Chloroform

15. listopad 2011 | 15.45 |
› 

Chloroform neboli trichlormethan (mimo chemii dle PČP trichlormetan), je bezbarvá těkavá, avšak nehořlavá kapalina charakteristického nasládlého zápachu. Jeho páry jsou značně těžší než vzduch (4,12 krát), proto se v uzavřených prostorách hromadí u podlahy a obtížně se vyvětrává.

Původně byl chloroform připraven Liebenovou reakcí (nazývaná též haloformní reakce), tj. působením chlornanu vápenatého (chlorového vápna) na ethanol

2 CH3CH2OH + 8 Ca(ClO)2 → 2 CHCl3 + (HCOO)2Ca + 5 CaCl2 + 2 H2O + 2 Ca(OH)2;

při reakci vznikají jako vedlejší produkty mravenčan vápenatý, chlorid vápenatý, hydroxid vápenatý a voda. Podobně lze připravit chloroform též působením chlornanu vápenatého na acetaldehyd nebo aceton. Při přípravě může být místo chlornanu vápenatého použit též chlornan sodný.

Průmyslově se chloroform vyrábí zahříváním směsi chloru s chlormethanem nebo methanem na teplotu 400–500 °C. Při této teplotě se nejprve uvolní radikál chlóru (podrobnosti viz příprava tetrachlormethanu) a postupně nahradí v methanu nebo chlormethanu vodíkové atomy, čímž vznikne směs čtyř chlorovaných uhlovodíků (chlormethan, dichlormethan, trichlormethan (chloroform) a tetrachlormethan)

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl,
CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl,
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl,
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl.

Vzniklá směs se pak rozdělí destilací na jednotlivé čisté sloučeniny.

Molekula chloroformu má jednu trojčetnou osu symetrie a tři roviny symetrie (bodová grupa symetrie C3v). Protože nemá střed symetrie je vzhledem ke značné polaritě vazeb C—Cl celá molekula polární (dipólový moment 1,08 D). Díky tomu je chloroform velmi dobrým rozpouštědlem zejména tuků. Kromě toho polarita vazeb C—Cl způsobuje, že vodíkový atom molekuly chloroformu je značně reaktivní.

Vzhledem k tomu se tento vodík snadno atakuje oxidačními činidly, a to i pouhým vzdušným kyslíkem (zejména za současného působení světla), přičemž vzniká jedovatý fosgen; jako meziprodukt se vytváří nestabilní trichlormethanol

2 CHCl3 → [Cl3COH] → HCl + COCl2.

Působením silných hydroxidů, např.

roztoku hydroxidu sodného se odštěpují z molekuly chloroformu atomy chloru a vzniká kyselina mravenčí, která se okamžitě neutralizuje na mravenčan sodný

CHCl3 + 4 NaOH → 2 H2O + 3 NaCl + HCOONa.

Současným působením hydroxidu draselného a amoniaku vzniká kyanid draselný, chlorid draselný a voda

CHCl3 + NH3 + 4 KOH → 3 KCl + 4 H2O + KCN.

V zásaditém prostředí reaguje chloroform s aldehydy a ketony za vzniku sekundárních resp. terciárních alkoholů s koncovou trichlormethylovou skupinou, např s acetonem vytváří 1,1,1-trichlor-2-methyl-propan-2-ol

CH3COCH3 + CHCl3 → (CH3)2C(OH)CCl3.

Působením fluoridů těžkých kovů, zejména fluoridu stříbrného nebo fluoridu antimonitého dochází k částečné nebo úplné výměně atomů chloru atomy fluoru, např.

CHCl3 + SbF3 → CHF3 + SbCl3.

Působením chloroformu na fenoly za přítomnosti silných anorganických hydroxidů, např. hydroxidu draselného, vznikají aromatické hydroxyaldehydy, přičemž se aldahydická skupiny –CHO vnáší především do orto polohy vůči fenolickému hydroxylu; v menší míře vznikají i para deriváty. Tato reakce, známá od roku 1876, je podle svých objevitelů nazývána Reimerova-Tiemannova syntéza. Tak např. z fenolu vzniká směs o-hydroxybenzaldehydu (salicylaldehydu) a p-hydroxybenzaldehydu

Reimerova-Tiemannova syntéza

Koncem 19. a v 20. století byl chloroform používán při operacích jako inhalační anestetikum, které dočasně nahradilo méně příjemný, avšak zdravotně bezpečnější diethylether. Po zjištění nežádoucích účinků chloroformu byl tento postupně opuštěn, nahrazen opět nejdříve diethyletherem a později jinými bezpečnějšími přípravky.

Dnes je používán v chemickém průmyslu hlavně při výrobě chladicího media pro ledničky a klimatizace, freonu R-22 (chlordifluormethan, CHClF2); jeho využívání k tomuto účelu se však bude stále snižovat v souvislosti s omezováním používání freonů podle ustanovení Montrealského protokolu. Je také surovinou pro výrobu řady dalších organických sloučenin, např. aromatických aldehydů.

Chloroform se též používá jako rozpouštědlo v chemické laboratoři, ve farmaceutickém průmyslu a při výrobě pesticidů a nátěrových hmot. Je výborným lepidlem některých plastů, např. polystyrenu nebo plexiskla.

Deuterochloroform, derivát chloroformu, u kterého byl vodíkový atom nahrazen atomem deuteria (těžkým vodíkem), CDCl3, je nejpoužívanějším rozpouštědlem v NMRspektroskopii.

V roce 1973 činila světová produkce chloroformu cca 2,5 milionu tun ročně

Soubor:Chloroform 3D.svgSoubor:Chloroform displayed.svgSoubor:Mol geom CHCl3.PNGSoubor:Liquid Chloroform.jpg



Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře