クロロエタン:性質、製造、用途、そして歴史
クロロ
エタンは、
エタン分子が持つ水素原子の一つが
塩素原子に置き換えられた
有機化合物です。別名、塩化エチルまたはモノクロロ
エタンとも呼ばれ、甘い香りを持ち、無色の気体として存在します。その性質から、毒物及び劇物取締法により劇物に指定されており、取り扱いには細心の注意が必要です。法律上の名称は「クロルエチル」と定められています。
製造方法
工業的には、
エチレンと
塩化水素を
塩化アルミニウム触媒下、130~250℃で反応させることでクロロ
エタンが合成されます。この方法は効率的で、現在も主要な製造法です。化学反応式は以下の通りです。
C₂H₄ + HCl → CH₃CH₂Cl
エタノールと
塩化水素、あるいは
エタンと
塩素からクロロ
エタンを得る方法もありますが、経済性の観点から主流ではありません。近年では、
ポリ塩化ビニルの製造過程における副産物としてもクロロ
エタンが生成され、需要の減少に伴い、この副産物が主な供給源となっています。
用途
20世紀の大半において、クロロ
エタンの最も重要な用途は、
テトラエチル鉛の原料でした。
テトラエチル鉛は、かつて
ガソリンのアンチノック剤として広く使用されていましたが、環境への悪影響(大気汚染)や人体への毒性が明らかになったため、使用が禁止されました。このため、クロロ
エタンの需要は激減しました。
テトラエチル鉛以外では、クロロ
エタンは冷媒、エアロゾル噴霧剤、局所麻酔薬、
発泡スチロールの発泡剤などにも用いられてきましたが、これらの用途は限定的でした。
現在、クロロ
エタンの工業的に重要な用途としては、エチル
セルロースの合成が挙げられます。エチル
セルロースは、塗料の増粘剤や結合剤、化粧品の成分などとして利用されています。
歴史
クロロ
エタンは、
ガソリン添加剤として広く用いられていた
テトラエチル鉛の原料として、20世紀の大部分を占める重要な役割を果たしました。しかし、環境規制の強化と健康への懸念から
テトラエチル鉛の使用が禁止されたことで、クロロ
エタンの需要は大きく減少しました。この変化は、クロロ
エタンの生産方法や用途にも大きな影響を与え、副産物としての生産が主流となり、用途も限定的なものへとシフトしていきました。
安全性
クロロ
エタンは劇物に指定されているため、取り扱いには十分な注意が必要です。適切な換気のある場所で取り扱い、皮膚や目への接触を避け、吸入しないように注意する必要があります。誤って摂取した場合や、健康被害が生じた場合は、速やかに医師の診察を受けることが重要です。
まとめ
クロロ
エタンは、その歴史と性質から、化学工業における重要な化合物の一つと言えるでしょう。かつては主要な用途を持っていましたが、環境問題や健康への懸念から、その用途は限定されつつあります。現在もいくつかの用途で利用されていますが、安全な取り扱いと環境への配慮が不可欠です。