क्लोरोमेथेन

From LTRC
रेफ्रिजरेंट-40
R-40[1]
मिथाइल क्लोराइड[1]
मोनोक्लोरोमेथेन[1]
Other names रेफ्रिजरेंट-40
R-40[1]
मिथाइल क्लोराइड[1]
मोनोक्लोरोमेथेन[1]
Pin क्लोरोमेथेन[2]
Identifiers
CAS Number 74-87-3
Abbreviations MeCl
PubChem CID 6327
ChemSpider 6087
UNII A6R43525YO
EC Number 200-817-4
UN number 1063
KEGG C19446
ChEBI 36014
ChEMBL 117545
RTECS number PA6300000
Beilstein Reference 1696839
Gmelin Reference 24898
SMILES CCl
Properties
Formula CH3Cl
Appearance रंगहीन गैस
Odor हल्की, मीठी गंध[3]
Density 1.003 g/mL (-23.8 °C, तरल)[1] 2.3065 g/L (0 °C, गैस)[1]
Solubility in water 5.325 g/L
Logp 1.113
Vapor pressure 506.09 kPa (20 C पर)
Henryconstant 940 nmol/(Pa⋅kg)
Magnetic susceptibility −32.0·10−6 cm3/mol
Melting point -97.4 °C
Boiling point -23.8 °C
Structure
Coordination चतुष्कोणीय
Molecular shape चतुष्फलकीय
Dipole moment 1.9 D
Thermochemistry
Std enthalpy of formation −83.68 kJ/mol
Deltahc −764.5–−763.5 kJ/mol
Std molar entropy 234.36 J/(K⋅mol)
Hazards
Ghspictograms health hazard
Ghssignalword खतरा
Hphrases 420
Pphrases 502
Nfpa-h 2
Nfpa-f 4
Nfpa-r 0
Explolimits 8.1–17.4%[3]
LD50 150–180 mg/kg (मौखिक, चूहा)[1]
5.3 mg/L (4 घंटे, अंतःश्वसन, चूहा)[1]
PEL (permissible) TWA 100 ppm C 200 ppm 300 ppm (किसी भी 3 घंटे में 5-मिनट की अधिकतम पीक)[3]
Idlh Ca [2000 ppm][3]
Rel Ca[3]
Lc50 72,000 ppm (चूहा, 30 मिनट)
2200 ppm (माउस, 6 घंटे)
2760 ppm (स्तनधारी, 4 घंटे)
2524 ppm (चूहा, 4 घंटे)[4]
Lclo 20,000 ppm (गिनी पिग, 2 घंटे)
14,661 ppm (कुत्ता, 6 घंटे)[4]
Flash point −20 °C
Autoignition temperature 625 °C
Related
Otherfunction label एल्केन
Otherfunction क्लोरोआयोडोमेथेन
ब्रोमोक्लोरोमेथेन
डिब्रोमोक्लोरोमेथेन
Related compounds 2-क्लोरोएथेनॉल

क्लोरोमेथेन, जिसे मिथाइल क्लोराइड, रेफ्रिजरेंट-40, R-40 या HCC 40 भी कहा जाता है, एक कार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र CH3Cl है। मोनोहेलोमेथेन में से एक, यह एक रंगहीन, मीठी गंध वाली, ज्वलनशील गैस है। मिथाइल क्लोराइड औद्योगिक रसायन विज्ञान में एक महत्वपूर्ण अभिकर्मक है, हालांकि यह उपभोक्ता उत्पादों में शायद ही कभी मौजूद होता है,[5] और पहले इसका उपयोग रेफ्रिजरेंट के रूप में किया जाता था। अधिकांश क्लोरोमेथेन जैवजनित (biogenic) होता है।

प्राप्ति

क्लोरोमेथेन वातावरण में एक प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला ऑर्गनोहैलोजन है, जो मानवजनित या प्राकृतिक हो सकता है। प्राकृतिक स्रोत प्रति वर्ष अनुमानित 4,100,000,000 किलोग्राम का उत्पादन करते हैं।[6]

समुद्री

समुद्री फाइटोप्लांकटन (Phaeodactylum tricornutum, Phaeocystis sp., Thalassiosira weissflogii, Chaetoceros calcitrans, Isochrysis sp., Porphyridium sp., Synechococcus sp., Tetraselmis sp., Prorocentrum sp., और Emiliana huxleyi) की प्रयोगशाला संस्कृतियां CH3Cl का उत्पादन करती हैं, लेकिन अपेक्षाकृत नगण्य मात्रा में।[7][8] ध्रुवीय मैक्रोएल्गी की 30 प्रजातियों के एक व्यापक अध्ययन से पता चला कि केवल Gigartina skottsbergii और Gymnogongrus antarcticus में ही CH3Cl की महत्वपूर्ण मात्रा निकलती है।[9]

जैवजनन

साल्ट मार्श (लवण दलदल) के पौधे Batis maritima में मिथाइल क्लोराइड ट्रांसफरेज एंजाइम होता है जो S-एडेनोसिन-L-मेथियोनीन और क्लोराइड से CH3Cl के संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है।[10] इस प्रोटीन को शुद्ध करके E. coli में व्यक्त किया गया है, और यह अन्य जीवों जैसे कि व्हाइट रॉट फंगी (Phellinus pomaceus), लाल शैवाल (Endocladia muricata), और आइस प्लांट (Mesembryanthemum crystallinum) में भी मौजूद प्रतीत होता है, जिनमें से प्रत्येक एक ज्ञात CH3Cl उत्पादक है।[10][11]

गन्ना और मिथाइल क्लोराइड का उत्सर्जन

चीनी उद्योग में, जैविक कचरे को आमतौर पर बिजली सह-उत्पादन (cogeneration) प्रक्रिया में जलाया जाता है। जब यह क्लोराइड से दूषित होता है, तो यह कचरा जलता है और वातावरण में मिथाइल क्लोराइड छोड़ता है।[12]

अंतरतारकीय पहचान

क्लोरोमेथेन का पता अटाकामा लार्ज मिलीमीटर एरे (ALMA) का उपयोग करके कम द्रव्यमान वाले क्लास 0 प्रोटोस्टेलर बाइनरी, IRAS 16293–2422 में लगाया गया है। इसे रोसेटा अंतरिक्ष यान पर रोसेटा ऑर्बिटर स्पेक्ट्रोमीटर फॉर आयन एंड न्यूट्रल एनालिसिस (ROSINA) उपकरण का उपयोग करके धूमकेतु 67P/Churyumov–Gerasimenko (67P/C-G) में भी पहचाना गया था।[13] ये खोजें बताती हैं कि क्लोरोमेथेन का निर्माण तारा-निर्माण क्षेत्रों में ग्रहों या जीवन के बनने से पहले हो सकता है।

अंतरिक्ष में क्लोरोमेथेन का पता चला है।[14]

उत्पादन

क्लोरोमेथेन (जिसे मूल रूप से "मेथिलीन का क्लोरोहाइड्रेट" कहा जाता था) सबसे पहले खोजे गए ऑर्गनोक्लोरीन यौगिकों में से एक था, जब इसे 1835 में फ्रांसीसी रसायनज्ञों जीन-बैप्टिस्ट डुमास और यूजीन-मेलचियर पेलिगोट द्वारा मेथनॉल, सल्फ्यूरिक एसिड और सोडियम क्लोराइड के मिश्रण को उबालकर संश्लेषित किया गया था।[15] यह विधि आज उपयोग की जाने वाली विधि का अग्रदूत है, जो सल्फ्यूरिक एसिड और सोडियम क्लोराइड के बजाय हाइड्रोजन क्लोराइड का उपयोग करती है।[16]

क्लोरोमेथेन का व्यावसायिक उत्पादन मेथनॉल को हाइड्रोक्लोरिक एसिड या हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ उपचारित करके किया जाता है, रासायनिक समीकरण के अनुसार:[5]

CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O

क्लोरोमेथेन की एक छोटी मात्रा का उत्पादन उच्च तापमान पर मीथेन के मिश्रण को क्लोरीन के साथ उपचारित करके किया जाता है। हालाँकि, यह विधि अधिक अत्यधिक क्लोरीनीकृत यौगिकों जैसे डाइक्लोरोमेथेन, क्लोरोफॉर्म और कार्बन टेट्राक्लोराइड का भी उत्पादन करती है। इस कारण से, मीथेन क्लोरीनीकरण का अभ्यास आमतौर पर केवल तभी किया जाता है जब ये अन्य उत्पाद भी वांछित हों। यह क्लोरीनीकरण विधि हाइड्रोजन क्लोराइड का भी सह-उत्पादन करती है, जो निपटान की समस्या पैदा करता है।[5]

CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2 -> CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 -> CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl

पर्यावरण में फैलाव

एडवांस्ड ग्लोबल एटमॉस्फेरिक गैस एक्सपेरिमेंट (AGAGE) द्वारा दुनिया भर के स्टेशनों पर निचले वायुमंडल (क्षोभमंडल) में मापा गया CH3Cl। प्रचुरता को पार्ट्स पर ट्रिलियन में प्रदूषण मुक्त मासिक माध्य मोल अंश के रूप में दिया गया है।

पर्यावरण में मौजूद अधिकांश मिथाइल क्लोराइड अंततः वायुमंडल में मुक्त हो जाता है। हवा में छोड़े जाने के बाद, इस पदार्थ का वायुमंडलीय जीवनकाल लगभग 10 महीने का होता है, जिसके कई प्राकृतिक सिंक हैं, जैसे कि महासागर, समताप मंडल में परिवहन, मिट्टी, आदि।[17][18][19]

दूसरी ओर, जब उत्सर्जित मिथाइल क्लोराइड पानी में छोड़ा जाता है, तो यह वाष्पीकरण (volatilization) द्वारा तेजी से नष्ट हो जाएगा। नदी, लैगून और झील में वाष्पीकरण के संदर्भ में इस पदार्थ की अर्ध-आयु (half-life) क्रमशः 2.1 घंटे, 25 घंटे और 18 दिन है।[20][21]

समताप मंडल (stratosphere) में मिथाइल क्लोराइड की मात्रा 26 टन प्रति वर्ष होने का अनुमान है, जो प्रति वर्ष समताप मंडल में उत्सर्जित होने वाले क्लोरीन की कुल मात्रा का 20–25% है।[22][23]

उपयोग

क्लोरोमेथेन का बड़े पैमाने पर उपयोग डाइमेथिलडाइक्लोरोसिलेन और संबंधित ऑर्गनोसिलिकॉन यौगिकों के उत्पादन के लिए किया जाता है।[5] ये यौगिक प्रत्यक्ष प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न होते हैं। संबंधित अभिक्रियाएं हैं (Me = CH3):

x MeCl + Si → Me3SiCl, Me2SiCl2, MeSiCl3, Me4Si2Cl2, ...

डाइमेथिलडाइक्लोरोसिलेन (Me2SiCl2) सिलिकॉन के अग्रदूत के रूप में विशेष मूल्य का है, लेकिन ट्राइमेथिलसिलिल क्लोराइड (Me3SiCl) और मिथाइलट्राइक्लोरोसिलेन (MeSiCl3) भी मूल्यवान हैं। छोटी मात्रा का उपयोग ब्यूटाइल रबर के निर्माण में और पेट्रोलियम रिफाइनिंग में विलायक के रूप में किया जाता है।

क्लोरोमेथेन का उपयोग मिथाइलेटिंग और क्लोरीनेटिंग एजेंट के रूप में किया जाता है, उदाहरण के लिए मिथाइलसेलुलोज का उत्पादन। इसका उपयोग अन्य क्षेत्रों में भी किया जाता है: ग्रीस, तेल और रेजिन के लिए निष्कर्षण एजेंट के रूप में, पॉलीस्टायरीन फोम उत्पादन में प्रोपेलेंट और ब्लोइंग एजेंट के रूप में, स्थानीय एनेस्थेटिक के रूप में, दवा निर्माण में एक मध्यवर्ती के रूप में, कम तापमान वाले पॉलीमराइजेशन में उत्प्रेरक वाहक के रूप में, थर्मोमेट्रिक और थर्मोस्टेटिक उपकरणों के लिए तरल पदार्थ के रूप में, और शाकनाशी (herbicide) के रूप में।

अप्रचलित अनुप्रयोग

1920 और 1930 के दशक के दौरान क्लोरोमेथेन का व्यापक रूप से रेफ्रिजरेंट के रूप में उपयोग किया जाता था, इससे पहले कि इसे क्लोरोफ्लोरोकार्बन और हाइड्रोफ्लोरोकार्बन जैसे सुरक्षित विकल्पों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। 1920 के दशक के अंत में, कुछ निर्माताओं ने सल्फर डाइऑक्साइड और अमोनिया की तुलना में क्लोरोमेथेन को एक सुरक्षित और कम गंध वाले विकल्प के रूप में बढ़ावा दिया।[24][25][26] हालाँकि, 1928 और 1929 में घातक रिसाव की एक श्रृंखला ने इसकी विषाक्तता और ज्वलनशीलता से संबंधित गंभीर चिंताएं पैदा कर दीं। हालांकि क्लोरोमेथेन में हल्की मीठी गंध होती है, लेकिन इसकी सूक्ष्म गंध के कारण रिसाव का पता लगाना मुश्किल था। इस समस्या को हल करने के लिए, बाद में एक्रोलिन को नाक में जलन पैदा करने वाले ट्रेसर के रूप में जोड़ा गया, जिससे रिसाव का पता लगाने में सुधार हुआ और यह एक चेतावनी तंत्र के रूप में कार्य करने लगा।[24][25]

क्लोरोमेथेन का उपयोग कभी लेड-आधारित गैसोलीन एडिटिव्स टेट्रामेथिललेड और टेट्राएथिललेड के उत्पादन के लिए भी किया जाता था।[27][28][29]

1880 के दशक के अंत के दौरान, क्लोरोमेथेन को इसके एनेस्थेटिक गुणों के लिए सीमित सीमा तक नियोजित किया जाने लगा, जो सामान्य और स्थानीय एजेंट दोनों के रूप में कार्य करता था।[29] इसका उपयोग 1920 के दशक के अंत तक इनहेलेशन एनेस्थेटिक सोमनोफॉर्म (Somnoform) के एक घटक के रूप में जारी रहा।[30][31]

विषाक्तता

अंतःश्वसन के बाद, क्लोरोमेथेन तेजी से रक्तप्रवाह में अवशोषित हो जाता है और शरीर के ऊतकों में वितरित हो जाता है। यह मुख्य रूप से GST एंजाइम द्वारा ग्लूटाथियोन के साथ संयुग्मन के माध्यम से मेटाबोलाइज किया जाता है। यह प्रक्रिया कोशिकीय ग्लूटाथियोन के स्तर को कम करती है और क्लोरोमेथेन को विषाक्त मध्यवर्ती पदार्थों में बदल देती है, जिसमें फॉर्मेल्डिहाइड और फॉर्मेट शामिल हैं। ये उत्पाद अंततः जैवसंश्लेषण के लिए "वन-कार्बन पूल" में एकीकृत हो जाते हैं या कार्बन डाइऑक्साइड के रूप में बाहर निकल जाते हैं। एक माध्यमिक, कम प्रमुख चयापचय मार्ग में साइटोक्रोम P450 द्वारा ऑक्सीकरण शामिल है।[32]

मिथाइल क्लोराइड को एक महत्वपूर्ण केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) अवसादक (depressant) माना जाता है। तीव्र अंतःश्वसन शराब के नशे के समान प्रभाव पैदा करता है, जिसमें श्वसन अवसाद, चक्कर आना, धुंधली दृष्टि, समन्वय की कमी और अस्पष्ट भाषण शामिल हैं; गंभीर मामलों में आक्षेप, कोमा और मृत्यु हो सकती है। व्यावसायिक सुरक्षा मानकों ने इन जोखिमों को कम करने के लिए समय-भारित औसत के रूप में 50 ppm का थ्रेशोल्ड लिमिट वैल्यू (TLV) और अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता (MAC) स्थापित किया है। लंबे समय तक या बार-बार संपर्क को पशु मॉडल में संभावित उत्परिवर्तजन (mutagenic) प्रभावों और पुरानी अंग विषाक्तता से जोड़ा गया है। हालांकि, EPA मनुष्यों में इसकी कार्सिनोजेनिक क्षमता को "निर्धारित नहीं किया जा सकता" के रूप में वर्गीकृत करता है क्योंकि प्रजाति-विशिष्ट चयापचय अंतर (विशेष रूप से माउस गुर्दे में CYP2E1 एंजाइम की गतिविधि लेकिन मनुष्यों में नहीं) के कारण।[5][32]

इन्हें भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 GESTIS.
  2. ↑ इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री. (2014). "Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013". 1033. रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री. ISBN 978-0-85404-182-4. doi:10.1039/9781849733069.
  3. ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 0403
  4. ↑ 4.0 4.1 Methyl chloride
  5. ↑ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 (2006). "Chlorinated Hydrocarbons". ISBN 3527306730. doi:10.1002/14356007.a06_233.pub2.
  6. ↑ Gribble, Gordon. (2023). "Naturally Occurring Organohalogen Compounds". Springer Nature. ISBN 978-3-031-26629-4.
  7. ↑ (1996). "Production of Methyl Chloride and Methyl Bromide in Laboratory Cultures of Marine Phytoplankton". Mar Chem. 54 (3–4) 263–272. doi:10.1016/0304-4203(96)00036-9.
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  9. ↑ Laturnus F. (2001). "Marine Macroalgae in Polar Regions as Natural Sources for Volatile Organohalogens". Environ Sci Pollut Res. 8 (2) 103–108. doi:10.1007/BF02987302.
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  12. ↑ (1999). "Global chlorine emissions from biomass burning: Reactive Chlorine Emissions Inventory". Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 104 (D7) 8373–8389. doi:10.1029/1998JD100077.
  13. ↑ ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space.
  14. ↑ ALMA and Rosetta Detect Freon-40 in Space - Dashing Hopes that Molecule May be Marker of Life. eso.org.
  15. ↑ (1835). Annales de chimie et de physique. Chez Crochard.
  16. ↑ Chloromethane. American Chemical Society.
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  18. ↑ (2020). "Methyl Chloride and Methyl Bromide Production and Consumption in Coastal Antarctic Tundra Soils Subject to Sea Animal Activities". Environmental Science & Technology. 54 (20) 13354–13363. doi:10.1021/acs.est.0c04257.
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  20. ↑ (1982). Handbook of chemical property estimation methods. McGraw-Hill. ISBN 9780070391758.
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  22. ↑ (1994). Long term trend of selected halogenated hydrocarbons. Ozone in the Troposphere and Stratosphere. 259–262.
  23. ↑ (1983). "The tropospheric budgets of the anthropogenic chlorocarbons CO, CH4, CH3Cl and the effect of various NOx sources on tropospheric ozone". Journal of Geophysical Research. 88 6641–6661. doi:10.1029/JC088iC11p06641.
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  25. ↑ 25.0 25.1 (सितंबर 2023). Toxicological Profile for Chloromethane. Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
  26. ↑ https://archive.org/details/sim_consumer-reports_1936-07_1_3/page/5/mode/1up Consumers Union Reports, Vol. 1, No. 3, जुलाई 1936, p. 5.
  27. ↑ (मार्च 1992). Technical Bulletin - Health Effects Information Methyl Chloride. Oregon Department of Human Services.
  28. ↑ Seyferth, Dietmar. (1 दिसंबर 2003). The Rise and Fall of Tetraethyllead. 2.. Organometallics. 22 (25) 5154–5178. doi:10.1021/om030621b.
  29. ↑ 29.0 29.1 (27 अप्रैल 2012). Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals: Volume 12 - Methyl Chloride: Acute Exposure Guideline Levels. National Academies Press.
  30. ↑ Somnoform. Wood Library-Museum of Anesthesiology.
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  32. ↑ 32.0 32.1 (जून 2001). Toxicological Review of Methyl Chloride. U.S. Environmental Protection Agency.

बाहरी कड़ियाँ

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Chloromethane" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Chloromethane यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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