İçeriğe atla

Hekzaklorobütadien

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Hekzaklorobütadien
Hekzaklorobütadienin iskelet formülü
Hekzaklorobütadienin iskelet formülü
3 boyutlu yapısı
  Karbon, C
  Klor, Cl
Adlandırmalar
IUPAC adı
Hekzakloro-1,3-bütadien
Diğer adlar
HCBD, HCDB, Perklorobütadien, perkloro-1,3-bütadien, tripen
Tanımlayıcılar
3D model (JSmol)
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.001.605 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
KEGG
UNII
  • InChI=1S/C4Cl6/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10 
    Key: RWNKSTSCBHKHTB-UHFFFAOYSA-N 
  • InChI=1/C4Cl6/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10
    Key: RWNKSTSCBHKHTB-UHFFFAOYAT
  • Cl/C(Cl)=C(\Cl)C(\Cl)=C(/Cl)Cl
Özellikler
Kimyasal formül C4Cl6
Molekül kütlesi 260,76 g mol−1
Görünüm Renksiz sıvı
Koku Hafif, terebentin benzeri[1]
Yoğunluk 1,665 g/mL (25 °C)
Erime noktası -22 ila -19 °C (-8 ila -2 °F; 251 ila 254 K)
Kaynama noktası 210 ila 220 °C (410 ila 428 °F; 483 ila 493 K)
Çözünürlük (su içinde) çözünmez
Buhar basıncı 0,2 mmHg (20 °C)[1]
Tehlikeler
İş sağlığı ve güvenliği (OHS/OSH):
Ana tehlikeler Olası kanserojen
NIOSH ABD maruz kalma limitleri:
PEL (izin verilen) yok[1]
REL (tavsiye edilen) Ca TWA 0,02 ppm (0,24 mg/m3) [cilt][1]
IDLH (anında tehlike) Ca [belirlenmemiş][1]
Güvenlik bilgi formu (SDS) Sigma Aldrich
Tehlikeler
NFPA 704
(yangın karosu)
NFPA 704 four-colored diamondSağlık 3: Kısa maruziyet ciddi geçici veya kalıcı hasara neden olabilir. Örnek: Klor gazıYanıcılık 1: Tutuşmanın gerçekleşebilmesi için önceden ısınması gerekmektedir. Alevlenme noktası 93 °C'nin (200 °F) üzerindedir. Örnek: Kanola yağıKararsızlık 0: Genellikle yangın maruziyeti koşullarında dahi normalde kararlıdır ve su ile reaksiyona girmez. Örnek: Sıvı azotÖzel tehlikeler (beyaz): kod yok
3
1
0
Aksi belirtilmediği sürece madde verileri, Standart sıcaklık ve basınç koşullarında belirtilir (25 °C [77 °F], 100 kPa).
Bilgi kutusu kaynakları

Hekzaklorobütadien (genellikle HCBD olarak kısaltılır), C
4Cl
6 formülüne sahip, klorlu alifatik bir diendir. Oda sıcaklığında terebentin benzeri bir kokuya sahip, renksiz bir sıvıdır. En yaygını klorlu diğer bileşikler için çözücü olmak üzere özel uygulamaları bulunur.[2][3]

Adından da anlaşılacağı üzere Cl2C=C(Cl)C(Cl)=CCl2 olarak gösterilen yapısı, tüm hidrojenleri klor ile ikâme edilmiş 1,3-bütadiendir. Molekül ağırlığının %81,58'i klor, %18,42'si karbon olan bu bileşik, tetrakloroetilen, trikloroetilen ve karbon tetraklorür gibi sıkça üretilen klorlu organik bileşiklerin endüstriyel üretiminde yan ürün olarak ortaya çıkar ve çevre kirliliğine sebep olur.

Sentezi[değiştir | kaynağı değiştir]

Hekzaklorobütadienin sentezlendiğine dair ilk kayıt 1944 yılına aittir. Kayda göre madde, Hooker Chemical Company tarafından doğal ve sentetik kauçuk ile diğer polimerler için bir çözücü olarak amacıyla üretilmiştir.[4]

HCBD, öncelikle klorinoliz tesislerinde karbon tetraklorür ve tetrakloroetilen üretiminde bir yan ürün olarak sentezlenir. Klorinoliz, hidrokarbonlar pirolitik koşullar altında klor gazına tutulduğunda meydana gelen radikal bir zincir reaksiyonudur. Hidrokarbonlar klorlanır ve elde edilen klorokarbonlar parçalanır. Yanmaya benzeyen bu işlemde oksijen yerine klor ile reaksiyon gerçekleşir.[2][5]

Tetrakloroetilen ve karbon tetraklorür o kadar büyük bir ölçekte üretilir ki, genellikle endüstriyel talebi karşılamaya yetecek kadar HCBD kalır. Alternatif olarak, hekzaklorobütadien, bütan veya bütadienin klorlanması yoluyla doğrudan sentezlenebilir.[2][3]

Reaktiflik[değiştir | kaynağı değiştir]

Klorinoliz reaksiyonlarının ürünleri büyük ölçüde reaksiyonun meydana geldiği sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Böylece, klor gazı varlığında bu reaksiyon koşulları ayarlanarak, hekzaklorobütadien daha da klorlanarak tetrakloroetilen, hekzakloroetan, oktaklorobüten ve hatta dekaklorobütan elde edilebilir. Genel olarak, bir bileşik üzerindeki klor ornatıklarının sayısını artırmak, onun olası toksisitesini artırır ancak yanıcılığını azaltır.[kaynak belirtilmeli]

Karbon iskeleti bölünmesi yoluyla klorlama termodinamik olarak tercih edilirken, klorlu dört karbonlu ürünler daha düşük sıcaklık ve basınçlarda tercih edilir. Hekzaklorobütadienin üç klorinoliz ürünü aşağıdaki reaksiyonlarda gösterilmiştir.[3]

En üst: Tetrakloroetilen (C 2Cl 4) ve hekzakloroetan (C 2Cl 4) Orta: Oktakloro-2-büten (C 4Cl 8) En alt: Dekaklorobütan (C 4Cl 10)
En üst: Tetrakloroetilen (C
2Cl
4) ve hekzakloroetan (C
2Cl
4)
Orta: Oktakloro-2-büten (C
4Cl
8)
En alt: Dekaklorobütan (C
4Cl
10)
En üst: Tetrakloroetilen (C
2Cl
4) ve hekzakloroetan (C
2Cl
4)
Orta: Oktakloro-2-büten (C
4Cl
8)
En alt: Dekaklorobütan (C
4Cl
10)

Kullanım alanları[değiştir | kaynağı değiştir]

Hekzaklorobütadien; elastomerler için çözücü, ısı transfer sıvısı, transformatörlerde soğutucu, jiroskoplar için sıvı, gaz safsızlıkları için adsorban, yosun oluşumunu önlemek için biyosit (özellikle endüstriyel su rezervuarları ve soğutma suyu sistemlerinde) olarak kullanılmıştır. Bazı Avrupa Birliği ülkelerinde bağcılıkta bitki koruma maddesi olarak kullanılır. Aynı zamanda flor içeren yağlayıcıların ve kauçuk bileşiklerinin üretiminde bir ara madde olarak da kullanıldı.[6][7] HCBD güçlü bir herbisit olmasına rağmen, bileşiğin düşük yoğunluklarda yüksek toksisitesi nedeniyle son yıllarda bu özel uygulamadan vazgeçilmiştir.[2][8][9]

Hekzaklorobütadienin birincil uygulamalarından biri, klor için bir çözücü olarak, "benzer benzeri çözer" yaygın sözünün iyi bir örneğidir. 0 °C'de HCBD'de klorun molar çözünürlüğü yaklaşık %34'tür (2,17 mol/L). Başka bir klor çözücü olan karbon tetraklorürde 0 °C'deki çözünürlüğü yaklaşık %30'dur (3,11 mol/L). Bir mol HCBD, bir mol karbon tetraklorürden daha fazla kloru çözebilir, ancak iki çözücü arasındaki moleküler ağırlık farkı öyledir ki, litre başına karbon tetraklorürde daha fazla klor çözünebilir. Aşağıda gösterilen, çeşitli sıcaklıklarda klorun karbon tetraklorür ve hekzaklorobütadiendeki çözünürlüğüdür.[2][5]

Sıcaklık (C) HCBD'nin molar çözücülüğü CCl4'ün molar çözücülüğü
-20 60 60
0 34 30
20 21 18
40 13 10
60 10 8
80 6 5

Tıpkı klor gibi, diğer birçok klor içeren bileşik de hekzaklorobütadien içinde kolayca çözülebilir. Bir çözücü olarak, yaygın asitlere karşı reaktif değildir ve nükleofilik olmayan bazları seçer. Çözücü olarak HCBD'nin örnek bir uygulaması, pentaklorometilbenzen verecek şekilde toluenin FeCl3 ile katalize edilmiş klorlanmasıdır. Hekzaklorobütadien, bu reaksiyonda yalnızca karbon tetraklorür yerine kullanılır çünkü ferrik klorür (FeCl
3) karbon tetraklorürde çözünmez.[10][11]

Toluenin (C
6H
5CH
3) katalizör olarak HCBD'de çözünmüş ferrik klorür ile pentaklorometilbenzene (C
6Cl
5CH
3) klorlanması.

Klorlu bileşiklere olan yakınlığı göz önüne alındığında, sıvı HCBD, gaz akımlarından klor içeren kirleticileri uzaklaştırmak için yıkayıcı olarak kullanılır. Bu uygulamanın bir örneği, birincil kirletici maddeler (özellikle klor), hekzaklorobütadien içinde gaz hâldeki hidrojen klorürden daha fazla çözünür olduğundan, HCI gazının üretiminde kullanılmasıdır.[2]

Kızılötesi spektroskopide hekzaklorobütadien, C-H bağının gerilme frekanslarını analiz etmek için ara sıra bir çözücü olarak kullanılır. Yaygın çözücü Nujol, bir hidrokarbondur ve bu nedenle numuneden gelen sinyale müdahale edebilen C-H gerilim bantları sergiler. HCBD hiçbir C-H bağı içermediğinden kızılötesi spektrumun bu kısmını elde etmek için bunun yerine kullanılabilir. Bazı organometalik bileşikler HCBD ile reaksiyona girer ve bu nedenle, numuneyi tahrip etmemek için çözücü olarak seçerken dikkatli olunmalıdır.[12]

Toksisite[değiştir | kaynağı değiştir]

Hekzaklorobütadienin oral, solunum ve dermal yollarla maruz kalmanın ardından sistemik zehirlenmeye neden olduğu gözlemlenmiştir. Etkiler arasında karaciğer ve böbrek hasarı, merkezî sinir sistemi depresyonu ve siyanoz sayılabilir.[13]

Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı, hekzaklorobütadieni "C grubu - İnsanlar için olası kanserojen" olarak sınıflandırmıştır.[14] Ulusal İş Güvenliği ve Sağlığı Enstitüsü, sekiz saatlik bir iş günü boyunca önerilen HCBD'ye maruz kalma üst sınırını 0,02 ppm olarak belirlemiştir.[15]

Çevreye etkileri[değiştir | kaynağı değiştir]

Hekzaklorobütadien, birçok ülkede yeni tanımlanmaya başlanan bir kirleticidir. Su, hava, toprak ve çeşitli organizmalarda HCBD'ye rastlanmıștır. Bu nedenden ötürü HCBD birçok ülkede uğraşılması birincil bir kirletici olarak kabul edilir.[16] 2015'te HCBD, Stockholm Sözleşmesi kapsamında "kalıcı organik kirletici" olarak sınıflandırıldı.[17] 2021 yılında Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı; HCBD'nin kasıtlı üretimi, ithalatı, işlenmesi ve satışını çevresel nedenlerden ötürü yasakladı.[18]

Çoğu araştırma, salınan HCBD'nin önemli bir kısmının atmosfere karıştığını öne sürdü ve çeşitli kaynaklara göre HCBD'nin bulunduğu ana çevre havadır.[19] Düşük miktarlarda dahi olsa, da, Arktik biyotadaki çeşitli canlılarda HCBD'ye rastlanmıștır. Kara kuşları, memeliler ve deniz kuşları; balıklara ve deniz memelilerine göre nispeten daha yüksek HCBD yoğunluklarına sahiptir. HCBD'nin fotokimyasal olarak bozununcaya veya parçacık madde üzerine adsorbe edilip suya veya toprağa çökelinceye kadar havada kalması beklenir. Atmosferdeki HCBD yarı ömürlerine ilişkin tahminler 60 gün ile 3 yıl arasında değişir.[19]

HCBD abiyotik ve biyotik dönüşüm süreçlerine girebilir. HCBD, güneş spektrumu içindeki ışığı emdiği için, doğrudan foto-bozunmaya, ayrıca OH radikalleri tarafından foto-oksidasyona ve daha az önemli olarak ozon tarafından foto-oksidasyona uğraması beklenir. Ancak hidrolize olabilen fonksiyonel gruplardan yoksun bir yapıya sahip olan HCBD'nin hidrolize uğraması beklenmez.[19]

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ a b c d e NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. "#0314". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  2. ^ a b c d e f Manfred Rossberg et al. "Chlorinated Hydrocarbons," Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006, DOI:10.1002/14356007.a06_233.pub2
  3. ^ a b c Kenric A. Marshall, "Chlorocarbons and Chlorohydrocarbons, Survey," Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons Inc, 2003, DOI:10.1002/0471238961.1021182218050504.a01.pub2
  4. ^ HEXACHLOR BUTADIENE Chemical Engineering. Cilt 51. Ocak 1944. Sf 144
  5. ^ a b Peter Schmittinger et al. "Chlorine," Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2006, DOI:10.1002/14356007.a06_399.pub2
  6. ^ GESTIS'te 12 Mayıs 2024 tarihinde Wayback Machine sitesinde [https://web.archive.org/web/20240512145553/https://gestis.dguv.de/data?name=020200 arşivlendi. Hexachlorbuta-1,3-dien
  7. ^ "Emissionsminderung für prioritäre und prioritäre gefährliche Stoffe der Wasserrahmenrichtlinie – Stoffdatenblätter – Datenblatt Hexachlorbutadien" (PDF). 12 Ağustos 2015 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 20 Mayıs 2024. 
  8. ^ Wolfgang Dekant and Spiridon Vamvakas, "Toxicology," Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2004, DOI:10.1002/14356007.b07_155.pub2
  9. ^ Nancy R. Passow, "Regulatory Agencies, Chemical Process Industry," Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons Inc, 2003, DOI:10.1002/0471238961.0308051316011919.a01.pub2
  10. ^ Pravin Khandare ve Ron Spohn, "Toluenes, Ring-Chlorinated," Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons Inc, 2001, DOI:10.1002/0471238961.18091407120914.a01.pub2
  11. ^ Michael T. Holbrook, "Carbon Tetrachloride," Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons Inc, 1993, DOI:10.1002/0471238961.0301180208151202.a01
  12. ^ Gregory S Girolami, Thomas B. Rauchfuss ve Robert J. Angelici, "Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry," University Science Books, 1999, 0-935702-48-2.
  13. ^ ATSDR (Agency for Toxic Substances and Disease Registry). [1994]. Toxicological Profile for Hexachlorobutadiene. U.S. Department of Health and Human Services. Public Health Service.
  14. ^ U.S. EPA (United States Environmental Protection Agency) [1987]. Hexachlorobutadiene. Integrated Risk Information System. Washington, DC: United States Environmental Protection Agency. [1] 15 Mart 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi..
  15. ^ Centers for Disease Control and Prevention. [2011]. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards. U.S. Department of Health and Human Services.[2] 8 Nisan 2024 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. adresinden erişilebilir.
  16. ^ Chengyou Liu, Jing Guo, Meng Li, Jinlin Liu ve Lifei Zhang, Levels, Distributions, and Potential Risks of Hexachlorobutadiene from Two Tetrachloroethylene Factories in China. Int J Environ Res Public Health. 2023 Mar; 20(6): 5107. doi: 10.3390/ijerph20065107
  17. ^ Minxiang Wang, Lili Yang, Xiaoyun Liu, Zheng Wang, Guorui Liu ve Minghui Zheng. Hexachlorobutadiene emissions from typical chemical plants (2021). Frontiers of Environmental Science & Engineering. Cilt 15.
  18. ^ Hexachlorobutadiene (HCBD); Regulation of Persistent, Bioaccumulative, and Toxic Chemicals Under TSCA Section 6(h). Federal Register 7 Mayıs 2023 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  19. ^ a b c Balmer, Jennifer E.; Hung, Hayley; Vorkamp, Katrin; Letcher, Robert J.; Muir, Derek C. G. (2019). "Hexachlorobutadiene (HCBD) contamination in the Arctic environment: A review". Emerging Contaminants (İngilizce). 5: 116-122. doi:10.1016/j.emcon.2019.03.002. 
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Hekzaklorobütadien&oldid=33148090" sayfasından alınmıştır