三氯甲烷

三氯甲烷[wán]（Trichloromethane）是一种有机化合物，具有麻醉作用。三氯甲烷又称氯仿、三氯化碳或哥罗芳，化学式CHCl₃，相对分子质量119.37_。三氯甲烷为无色透明、有甜味、极易挥发的液体，不溶于水，易溶于醇、醚和苯等有机溶剂。三氯甲烷不易燃烧，对光敏感，遇光会与空气中的氧作用，生成剧毒的光气和氯化氢。三氯甲烷工业生产主要方法有乙醛法、三氯乙醛法、甲醇氯化法和甲烷综合氯化法。

历史

1831年，德国药剂师Moldenhawer、美国医生塞缪尔·格思里 (Samuel Guthrie)、德国化学家尤斯图斯·冯·李比希（Justus von Liebig）和法国化学家欧仁·索贝兰（Eugène Soubeiran）几乎同时独立发现三氯甲烷，并采用不同方法合成。1834年，法国化学家让-巴蒂斯特·杜马斯（Jean-Baptiste Dumas）确定了三氯甲烷的实验式并将其命名为氯仿。1842年，英国医生罗伯特·莫蒂默·格洛弗（Robert Mortimer Glover）通过动物实验发现三氯甲烷具有麻醉作用。1847年，英国医生辛普森（James Young Simpson）首先证明了三氯甲烷对人体的麻醉特性，并作为麻醉剂在医学上的应用。三氯甲烷对肝脏有较大的毒性，自1912年后不建议用于医疗用途。

理化性质

物理性质

三氯甲烷为无色透明、有甜味、极易挥发的液体，熔点-63.5℃，沸点61.12℃，密度1.48g/cm，不溶于水，易溶于醇、醚、苯等有机溶剂，对光敏感。

化学性质

三氯甲烷不易燃烧，遇光会与空气中的氧作用，生成剧毒的光气和氯化氢。

三氯甲烷生成光气

三氯甲烷可以进一步氯化生成四氯化碳。

三氯甲烷与氟化氢为原料反应生成二氟一氯甲烷。

在相转移催化剂存在下，三氯甲烷与NaOH 或t-BuONa等强碱的浓溶液作用生成稳定的二氯卡宾（:CCl₂）。

主要用途

医学用途

1847年，英国医生辛普森（James Young Simpson）首先证明了三氯甲烷对人体的麻醉特性，并作为麻醉剂在医学上的应用。但是，三氯甲烷对肝脏有较大的毒性，自1912年后不建议用于医疗用途。

工业用途

三氯甲烷因能与乙醇、苯、四氯化碳和油类等有机化合物混溶，在工业上可以用作有机溶剂和萃取剂。例如，三氯甲烷可以用于青霉素等抗生素和维生素B₁₂等药物的提纯，香料、油脂、树脂、橡胶的溶剂和萃取剂。此外，三氯甲烷还作为有机合成原料。例如，三氯甲烷与氟化氢为原料生产氟利昂，用于制冷剂、灭火剂和烟雾剂；三氯甲烷与氢氧化钠等强碱的浓溶液为原料，在相转移催化剂存在下合成二氯卡宾。

其他用途

三氯甲烷在实验室中作为萃取剂，常用以萃取DNA、RNA及脂肪。三氯甲烷与四氯化碳混合可制成不冻的防火液体；还用于烟雾剂的发射药、谷物的熏蒸剂和校准温度的标准液。

毒性

三氯甲烷可经呼吸道和消化道吸收迅速，皮肤可少量吸收，进入体内后分布于全身，以脑、肝、肾中含量较高。一部分三氯甲烷代谢为三氯甲醇，进一步氧化脱氯成为光气和二氧化碳；而未代谢的三氯甲烷大部分经呼吸道排出。在动物实验，高浓度的三氯甲烷可引起急性黄色肝萎缩和肾小管坏死；长期接触三氯甲烷，可导致肝小叶中心坏死和肾浑浊肿胀。此外，三氯甲烷对小动物有致癌作用，与细胞毒性伴慢性组织再生有关。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构将三氯甲烷列入2B类致癌物清单。人体皮肤接触三氯甲烷可引起皮肤充血、红斑及水分丧失的刺激反应；三氯甲烷对眼睛具有刺激性，有灼伤的危险；误吞三氯甲烷可引起口腔和喉咙严重灼伤，腹部及胸部疼痛、呕吐及失去知觉。人体吸入高浓度三氯甲烷时，可能引起麻醉、昏迷、休克，并且有致命危险，可引起心脏、肝脏、肾脏及中神经系统损伤。

生产制备

乙醛法

乙醛法，是指漂白粉和乙醛直接发生化学反应生成粗氯仿，再经冷凝、水洗、蒸馏和冷凝而制得三氯甲烷成品。其反应式如下：

三氯乙醛法

三氯乙醛法，也称氯油法，以漂白粉为氧化剂，首先将乙醇氧化成乙醛，然后漂白粉继续与乙醛作用生成三氯乙醛，三氯乙醛与氢氧化钙或氢氧化钠反应生成三氯甲烷，再经冷凝、水洗、中和、沉淀和蒸馏而制得三氯甲烷成品。其反应式如下：

甲醇氯化法

甲醇氯化法，将气化后的甲醇与氢以一定比例送入氢氯化器，在催化剂存在下，气相反应生成一氯甲烷，一氯甲烷再进入氯化器与氯反应，最后可能得到四种氯化物的混合物，再经过骤冷冷凝和蒸馏得到三氯甲烷成品。其反应式如下：

甲烷综合氯化法

甲烷综合氯化法，将甲烷、氯气及循环气混和，进入一级反应器，反应器出来的四种氯化物的混合物、氯化氢和未反应的甲烷，再经冷却、蒸馏得到三氯甲烷成品。其反应式如下：

安全事宜

GHS 分类

象形图GHS 危险性说明H302 （94.68%）：吞咽有害。H315 （100%）：引起皮肤刺激。H319 （58.91%）：引起严重的眼睛刺激。H331（57.11%）：吸入有毒。H336（19.34%）：可能引起嗜睡或头晕。H351 （100%）：疑似致癌。H361 （54.56%）：怀疑损害生育能力或未出生的孩子。H372（93.23%）：长期或反复接触对器官造成损害。H373 （100%）：长期或反复接触可能对器官造成损害。

消防相关

三氯甲烷应存放在避光、阴凉、干燥和通风良好的地方。三氯甲烷不易燃烧，但加热时会释放有毒和腐蚀性的出光气、氯化氢、氯气以及碳和氯氧化物。若遇高热，容器内压力增大，有开裂和爆炸的危险。

健康相关

人体接触或使用三氯甲烷时，应佩戴防护用品。当皮肤接触时，应用肥皂水和清洁水彻底冲洗皮肤至少15分钟；当眼睛接触时，用流动清水或生理盐水冲洗，就医。当人体误吸入三氯甲烷时，应将受害者转移到新鲜空气中，评估生命体征，包括脉搏和呼吸频率，必要时需进行心肺复苏术急救，同时联系医院，将受害者运送到医疗机构。

法规限制

根据《易制毒化学品管理条例》，三氯甲烷属于第二类易制毒化学品，其生产、经营、购买、运输、进口和出口需要政府相关部门的管理和许可。 中国人民共和国生态部分别于2019年7月23日和2022年12月29日，将三氯甲烷列入《有毒有害水污染物名录（第一批）》和《重点管控新污染物清单（2023年版）》，其生产、使用和排放等受到了严格管控。

注释

展开[a]2B类致癌物：对人可能致癌，此类致癌物对人致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据并不充分；或对人类致癌性证据不足，对实验动物致癌性证据充分。

[b]二氟一氯甲烷：氟利昂-22

[c]四种氯化物的混合物：一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷

参考资料

展开