類されています。-ただし、その安定性には特定の境界条件があります。
高温分解-
温度が 300 度を超えると、ヘキサクロロエタンが分解し始め、ホスゲン (COCl₂) や塩化水素 (HCl) などの有毒で腐食性のガスが発生します。この特性には、高温での処理または保管中の環境条件を厳密に制御する必要があります。-
金属との反応性
ヘキサクロロエタンがアルカリ金属 (ナトリウム、カリウムなど) や強力な酸化剤 (濃硝酸、過マンガン酸カリウムなど) と接触すると、激しい反応が起こり、塩化物や金属塩化物が生成されることがあります。さらに、亜鉛やアルミニウム粉末などの活性金属と反応すると水素ガスを放出する可能性があり、爆発の危険性があります。
溶剤への溶解度
ヘキサクロロエタンは、水にはわずかに溶けますが(25℃、溶解度は約50 mg/L)、エタノール、ベンゼン、クロロホルム、エーテルなどの有機溶媒にはよく溶けます。この溶解特性により、有機合成や工業的抽出において価値があります。
熱力学特性と相変態挙動
ヘキサクロロエタンの相変態挙動は独特です。
昇華特性:沸点が融点に近く(わずか1~2度の差)、常圧下で加熱すると液体段階を経ずに固体から直接気体に変化します。この特性により、減圧蒸留および昇華精製プロセスで有利になります。
蒸気圧と揮発性: 20 度での蒸気圧は 0.21-0.4 mmHg であり、室温で中程度の揮発性があることを示しています。品質の低下につながる可能性のある長期暴露を防ぐために、密閉した暗所で保管する必要があります。
熱分解速度論: 高温分解反応は複雑な機構に従い、生成するホスゲンと塩化水素は強い毒性と腐食性を持ちます。分解生成物は専用の装置で処理する必要があります。
化学結合と分子間力
ヘキサクロロエタンの分子内の C-Cl 結合は高い結合エネルギー (約 339 kJ/mol) を持ち、分子全体の安定性をもたらします。分子間力は主にファンデルワールス力です。塩素原子の強い電気陰性度により、分子間には弱い双極子-相互作用が存在します。これらの力はその物理的状態に影響を与えます。
結晶構造
のヘキサクロロエタンエタノールまたはエーテルから沈殿すると、斜方晶系の白い針状結晶が形成されます。-結晶内の分子はファンデルワールス力によって緻密な構造に配置されます。

溶融挙動
融解には分子間力に打ち勝つ必要があり、その結果比較的高い融点 (183 ~ 185 度) が得られます。これは分子量 (236.72 g/mol) と分子の対称性に関係します。

環境における化学的挙動
の環境行動ヘキサクロロエタン物理的および化学的特性によって決まります。
土壌吸着:土壌への吸着力が強く、移行速度が遅いため、長期間残留して地下水を汚染する可能性があります。
水の配分:水溶解度は低い(0.05 g/L、22度)が、有機物に容易に吸着され、生物濃縮を通じて食物連鎖に入ります。
大気輸送:中程度の揮発性で、大気中に拡散し、長距離にわたって汚染を形成する可能性があります。
産業用途における化学挙動
ヘキサクロロエタンの化学的特性は、そのマルチドメイン用途をサポートしています。-
金属精錬:アルミニウムおよびアルミニウム合金の精錬における脱ガス剤として、-高温で分解反応を起こし、溶融金属から水素や介在物を除去し、金属の純度を高めます。-
有機合成:特定の有機反応における塩素化試薬として、または特殊な合成システムにおける溶媒として。
軍事用途:昇華特性を利用して永続的な煙幕を素早く形成する発煙弾や信号装置に使用されます。
ポリマー添加剤:化学的に官能基を導入することにより、ポリマーの難燃性と染色性を向上させます。
安全性と毒性に関する考慮事項
の化学的性質ヘキサクロロエタンはその毒性と密接に関係しています。

急性毒性
高濃度の蒸気を吸入すると、中枢神経系が阻害され、めまいや吐き気などの症状が現れることがあります。

慢性的な影響
長期間暴露すると、肝臓や腎臓に損傷を与える可能性があります。-動物実験では、神経系と生殖器系に潜在的な害を及ぼす可能性が示されています。

環境リスク
ホスゲンと塩化水素の分解生成物は急性毒性を持っています。廃棄物処理プロセスは厳密に管理されなければなりません。
よくある質問
1. かつては「煙の戦場」の化学的幽霊だったのはなぜですか?
亜鉛粉末と混合されたヘキサクロロエタンは、かつて軍事焼夷剤の中核成分でした。燃焼後、毒性の高いホスゲン (COCl₂) と塩素を含む濃い煙が発生しました。-。第二次世界大戦中に広く使用されたこの「6-クロロエタン煙幕」は、戦場を隠すだけでなく、露出した兵士に隠れた長期的な呼吸器系の損傷を引き起こし、初期の化学兵器と非致死性兵器との間の灰色の遺産となった。-
2. 古生物学における「見えないノミ」になるにはどうすればよいですか?
化石を調製する過程では、周囲の岩石を軟化させて除去するための溶媒としてヘキサクロロエタンが使用されました。高密度で揮発性が低いため、壊れやすい化石のマイクロエッチング処理が可能になりました。-しかし、その毒性と破壊的な塩素化合物が存在する可能性があるため、現在ではより安全な技術に置き換えられており、実験室の安全性の進化の歴史における警告として機能しています。
3. 冶金業界ではなぜそれが「矛盾の創出」とみなされますか?
ヘキサクロロエタンは、アルミニウムとその合金の溶解(塩素を放出して水素を除去)の効率的な脱ガス剤として、金属の品質を大幅に向上させます。しかし、高温では腐食性の高い塩化水素とダイオキシン類の前駆物質が同時に発生します。 「クリーンな冶金」と「有毒な汚染」というこの二重の性質は、工業プロセスにおいて長年考慮されてきた技術倫理のジレンマを反映しています。
4. 極地研究における「気候タイムカプセル」としてどのように機能しますか?
ヘキサクロロエタンは、その化学的不活性性と残留性により、大気中に数十年間残留することができ、循環により極地の氷床コアに堆積します。現代の氷床コアの化学分析は、その濃度ピークを検出することで、20 世紀半ばから 20 世紀後半までの世界中の特定の産業活動の歴史的軌跡を正確に追跡することができ、人新世の地質学的マーカーのあまり知られていない指標の 1 つとなっています。{3}}
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