El hexaclorobutadieno , Cl 2 C = C (Cl) C (Cl) = CCl 2 , es un líquido incoloro a temperatura ambiente que tiene un olor similar al de la trementina . Es un dieno alifático clorado con aplicaciones específicas, pero se usa más comúnmente como solvente para otros compuestos que contienen cloro. [2] [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC Hexacloro-1,3-butadieno | |
Otros nombres HCBD, HCDB, perclorobutadieno, percloro-1,3-butadieno, tripen | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.001.605 |
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 4 Cl 6 | |
Masa molar | 260,76 g / mol |
Apariencia | Líquido incoloro |
Olor | Suave, similar a la trementina [1] |
Densidad | 1.665 g / mL a 25 ℃ |
Punto de fusion | -22 - -19 ℃ |
Punto de ebullición | 210-220 ℃ |
Presión de vapor | 0,2 mmHg (20 ° C) [1] |
Peligros | |
Principales peligros | carcinógeno |
Ficha de datos de seguridad | Sigma Aldrich |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | ninguno [1] |
REL (recomendado) | Ca TWA 0,02 ppm (0,24 mg / m 3 ) [piel] [1] |
IDLH (peligro inmediato) | Ca [ND] [1] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Síntesis
El hexaclorobutadieno, o HCBD, se produce principalmente en plantas de clorinolisis como subproducto de la producción de tetracloruro de carbono y tetracloroeteno . La clorinólisis es una reacción en cadena de radicales que se produce cuando los hidrocarburos se exponen al cloro gaseoso en condiciones pirolíticas. El hidrocarburo se clora y los clorocarbonos resultantes se descomponen. Este proceso es análogo a la combustión, pero con cloro en lugar de oxígeno. [2] [4]
El hexaclorobutadieno se produce como subproducto durante la clorinólisis de los derivados del butano en la producción de tetracloruro de carbono y tetracloroeteno. Estos dos productos básicos se fabrican a una escala tan grande que, por lo general, se puede obtener suficiente HCBD para satisfacer la demanda industrial. Alternativamente, el hexaclorobutadieno se puede sintetizar directamente mediante la cloración de butano o butadieno . [2] [3]
Reactividad
Los productos de las reacciones de clorinolisis dependen en gran medida tanto de la temperatura como de la presión a la que se produce la reacción. Por tanto, ajustando estas condiciones de reacción en presencia de cloro gaseoso, el hexaclorobutadieno puede clorarse aún más para dar tetracloroetileno , hexacloroetano , octaclorobuteno e incluso decaclorobutano. En general, aumentar el número de sustituyentes de cloro en un compuesto aumenta su toxicidad pero disminuye su combustibilidad. Se prefiere termodinámicamente la cloración a través de la escisión del esqueleto carbónico, mientras que los productos C 4 clorados se favorecen a temperaturas y presiones más bajas. Los tres productos de clorinolisis del hexaclorobutadieno se muestran en las reacciones a continuación. [3]
Aplicaciones
Una de las principales aplicaciones del hexaclorobutadieno es como disolvente del cloro, una buena ilustración del aforismo común "lo semejante se disuelve". La solubilidad molar del cloro en HCBD a 0 ° C es de alrededor del 34% (2,17 mol / L). La solubilidad de otro disolvente de cloro, tetracloruro de carbono, a 0 ° C es de aproximadamente 30% (3,11 mol / L). Un mol de C 4 Cl 6 puede disolver más cloro que un mol de CCl 4 , pero la diferencia de peso molecular entre los dos disolventes es tal que por litro de disolvente se puede disolver más cloro en tetracloruro de carbono. A continuación se muestra la solubilidad molar del hexaclorobutadieno en comparación con el tetracloruro de carbono a diversas temperaturas. [2] [4]
Temporeros (C) | Solubilidad molar de HCBD | Solubilidad molar de CCl 4 |
---|---|---|
-20 | 60 | 60 |
0 | 34 | 30 |
20 | 21 | 18 |
40 | 13 | 10 |
60 | 10 | 8 |
80 | 6 | 5 |
Al igual que el cloro, muchos otros compuestos que contienen cloro se pueden disolver fácilmente en una solución de hexaclorobutadieno. Como solvente, no reacciona con ácidos comunes y bases seleccionadas no nucleofílicas. Un HCBD aplicación ilustrativa como un disolvente es el FeCl 3 cloración catalizada de tolueno a pentachloromethylbenzene dar. El hexaclorobutadieno se usa exclusivamente sobre tetracloruro de carbono en esta reacción porque el cloruro férrico (FeCl 3 ) es insoluble en CCl 4 . [5] [6]
Dada su afinidad por los compuestos clorados, el HCBD líquido se utiliza como depurador para eliminar los contaminantes que contienen cloro de las corrientes de gas. Un ejemplo de esta aplicación es su uso en la producción de gas HCl ya que los contaminantes primarios, especialmente el Cl 2 , son más solubles en hexaclorobutadieno que el cloruro de hidrógeno gaseoso. [2]
En espectroscopia IR, el hexaclorobutadieno se usa ocasionalmente como mezcla para analizar las frecuencias de estiramiento de las bandas de estiramiento de CH. El agente de trituración habitual, Nujol, es un hidrocarburo y, por lo tanto, presenta bandas de estiramiento de CH que pueden interferir con la señal de la muestra. Dado que el HCBD no contiene enlaces CH, se puede utilizar en su lugar para obtener esta parte del espectro IR. Desafortunadamente, algunos compuestos organometálicos reaccionan con el HCBD y, por lo tanto, se debe tener cuidado al seleccionarlo como agente de trituración para no destruir la muestra. [7]
El hexaclorobutadieno tiene otra aplicación, aunque algo anticuada, como algicida en sistemas de refrigeración industrial. Aunque el HCBD es un herbicida potente, en los últimos años se ha desaconsejado esta aplicación particular debido a la alta toxicidad del compuesto a bajas concentraciones. [2] [8] [9]
Toxicidad
Se ha observado que el hexaclorobutadieno produce toxicidad sistémica después de la exposición por vía oral, inhalatoria y cutánea. Los efectos pueden incluir degeneración del hígado graso, nefritis necrotizante epitelial, depresión del sistema nervioso central y cianosis. [10]
La carcinogenicidad del hexaclorobutadieno ha sido clasificada por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos [11] y ha clasificado al hexaclorobutadieno como un posible carcinógeno humano del grupo C. La Conferencia Estadounidense de Higienistas Gubernamentales e Industriales ha clasificado al hexaclorobutadieno como un carcinógeno animal confirmado A3 con relevancia desconocida para los humanos. [12] El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional ha establecido un límite de exposición recomendado en 0.02 ppm durante una jornada laboral de ocho horas. [13]
Ver también
- Hexafluorobutadieno
Referencias
- ^ a b c d e Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0314" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b c d e f Manfred Rossberg y col. "Hidrocarburos clorados", Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006, doi : 10.1002 / 14356007.a06_233.pub2
- ^ a b c Kenric A. Marshall, "Clorocarbonos y clorohidrocarburos, encuesta", Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química, John Wiley & Sons Inc, 2003, doi : 10.1002 / 0471238961.1021182218050504.a01.pub2
- ^ a b Peter Schmittinger y col. "Cloro", Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006, doi : 10.1002 / 14356007.a06_399.pub2
- ^ Pravin Khandare y Ron Spohn, "Toluenos, clorados en anillo", Enciclopedia de tecnología química de Kirk-Othmer, John Wiley & Sons Inc, 2001, doi : 10.1002 / 0471238961.18091407120914.a01.pub2
- ^ Michael T. Holbrook, "Tetracloruro de carbono", Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química, John Wiley & Sons Inc, 1993, doi : 10.1002 / 0471238961.0301180208151202.a01
- ^ Gregory S Girolami, Thomas B. Rauchfuss y Robert J. Angelici, "Síntesis y técnica en química inorgánica", Libros de ciencia universitaria, 1999 ISBN 0-935702-48-2 .
- ^ Wolfgang Dekant y Spiridon Vamvakas, "Toxicología", Enciclopedia de química industrial de Ullmann, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2004, doi : 10.1002 / 14356007.b07_155.pub2
- ^ Nancy R. Passow, "Agencias reguladoras, industria de procesos químicos", Enciclopedia Kirk-Othmer de tecnología química, John Wiley & Sons Inc, 2003, doi : 10.1002 / 0471238961.0308051316011919.a01.pub2
- ^ ATSDR (Agencia de Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades). [1994]. Perfil toxicológico del hexaclorobutadieno. Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Servicio de salud pública.
- ^ US EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos) [1991]. Hexaclorobutadieno. Sistema Integrado de Información de Riesgos. Washington, DC: Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos. Disponible en: http://cfpub.epa.gov/ncea/iris/index.cfm . Consultado el 5 de septiembre de 2008.
- ^ ACGIH (Conferencia americana de higienistas industriales gubernamentales) [2001]. Documentación de hexaclorobutadieno de valores límite umbral e índices de exposición biológica. 7ª Ed. Cincinnati, OH.
- ^ Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. [2011]. Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. Disponible en: https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0314.html . Consultado el 11/07/2013