ジクロロアセチレン

ジクロロアセチレン：性質、製造、反応、毒性、安全性

ジクロロアセチレン (Dichloroacetylene, C₂Cl₂) は、無色の液体で、特有の甘く不快な臭いを持ち、爆発性の高い危険な化合物です。1930年に初めて合成されたジクロロアセチレンは、その高い反応性と毒性から取り扱いには細心の注意が必要です。

製造方法

ジクロロアセチレンは、[トリクロロエチレン] から合成されます。一般的には、トリクロロエチレンに水素化カリウム(KH)などの強塩基を作用させることで、脱塩化水素反応を起こし、ジクロロアセチレンが生成されます。この反応は、痕跡量のメタノールを添加することで効率が向上することが知られています。


Cl₂C=CHCl + KH → ClC≡CCl + KCl + H₂


また、無水条件下では、リチウムジイソプロピルアミド(LDA)や水酸化カリウム(KOH)を用いた合成法も存在します。エーテルとの共沸混合物(沸点32℃)を形成するため、精製には注意が必要です。トリクロロエチレンの存在下では安定化されると報告されています。

塩化ビニリデンの製造過程においても、副生成物としてジクロロアセチレンが発生することがあります。トリクロロエチレンを乾燥した水酸化カリウム存在下、120℃で窒素気流中で加熱することで、低濃度のジクロロアセチレンを得ることも可能です。ただし、他の化合物が共存する場合、200ppm以上の濃度で安定化する可能性があります。

反応性

ジクロロアセチレンは非常に反応性の高い化合物です。酸素と反応してホスゲン(COCl₂)と一酸化炭素(CO)を生成します。


ClC≡CCl + O₂ → Cl₂CO + CO


また、求電子剤としての性質を示し、アミンなどの求核剤と容易に反応します。


ClC≡CCl + R₂NH → Cl(H)C=CCl(NR₂)

毒性と生物学的影響

ジクロロアセチレンは強い毒性を持ち、神経障害、腎毒性、肝毒性などを引き起こすことが知られています。動物実験では、吸入による尿細管壊死、限局性壊死などの腎障害、肝障害、神経病理学的変化などが報告されています。さらに、良性腫瘍の発生や体重減少、リンパ腫発生率の増加も観察されています。ラットにおけるLD₅₀値は、吸入1時間暴露で124 ppm、6時間暴露で19 ppmと報告されています。

ジクロロアセチレンの体内での代謝経路は解明されており、グルタチオン依存システムを介して代謝され、グルタチオンS-トランスフェラーゼがその反応を触媒します。ラットでは腎毒性を示しますが、ヒトにおける腎毒性については、明確な報告がありません。また、Salmonella typhimuriumを用いた試験では変異原性を示すことが確認されています。

安全性

ジクロロアセチレンの取り扱いには、細心の注意が必要です。空気中の最大許容濃度は0.1 ppmとされています。カリウム、ナトリウム、アルミニウムなどの金属粉末との接触は非常に危険です。アメリカ合衆国運輸省では、ジクロロアセチレンの輸送を禁止しています。また、トリクロロエチレンと同様に、in vivoでDCVC (S-[(1E)-1,2-dichloroethenyl]-L-cysteine) に代謝されます。

まとめ

ジクロロアセチレンは、その高い反応性と毒性から、取り扱いには専門的な知識と安全対策が不可欠です。実験室での取り扱いには、十分な換気、防護服、安全な廃棄方法などを徹底する必要があります。

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