1,1,1-트라이클로로에테인

1,1,1-트라이클로로에테인(1,1,1-Trichloroethane)은 메틸 클로로포름 및 클로로텐으로도 알려져 있으며, 화학식 CH3CCl3를 갖는 클로로알케인이다. 이것은 1,1,2-트라이클로로에테인의 이성질체이다. 무색의 달콤한 냄새가 나는 액체로, 한때 용매로 사용하기 위해 산업적으로 대량 생산되었다.Manfred Rossberg, Wilhelm Lendle, Gerhard Pfleiderer, Adolf Tögel, Eberhard-Ludwig Dreher, Ernst Langer, Heinz Rassaerts, Peter Kleinschmidt, Heinz Strack, Richard Cook, Uwe Beck, Karl-August Lipper, Theodore R. Torkelson, Eckhard Löser, Klaus K. Beutel, Trevor Mann "Chlorinated Hydrocarbons" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2006, Wiley-VCH, Weinheim. . 이것은 몬트리올 의정서에 의해 오존층 파괴 물질로 규제되며, 그 결과 1996년 이후 사용이 감소했다. 트라이클로로에테인은 역시 흔히 용매로 사용되는 비슷한 이름의 트라이클로로에틸렌과 혼동해서는 안 된다.

 생산 
1,1,1-트라이클로로에테인은 1840년 앙리 빅토르 레뇨에 의해 처음 보고되었다. 산업적으로 이것은 보통 염화 바이닐로부터 두 단계 공정으로 생산된다. 첫 번째 단계에서 염화 바이닐은 20~50 °C에서 염화 수소와 반응하여 1,1-다이클로로에테인을 생성한다.
 + HCl → CHCHCl
이 반응은 다양한 루이스 산, 주로 염화 알루미늄, 염화 철(III), 또는 염화 아연에 의해 촉매화된다. 그런 다음 1,1-다이클로로에테인은 자외선 조사 하에 염소와 반응하여 1,1,1-트라이클로로에테인으로 전환된다.
CHCHCl + Cl → CHCCl + HCl
이 반응은 80~90%의 수율로 진행되며, 부산물인 염화 수소는 공정의 첫 번째 단계로 재활용될 수 있다. 주요 부산물은 관련 화합물인 1,1,2-트라이클로로에테인이며, 이로부터 1,1,1-트라이클로로에테인은 증류를 통해 분리할 수 있다.

약간 적은 양의 1,1,1-트라이클로로에테인은 염화 철(III) 촉매 존재 하에 1,1-다이클로로에텐과 염화 수소의 반응으로부터 생산된다.
CH=CCl + HCl → CHCCl

1,1,1-트라이클로로에테인은 탈염화수소화에 불안정하고 일부 금속을 공격하기 때문에 안정제와 함께 판매된다. 안정제는 제형의 최대 8%를 차지하며, 산 제거제(에폭사이드, 아민) 및 착화제를 포함한다.

 용도 
1,1,1-트라이클로로에테인은 많은 유기 화합물에 대한 훌륭한 용매이며, 염화 탄화수소 중 가장 독성이 적은 것 중 하나이다. 일반적으로 비극성으로 간주되지만, 염소 원자의 우수한 편극률 덕분에 헥세인과 같은 탄화수소에 잘 용해되지 않는 유기 화합물에 대한 우수한 용매이다. 몬트리올 의정서 이전에는 금속 부품 및 회로 기판 세척, 일렉트로닉스 산업에서 포토레지스트 용매, 에어로졸 추진제, 절삭유 첨가제, 잉크, 페인트, 접착제 및 기타 코팅의 용매로 널리 사용되었다. 1,1,1-트라이클로로에테인은 드라이클리닝 피혁과 스웨이드에 사용되었으며, 1930년대 후반에 처음 출시된 다우 케미컬의 "다우클렌" 드라이클리닝 액체 성분 중 테트라클로로에틸렌과 함께 사용되었다. 1980년대까지 드라이클리닝에 1,1,1-트라이클로로에테인의 사용이 계속되었고, 그 동안 테트라클로로에틸렌은 여전히 널리 사용된다. 1,1,1-트라이클로로에테인은 또한 살충 훈증제로도 사용된다.Morrison, R. D., Murphy, B. L. (2013). Chlorinated Solvents: A Forensic Evaluation. UK Royal Society of Chemistry.

또한 사진 필름(영화/슬라이드/네거티브 등)의 표준 세척제이기도 했다. 다른 일반적으로 사용 가능한 용매는 에멀션과 베이스를 손상시키므로 (아세톤은 대부분의 필름에 있는 트리아세테이트 베이스를 용해함) 이 응용 분야에 적합하지 않다. 표준 대체제인 포란 141은 훨씬 덜 효과적이며 잔류물을 남기는 경향이 있다. 1,1,1-트라이클로로에테인은 수정액 제품(예: 리퀴드 페이퍼)에서 희석제로 사용되었다. 이전에는 사염화 탄소(1970년 미국 소비자 제품에서 금지됨)가 많은 용도로 사용되었다. 차례로, 1,1,1-트라이클로로에테인 자체는 이제 실험실에서 다른 용매로 대체되고 있다.Use of Ozone Depleting Substances in Laboratories. TemaNord 516/2003  오존층 파괴로 인한 1,1,1-트라이클로로에테인의 단계적 폐지는 금속 탈지에 트라이클로로에틸렌 사용의 부활로 이어졌다.

메틸 클로로포름은 또한 수의학 구충제로 사용되었다.

 마취 연구 
1,1,1-트라이클로로에테인은 마취에 클로로포름의 대안으로 시도된 휘발성 유기염화물 중 하나였다.The American Practitioner 1881-01: Volume 23, page 28
1880년대에는 클로로포름의 안전하고 강력한 대체물로 밝혀졌지만Methyl-Chloroform (1887) in Saint Louis Medical and Surgical Journal, page 121 그 시대에는 생산 비용이 너무 많이 들고 어려웠다.An introduction to modern therapeutics (1892), Brunton, T. Lauder, page 122

1880년에 1,1,1-트라이클로로에테인은 마취제로 제안되었다. 같은 해에 "메틸-클로로포름"으로 처음 언급되었다. 당시 클로랄 하이드레이트의 마약성 효과는 "알칼리 혈액"에서 클로로포름으로의 가설적 대사 경로에 기인했다. 트라이클로로에테인은 클로랄과의 구조적 유사성 및 잠재적 마취 효과에 대해 연구되었다. 그러나 트라이클로로에테인은 실험실 실험에서 클로로포름으로의 전환을 나타내지 않았다. 트라이클로로메틸기가 없는 1,1,2-트라이클로로에테인(비닐 트라이클로라이드) 이성질체는 1,1,1 이성질체보다 훨씬 강한 마취 효과를 나타냈다.On Two New Anaesthetics (1880), The American Journal of Pharmacy  1881-03: Vol 53, pages 119–120

 안전성 
많은 유사 화합물만큼 유독하지는 않지만, 흡입하거나 섭취된 1,1,1-트라이클로로에테인은 중추신경계 중추신경억제제로 작용하여 에탄올 중독과 유사한 효과를 유발할 수 있으며, 여기에는 어지럼증, 혼란, 그리고 충분히 높은 농도에서는 무의식과 사망이 포함된다.Toxicological Profile for 1,1,1-Trichloroethane , Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). 2006 트라이클로로에테인의 의도적인 흡입과 관련된 치명적인 중독 및 질병이 보고되었다.

액체와의 장기간 피부 접촉은 피부의 지방 제거를 유발하여 피부 자극을 초래할 수 있다.

국제 암 연구 기관은 1,1,1-트라이클로로에테인을 2A군 발암 물질로 분류한다.

 대기 중 농도 
섬네일|left|upright=1.2|전 세계 관측소에서 고급 지구 대기 가스 실험(AGAGE)으로 하층 대기(대류권)에서 측정된 1,1,1-트라이클로로에테인(메틸 클로로포름, CH3CCl3). 농도는 오염이 없는 월별 평균 몰 분율로 ppt로 주어진다.
섬네일|left|upright=1.0|다양한 위도에서 측정된 1,1,1-트라이클로로에테인 시계열.
1,1,1-트라이클로로에테인은 이산화 탄소 대비 169의 100년 지구 온난화 지수를 가진 상당히 강력한 온실 기체이다. 그럼에도 불구하고, 대기 수명이 약 5년으로 비교적 짧기 때문에 사염화 탄소의 10분의 1 미만이다.

몬트리올 의정서는 1,1,1-트라이클로로에테인을 오존홀의 원인 물질로 지정하고 1996년부터 그 사용을 금지했다. 그 이후로 전 세계 대부분의 지역에서 제조 및 사용이 단계적으로 중단되었으며, 대기 중 농도는 크게 감소했다.

 같이 보기 
 1,1,2-트라이클로로-1,2,2-트라이플루오로에테인

 각주 

 추가 자료 

분류:진정제
분류:온실 기체
분류:수면제
분류:IARC 2A군 발암 물질
분류:부형제
분류:할로젠화 용매
분류:5-HT3 작용제
분류:글라이신 수용체 작용제
분류:GABAA 양성 알로스테릭 조절자
분류:클로로알케인