Hekzaklorobenzen

Hekzaklorobenzen veya perklorobenzen, moleküler formülü  olan organoklorür ve benzenin tüm hidrojenlerinin klorla değiştirildiği bir türevidir. Hekzaklorobenzen beyaz kristallerden oluşan, kararlı bir katıdır. Geçmişte, özellikle buğdayda oluşan mantar hastalıklarını kontrol etmek için bir tohum koruyucu olarak kullanılan bir fungusit olan hekzaklorobenzen, Kalıcı Organik Kirleticilere İlişkin Stockholm Sözleşmesi uyarınca küresel olarak yasaklanmıştır.

Benzen, dietil eter ve alkol gibi organik çözücülerde çözünürken suda çözünmez. Normal sıcaklık ve basınçta kararlıdır. Yanabilir ancak kolay tutuşmaz. Ayrışmaya kadar ısıtıldığında hidroklorik asit, diğer klorlu bileşikler (fosgen gibi), karbon monoksit ve karbon dioksitten oluşan oldukça zehirli dumanlar yayar.

Tarihi
Hekzaklorobenzen, Finlandiya'nın Turku şehrindeki Julin Nitrik Asit Fabrikasında reaksiyona giren yabancı maddelerin tuhaf ve beklenmedik bir ürünü olarak keşfedildiğinden ilk olarak "Julin'in karbon klorürü" olarak biliniyordu. 1864 yılında Hugo Müller, bileşiği benzen ve antimon pentaklorürün reaksiyonuyla sentezledi ve daha sonra bileşiğinin Julin'in karbon klorürüyle aynı olduğunu öne sürdü. Müller daha önce bunun Michael Faraday'ın karbon perklorürü (Hekzakloroetan) ile aynı bileşik olduğuna inanıyordu ve Richard Phillips ve Faraday'a incelemeleri için göndermek üzere Julin'in karbon klorüründen küçük bir numune aldı. 1867 yılında Henry Bassett, benzenin antimon pentaklorürle tepkimesi ile elde ettiği kimyasalın, Julin'in karbon klorürüyle aynı bileşikler olduğunu kanıtladı ve buna "hekzaklorobenzen" adını verdi. Leopold Gmelin formülünü  olarak tarif ettiği bileşiğe "karbon diklorür" adını verdi ve Julin'in fabrikasında oluşmasına bir açıklama buldu; karbon, dökme demirden ve klor ise ham güherçiledeki safsızlıklardan geliyordu.

Victor Regnault kloroform ve tetrakloroetilen buharlarının içinde porselen parçaları bulunan kızdırılmış bir tüp içinden geçirilerek ayrışmasından hekzaklorobenzen elde etti.

Üretimi
Hekzaklorobenzen, 1890'lardan beri laboratuvar ölçeğinde klorun benzen veya klorobenzenlerle elektrofilik aromatik ikâme reaksiyonuyla üretilmektedir. Tipik katalizör ferrik klorürdür. Klordan çok daha hafif reaktifler (örneğin diklor monoksit, klorosülfonik asit içinde iyot) da yeterlidir ve çeşitli hekzaklorosiklohekzanlar da benzen yerine kullanılabilir.

Mantar ilacı olarak kullanılmak üzere büyük ölçekli üretim, böcek ilacı lindanın (γ-izomeri) alındığı ve geriye istenmeyen a- ve β- izomerlerinin bırakıldığı hekzaklorosiklohekzan izomerleri karışımının saflaştırılmasından sonra kalan kalıntı kullanılarak geliştirilmiştir. Bu karışım, benzenin ultraviyole ışığın (örneğin güneş ışığı) varlığında klor ile reaksiyona girmesiyle üretilir. HCB, tetrakloroetilen üretiminden arta kalan kalıntıların damıtılması yoluyla elde edilebilir.

Benzenin asetilenden trimerleşme yoluyla eldesine benzer bir şekilde asetilenin klorlu türevi dikloroasetilenden çeşitli katalizörler aracıyla hekzaklorobenzen elde edilebilir. 19. yüzyılda 1,1,2,2-Tetrakloroetanın 100 saat boyunca sıcakta bekletilmesi, toluen ve ksilenlerin antimon pentaklorür varlığında uzun süre klorlanması, çeşitli diğer benzen türevlerinin iyot klorürle ısıtılması ve çoğu aromatik hidrokarbonun klorlanması gibi farklı hekzaklorobenzen üretim yöntemleri keşfedilmiştir.

Üretim miktarı
1978-1981 yılları için dünya çapındaki saf HCB üretiminin 10.000 ton/yıl olduğu tahmin edilmektedir. 1973'te ABD'deki üç üretici tarafından tahminen 300 ton üretildi. 1978 öncesinde İspanya'daki bir şirket yılda tahmini 150 ton HCB üretiyordu. 1970'lerde başlayan, Avrupa veya Kuzey Amerika'da kısıtlamalar nedeniyle HCB üretimi azalmıştır.

Önemli miktarlarda HCB kasıtsız şekilde klorlu çözücüler, klorlu aromatikler ve klorlu pestisitlerin üretiminde bir yan ürün olarak üretilir. 1986 tahmini ABD'de yılda yaklaşık 4130 ton atık HCB üretildiğini ve bunun yaklaşık %77'sinin üç yaygın klorlu çözücü olan karbon tetraklorür, trikloroetilen ve tetrakloroetilenin imalatından kaynaklandığı bulunmuştur. Geri kalanı ise klorlu pestisit endüstrisi tarafından üretilmektedir. 1977'de Japonya'da tetrakloroetilen üretiminde atık yan ürün olarak yaklaşık 300 ton HCB üretildi ve bunun neredeyse tamamı yakıldı. 1980 yılında Federal Almanya Cumhuriyeti'nde tetrakloroetilen üretimi sırasında yan ürün olarak yılda 5000 tondan fazla HCB'nin üretildiği tahmin edilmektedir. Bununla birlikte, Euro Chlor'a bağlı Avrupa Klorlu Çözücüler Birliği'nin (ECSA) Avrupa için yapılan son tahminleri, belirli tetrakloroetilen üretim süreçleri sırasında yan ürün olarak yılda 4000 tona kadar HCB üretildiğini ve bu yan ürünün %99'undan fazlasının yüksek sıcaklıklarda yakılarak imha edildiğini göstermektedir.

Kullanımı 
Hekzaklorobenzenin fungusit etkisi 1945 yılında keşfedildi. Geçmişte tahıllarda mantar hastalıklarına karşı ilaç ve tahıl depolarında dezenfektan olarak kullanılıyordu ve ayrıca ahşap koruyucu formülasyonlarına da ekleniyordu. Hekzaklorobenzen buğdayda yaygın olarak görülen mantar türleri tilletia caries ve Tilletia controversayı kontrol etmek için kullanıldı. 
Bileşik bu kullanım için 1947'de tanıtıldı ve tohum koruyucu olarak formüle edildi, ancak daha sonraları bu alandaki kullanımı birçok ülkede yasaklandı.

Aynı zamanda alev geciktirici etkisi vardır ve 1950'li yıllara kadar ahşap ve şömine kaplamalarında, plastik, elektrik yalıtımı ve kâğıtta kullanıldı. Piroteknik dumanlama maddelerinde de kullanılır; uçucu hâle gelen HCB, beyaz dumanı daha yoğun hâle getirir ve yüksek sıcaklıklarda bozunduğunda klorür iyonları da yayar. Diğer uygulamalar arasında PVC için plastikleştirici, lastik üretiminde peptitleştirici, boya ve plastik endüstrisinde stabilizatör, elektrot üretiminde gözenekliliği kontrol etme aracı olarak ve alüminyum eritmede akış maddesi olarak yer alır.

Reaksiyonları
Hekzaklorobenzen genellikle inerttir ve kolay reaksiyona girmez. Alkalilerin alkol çözeltileri, alkali metal alkoksitler, sodyum hidrosülfür ya da sodyum disülfür ve aminler gibi güçlü nükleofiller hekzaklorobenzenin 1 klor atomuna etki edebilir. Alkil alkali metal merkaptürler ekzotermik bir reaksiyonla hekzaklorobenzenin 2 klor atomuna etki ederek 1,4-bis(alkilmerkapto)tetraklorobenzenleri oluşturabilir.

Flor analoğu hekzaflorobenzen, hekzaklorobenzenin potasyum florür gibi alkali metal florürlerle reaksiyonu ile üretilebilir:
 C6Cl6 + 6 KF → C6F6 + 6 KCl
Pentaklorofenol ve pentaklorotiyofenol bileşiklerinin üretiminde kullanılmıştır.Stoffbericht Hexachlorbenzol (HCB). , Handbuch Altlasten und Grundwasserschadensfälle; herausgegeben von der Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg, 1. Auflage, Karlsruhe 1995 (Texte und Berichte zur Altlastenbearbeitung 18/95), Bölüm 2.3 Anwendungsgebiete

Küçük ölçekte endüstriyel floroglusinol sentezinde, hekzaklorobenzen alkoksitlerle nükleofilik olarak ikame edilir, ardından asidik işleme tâbi tutulur.

Hekzaklorobenzen, özellikle katalitik miktarda geçiş metal tuzlarının varlığında dimetilformamid ile şiddetli reaksiyona girebilir.

Güvenlik
Hekzaklorobenzen, bazı hayvanlar için kanserojendir ve insanlar için de olası kanserojen olarak kabul edilir.  Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC) tarafından Grup 2B kanserojen (muhtemelen insanlar için kanserojen) olarak sınıflandırılmıştır. Hekzaklorobenzene ilişkin hayvanlardaki kanserojenlik verileri, karaciğer, böbrek ve tiroid kanserlerinin görülme sıklığının arttığını göstermektedir.

Anadolu'da "pembe yara" hastalığı
Anadolu'da, 1955-1959 yılları arasında ekmeklik buğdayın bulunmadığı bir dönemde, HCB ile işlenmiş tarım amaçlı tohumlarla yapılan ekmeği yiyen 500 kişi zehirlenerek öldü ve 4.000'den fazla kişi hastalandı. Hastaların çoğu, hemoglobin metabolizmasını bozan ve cilt lezyonlarına yol açan bir karaciğer rahatsızlığı olan porfirinin bir türü Porfiria kutanea tardadan etkilenmişti. Anneleri HCB ile kirlenmiş buğdaydan yapılan ekmek yemiş olan iki yaşın altındaki çocukların neredeyse tamamı, büyük olasılıkla anne sütündeki yüksek doz HCB nedeniyle "pembe yara" adı verilen bir hastalıktan öldü. Bir annenin sütündeki HCB düzeyinin lipitte 20 ppm olduğu bulundu; bu, dünya çapındaki anne sütü örneklerinde bulunan ortalama kontaminasyon düzeyinin yaklaşık 2000 katıdır. Zehirlenmeden 20-30 yıl sonra yapılan takip çalışmaları, anne sütündeki ortalama HCB düzeylerinin, dünyanın o bölgesinde maruz kalmayan kadınlardaki ortalamanın yedi katından fazla olduğunu ortaya çıkardı.

252 hasta (162 erkek ve 90 kadın, ortalama yaş 35,7) üzerinde yapılan aynı takip çalışmasında, maruziyetten 20-30 yıl sonra birçok denekte dermatolojik, nörolojik ve ortopedik semptom ve bulgular görüldü. Gözlenen klinik bulgular arasında yüz ve ellerde yaralar (%83,7), hiperpigmentasyon (%65), hipertrikoz (%44,8), yüzde şekil bozukluğu (%40,1), ağrısız artrit (%70,2), küçük eller (%66,6), miyotoni (%37,9), tiroid büyümesi (%34,9) ve karaciğer büyümesi (%4,8) yer almaktadır. Tüm hastalarda yüksek porfirin düzeylerine rastlandı ve 17'sinde porfirinlerden en az birinde artış görüldü.

Kısıtlamalar
Hekzaklorobenzen, Almanya'da 1981'den, Avusturya'da 1992'den beri yasaktır.

2004'ten bu yana, Stockholm Sözleşmesi uyarınca neredeyse dünya çapında bir kullanım kısıtlaması veya yasağı yürürlüktedir. STOCKHOLM CONVENTION ON PERSISTENT ORGANIC POLLUTANTS (POPs) , The 12 POPs under the Stockholm Convention

Ayrıca bakınız
 Klorobenzenler 
Kaynakça

Kategori:Perklorokarbonlar
Kategori:Stockholm Sözleşmesi dahlindeki kalıcı organik kirleticiler
Kategori:IARC 2B grubu kanserojenler
Kategori:Şüpheli teratojenler
Kategori:Tehlikeli hava kirleticileri
Kategori:Fungusitler
Kategori:Endokrin bozucular
Kategori:Klorlu aromatik hidrokarbonlar
Kategori:Pestisitler