Kloroform

Kloroform
IUPAC adı Trichloromethane
Sistematik ad Triklorometan
Diğer adlar formil triklorür; metan triklorür; metil triklorür; metenil triklorür; freon 20; Trichloretum Formylicum (Latince)
Tanımlayıcılar
Kısaltmalar	R-20; UN 1888; TCM
CAS numarası	67-66-3
PubChem	6212
EC numarası	200-663-8
UN numarası	1888
KEGG	C13827
ChEBI	35255
RTECS numarası	FS9100000
SMILES	ClC(Cl)Cl
InChI	1/CHCl3/c2-1(3)4/h1H
ChemSpider	5977
Özellikler
Kimyasal formül	CHCl3
Molekül kütlesi	119,38 g mol−1
Görünüm	Renksiz sıvı
Koku	Kuru temizleme dükkânlarını anımsatan karakteristik güçlü koku
Yoğunluk	1,564 g/cm³ (-20 °C) 1,489 g/cm³ (25 °C) 1,394 g/cm³ (60 °C)
Erime noktası	−63,5 °C (−82,3 °F; 209,7 K)
Kaynama noktası	61,15 °C (142,07 °F; 334,30 K) (450 °C'de bileşenlerine ayrışır.)
Çözünürlük (su içinde)	1,062 g/100 mL (0 °C) 0,809 g/100 mL (20 °C) 0,732 g/100 mL (60 °C)
Çözünürlük ()	Benzende çözünür. Dietil eter, yağlar, ligroin, alkol, CCl4 ve CS2 ile karışabilir.
Buhar basıncı	0,62 kPa (-40 °C) 7,89 kPa (0 °C) 25,9 kPa (25 °C) 313 kPa (100 °C) 2,26 MPa (200 °C)
kH	3,67 L·atm/mol (24 °C)
Asitlik (pKa)	15,7 (20 °C)
Tehlikeler
GHS piktogramları
R-ibareleri	R22, R38, R40, R48/20/22
NFPA 704	0 2 0
Parlama noktası	yanıcı değil
ABD maruz kalma limiti (PEL)	50 ppm (240 mg/m³)
LD50	704 mg/kg (fare, dermal)
Belirtilmiş yerler dışında verilmiş olan veriler, Standart sıcaklık ve basınçtadır. (25 °C, 100 kPa)
Bilgi kutusu kaynakları

Kloroform, triklorometan (TCM olarak da kısaltılır) ya da metil triklorür, CHCl₃ formülüne sahip organik bileşiktir. Renksiz, ağır, klorlu çözücülere özgü hoş kokulu, yanıcı olmayan ve suyla karışmayan bir sıvıdır. Kloroform birçok çözücü ile karışabilir ancak suda çok az çözünür (20 °C'de litre başına sadece 8 g kloroform). Çözücü olarak sıklıkla kullanılır. Bir halometan olarak, PTFE (Teflon) ve bazı soğutucuların üretiminde kullanılmak için bol miktarlarda üretilir.

Solunduğunda ya da yutulduğunda güçlü bir anestezik ve yatıştırıcıdır. Bu özelliğinden dolayı kloroform, 1847 yılından itibaren 20. yüzyılın ilk yarısına kadar anestezik amaçlarla sıklıkla kullanıldı.

Özellikleri

Fiziksel özellikleri

Kloroform (Triklorometan), klorlu çözücülere özgü hoş bir kokuya ve aşırı tatlı bir tada sahip, oda sıcaklığında renksiz sıvı hâlde bir maddedir. Kloroform oldukça uçucudur, yanıcı değildir ve kloroform buharları hava ile patlayıcı karışımlar oluşturmaz. Normal basınç altında erime noktası –63,5 °C, kaynama noktası 61,2 °C'dir, buharları renksizdir. Yoğunluğu 20 °C'de 1,48 g/cm³ olan kloroform, sudan daha yoğundur. Kloroform buharlarının yoğunluğu (hava 1 olarak alındığında) 4,12, kloroform-hava karışımlarının yoğunluğu 1,7'dir. 20 °C'de kırılma indisi 1,4459'dur.

Su ile karışabilirliği sınırlıdır ve su içinde çok az çözünür. Artan sıcaklıkla kloroformun sudaki çözünürlüğü azalır ve suyun kloroformdaki çözünürlüğü artar.

Kloroformun ve suyun birbiri içindeki çözünürlüğü
Sıcaklık (°C cinsinde)	0	9,5	19,6	29,5	39,3	49,2	59,2
Su içinde kloroform (Kütle %)	1,02	0,93	0,82	0,79	0,74	0,77	0,79
Kloroform içinde su (kütle %)	0,0365	0,0527	0,0661	0,0841	0,1108	0,1353	0,1672

CHCl
3.18H
2O bileşimine sahip bir hidrat tarif edilmiştir; 1,6 °C'de eriyen altıgen kristaller oluşturur.

Kloroform; katı ve sıvı yağlar, reçineler, mumlar, vb. gibi birçok organik madde için mükemmel bir çözücüdür. Birçok organik çözücü ile tamamen karışabilir ve iyot ve kükürdü çözer.

Bileşik, çeşitli çözücülerle azeotropik karışımlar oluşturur. Azeotropik bileşimler, yüzdeleri ve kaynama noktaları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

Farklı çözücüler ile kloroformun azeotropları
Çözücü		Su	Metanol	Etanol	2-Propanol	Aseton	Bütanon
Kloroform miktarı	w%	97	87	93	96	78	17
Kaynama noktası	°C	56	53	59	61	64	80
Çözücü		Diizopropil eter	Tetrahidrofuran	Metil asetat	Etil asetat	n-Hekzan
Kloroform miktarı	w%	36	66	77	28	83
Kaynama noktası	°C	71	73	65	78	60

Kloroform; n-Pentan, n-heptan, siklohekzan, benzen, toluen, n-propanol, i-bütanol, karbon tetraklorür, dietil eter, 1,4-dioksan, n-bütil asetat, asetik asit, asetonitril, nitrobenzen, karbon disülfür ve piridin ile azeotrop oluşturmaz.

Kimyasal özellikleri

Molekül kütlesi 119,38 g/mol'dür (C: %10,06, H: %0,84, Cl: %89,09).

Yapısı (CHX₃) olan floroform, bromoform ve iyodoform ile "haloformlar" adı verilen homolog bir dizi oluşturur.

Kloroform, benzer bileşikler olan metilen klorür ve karbon tetraklorürden daha az stabildir ve her ikisinden daha kolay bozunur; ışık ve ısı etkisi altında oksijen tarafından fotokimyasal olarak ayrıştığında fosgen, klor ve hidrojen klorür ortaya çıkar. Ticarî olarak temin edilebilen kloroform, oluşan fosgeni kimyasal olarak yakalamak için stabilizatör olarak %0,5-1,0 etanol ya da amilen içerir. Bozunma riskinden ötürü kloroform, koyu kahverengi cam şişelerde, günışığı almayan soğuk ve karanlık ortamda saklanmalıdır.

Güçlü bazlar, güçlü oksidanlar ve alüminyum, lityum, potasyum, sodyum, magnezyum ve çinko gibi metallerle şiddetli reaksiyona girer.

Kloroform buharlarının kızgın bir tüpten geçirilmesi sonucunda perkloroetilen, hekzakloroetan ve hekzaklorobenzen gibi bileşikler elde edilir.

Yapı

Molekül, C_3v simetrili bir tetrahedral moleküler geometriye sahiptir. Kloroform molekülü, tek bir hidrojen atomu bırakılarak üç hidrojeni klor atomları ile değiştirilen bir metan molekülü olarak görülebilir ("Triklorometan"). Moleküldeki merkezî karbon atomunun yükseltgenme basamağı +2'dir.

Aseton ile tepkimesi

Aseton ve kloroform yüksek konsantrasyonlarda karıştırılmamalıdır çünkü eser miktarda bazik maddenin varlığında 1,1,1-trikloro-2-metil-2-propanol (trikloro-tert-bütanol) oluşur. Bu ortaya çıkan bileşiğe yanlış isimlendirme olsa da yaygın olarak "klorobütanol" denir ve sucul yaşam için zehirlidir.

Bu nedenle de klorlu ve klorsuz çözücü atıkları laboratuvarlarda ayrı ayrı toplanmalıdır.

Kloroformun tespiti

Bir test tüpüne 1-2 mL test çözeltisi ve 1 mL %10'luk alkol–sodyum hidroksit çözeltisi eklenir. Tüp, bir gaz ocağının alevinde 3-5 dakika dikkatlice ısıtılır. Çözelti soğutulduktan sonra, %10'luk bir nitrik asit solüsyonu ile turnusol ile asit reaksiyonuna asitleştirilir ve 0,5 mL %1'lik bir gümüş nitrat solüsyonu eklenir. Amonyakta çözünen beyaz bir çökeltinin görünümü, test çözeltisinde kloroformun varlığını gösterir, ancak bu reaksiyon yalnızca kloroforma özel değildir. Ayrıca diğer organoklorür bileşikleri (kloral hidrat, karbon tetraklorür, dikloroetan, vb. gibi) için de pozitif verebilir.

CHCl
3 + 4 NaOH → 3NaCl + HCOONa + 2H
2O

NaCl + AgNO
3 → AgNO
3 + NaNO
3

Alkollü potas ve amonyak ile ısıtıldığında potasyum siyanür verir. Amonyak yerine birincil aminler kullanılırsa izonitriller elde edilir. August Wilhelm von Hofmann tarafından keşfedilen bu reaksiyonla, birincil aminler de niteliksel olarak tanımlanabilir, çünkü izonitriller güçlü ve kötü bir koku ile tanınanabilir.

CHCl
3 + C
6H
5NH
2 + 3KOH → C
6H
5NC + 3KCl + 3H
2O

Üretim

Britanya'da, 1895'te haftada yaklaşık 750.000 doz kloroform, 1960'lara kadar önemini koruyan kloral kullanan Liebig prosedürü kullanılarak ticarî olarak üretiliyordu:

CCl
3CHO + NaOH → CHCl
3 + NaHCO
2

Endüstriyel olarak kloroform, klor ve klorometan (CH₃Cl) veya metan (CH₄) karışımının ısıtılmasıyla üretilir. 400–500 °C'de, bu öncülleri giderek daha fazla klorlu bileşiklere dönüştüren bir serbest radikal halojenasyonu meydana gelir:

Cl₂ + hν → 2 Cl·;

Cl· + CH₄ → ·CH₃ + HCl.

·CH₃ + Cl₂ → CH₃Cl + Cl·.

CH₃Cl + Cl· → ·CH₂Cl + HCl,

·CH₂Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + Cl·,

CH₂Cl₂ + Cl· → ·CHCl₂ + HCl,

·CHCl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + Cl·,

Kloroform, karbon tetraklorür (CCl₄) vermek üzere daha fazla klorlama işlemine tâbi tutulur:

CHCl₃ + Cl· → ·CCl₃ + HCl,

·CCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + Cl·

Bu işlemin çıktısı, dört klorometanın bir karışımıdır: monoklorometan (metil klorür), diklorometan (metilen klorür), triklorometan (kloroform) ve tetraklorometan (karbon tetraklorür). Bu ürünler daha sonra damıtma ile ayrıştırılabilir. Başka bir yöntemde reaktan olarak metan yerine metanol kullanılır.

Kloroform, karbon tetraklorürün demir katalizörlüğünde bir asit ya da hidrojen (H₂) ile indirgenmesi ile endüstriyel olarak elde edilebilir.

Kloroform, aseton ve sodyum hipoklorit arasındaki haloform reaksiyonu yoluyla küçük miktarlarda üretilebilir.

3 NaClO + (CH₃)₂CO → CHCl₃ + 2 NaOH + CH₃COONa

Haloform reaksiyonunda asetona alternatif olarak etanol, metil etil keton ya da izopropil alkol de kullanılabilir.

Asetonu bir baz varlığında diklor (Cl₂) ile işleyerek daha basit bir şekilde kloroform elde etmek de mümkündür. Kolayca bir baz tarafından kloroform ve bir asetat tuzuna ayrılabilen bir madde olan trikloroaseton aracılığıyla oluşturulur:

CH₃COCH₃ + 3Cl₂ + 3KOH → CH₃COCCl₃ + 3KCl + 3H₂O

CH₃COCCl₃ + KOH → CH₃COOK + CHCl₃

Yine de, bu son sentez oldukça tehlikeli olabilir çünkü yan ürün olarak, Birinci Dünya Savaşı sırasında kimyasal silah olarak kullanılmış aşırı zehirli ve ölümcül bir gaz olan fosgen oluşturma riski vardır.

Döterokloroform

Döteryumlanmış kloroform (ağır kloroform), kloroformun, hidrojen yerine hidrojenin biz izotopu olan döteryum atomuna sahip analoğudur. CDCl₃, NMR spektroskopisinde kullanılan yaygın bir çözücüdür. Döterokloroform, döteryumlanmış aseton ya da döteryumlanmış etanol ve sodyum hipokloritin arasındaki haloform reaksiyonu ile üretilir. Normal kloroformun üretimi için haloform işlemi artık endüstriyel önemini yitirmiştir. Döterokloroform, sodyum döteroksitin (NaOD) kloral hidrat ile reaksiyonuyla hazırlanabilir. Döterokloroform ayrıca hekzakloroasetonun döteryum oksit (ağır su) ile reaksiyonuyla da üretilebilir.

Kasıtsız kloroform oluşumu

Haloform reaksiyonu, kasıtsız bir şekilde ev ortamında da meydana gelebilir. Hipokloritler kullanılarak ağartma, yan reaksiyonlarda halojenli bileşikler üretir ve kloroform ana yan üründür. Aseton, etanol veya izopropil alkol gibi yaygın evsel sıvılarla karıştırılan sodyum hipoklorit solüsyonu (klorlu ağartıcı), kloroaseton veya dikloroaseton gibi diğer bileşiklere ek olarak bir miktar kloroform üretebilir.

Yüzme havuzlarında eser miktarda kloroform oluşur.

Trifenilfosfin ve karbon tetraklorür kullanarak alkollerden alkil monoklorür üretmeyi amaçlayan Appel reaksiyonunun yan ürünlerden biri kloroformdur.

Tepkimeye giren karbon tetraklorür (CCl₄), trifenilfosfinle (P(C₆H₅)₂) bir klor atomunu iyonik olarak paylaşıp trifenilfosfonyum klorür tuzunu oluştururken geride kalan CCl₃, alkolün (R-OH) hidroksilindeki hidrojeni alarak kloroforma dönüşür.

Kullanım alanları

Ölçek açısından, kloroformun en önemli kullanımı, yaygın olarak "Teflon" ismi ile tanınan politetrafloroetilen (PTFE) ve diğer floropolimerlerin üretiminde bir öncül olan monoklorodiflorometanı (CFC-22) üretmek üzere hidrojen florür (HF) iledir.

CHCl₃ + 2HF → CHClF₂ + 2 HCl

Reaksiyon, katalitik miktarda karışık antimon halojenürlerin varlığında gerçekleştirilir. Klorodiflorometan, daha sonra Teflon'un monomeri olan tetrafloroetilene dönüştürülür:

2 CHClF₂ → C₂F₄ + 2 HCl

Çözücü olarak

Kloroformdaki karbona bağlı hidrojen, bileşiğin hidrojen bağlarına katılmasını sağlar. Dünya çapında, kloroform aynı zamanda pestisit formülasyonlarında, katı ve sıvı yağlar, kauçuk, alkaloidler, mumlar, güta-perka ve reçineler için bir çözücü olarak, bir temizleme maddesi, tahıl fumigantı olarak, yangın söndürücülerde ve kauçuk endüstrisinde kullanılmaktadır.Döterokloroform (CDCl₃), NMR spektroskopisinde sıklıkla kullanılır.

Kloroform ve diklorometan, birçok sentetik polimeri çözebilme kabiliyetlerinden dolayı bazı plastikler için yapıştırıcı olarak kullanılırlar.

Kloroform, DNA izolasyon sürecinde lipitler gibi suda çözünmeyen bileşenleri çıkarmak için kullanılabilir. DNA izolasyon işlemi; fenol, kloroform ve izoamil alkol karışımı içeren bir çözelti içerir. Bu karışım DNA süspansiyonunu üst katmana taşır ve kalan safsızlıklar tüpün dibine çöker. Tüpün tepesindeki sıvı, DNA analizi için daha fazla işlenerek safsızlık giderilir.

Kloroform, içeceklerdeki kafeini çıkarmak için kullanılır. Kafeini elde etmek ve ayrıştırılmasındaki safsızlıkları gidermek için ayrıca diklorometan da daha sonra kullanılabilir.

Soğutucular

Triklorometan, R-22'yi (klorodiflorometan) üretmek için bir öncül olarak kullanılmıştır. Bu, CHCl₃ molekülünü florlayacak ve bir yan ürün olarak hidroklorik asiti serbest bırakacak olan bir hidroflorik asit çözeltisi (HF.H₂O) ile reaksiyona sokularak yapılır.

Triklorometanın düşük kaynama noktası (61 °C), yanıcı olmaması ve küresel ısınmaya katkı potansiyelinin 31 kadar düşük olması (R-22'nin 1.760'ına kıyasla) gibi özelliklerinden dolayı iyi bir soğutucu olma potansiyeli vardır, ancak herhangi bir tüketici ürününde soğutucu olarak kullanımını destekleyen çok az bilgi vardır.

Reaktan olarak

Bir reaktan olarak kloroform, diklorokarben :CCl₂ grubunun kaynağı olarak kullanılır. Diklorokarben ilk kez 1862'de kloroformu CCl₂^.HCl olarak gören Anton Geuther tarafından önerildi. Üretimi 1950'de Hine tarafından yeniden araştırıldı. Kloroform, diklorokarben üretmek için genellikle bir faz transfer katalizörünün varlığında sulu sodyum hidroksit ile reaksiyona girer. Bu reaktif, Reimer-Tiemann reaksiyonu olarak bilinen bir reaksiyonda aril aldehitler üreten fenoller gibi aktif aromatik halkaların orto-formilasyonunu etkiler. Alternatif olarak bu karben, siklopropan türevleri oluşturmak üzere bir alken tarafından tutulabilir.

Lewis asidi

Karbon tetraklorür ve alkanlar gibi çözücülerde, kloroform çeşitli Lewis bazları ile hidrojen bağı yapar. HCCl₃ sert asit olarak sınıflandırılır ve ECW modeli asit parametrelerini EA = 1.56 ve CA = 0.44 olarak listeler.

Anestezik olarak

1842'de Londra'da Robert Mortimer Glover, kloroformu bir köpeğin boynuna enjekte ederek kloroformun laboratuvar hayvanları üzerinde anestezik özelliklerini ve kalp üzerindeki yan etkilerini not etti. Tezinde, kloroformun ameliyatlarda kullanılma potansiyelinden bahsetmemiştir. Glover, teorilerini daha da geliştirdi ve 1847 yazında Edinburgh Üniversitesi'ndeki doktora tezinde sundu. Glover, kaderin ironik bir cilvesi olarak 1859'da, içtiği aşırı doz kloroform nedeniyle öldü.

4 Kasım 1847'de İskoç kadın doğum uzmanı James Young Simpson, kloroformun insanlar üzerindeki anestezik özelliklerini ilk kez keşfetti. O ve iki meslektaşı, yerel eczacı William Flockhart tarafından temin ettikleri çeşitli maddelerin etkilerini kendi üstlerinde deneyerek eğlenirken kloroformun anestezik potansiyelini keşfettiler. Kloroformun insanlar üzerindeki anestetik özelliklerini gösteren ilk kişiydi ve ilacın tıpta kullanılması için popüler hâle gelmesine yardımcı oldu.

Birkaç gün sonra, Edinburgh'daki bir dişçilik prosedürü sırasında Francis Brodie Imlach, klinik bağlamda bir hasta üzerinde kloroform kullanan ilk kişi oldu. Mayıs 1848'de Robert Halliday Gunning, Glover'ın bulgularını doğrulayan ve ayrıca Simpson'ın özgünlük iddialarını çürüten, tavşanlar üzerinde bir dizi laboratuvar deneyinin ardından Edinburgh Medico-Chirurgical Society'ye bir sunum yaptı. Kloroformun tehlikelerini kanıtlayan laboratuvar deneyleri büyük ölçüde göz ardı edildi.

Ocak 1848'de, enfekte ayak tırnağı aldırılmak istenen 15 yaşındaki Hannah Greener kloroform verildikten sonra öldü. Ölüm nedenini belirleyen otopsisi, Robert Mortimer Glover'ın yardım ettiği John Fife tarafından yapıldı. Fiziksel olarak sağlıklı bir dizi hasta kloroformu teneffüs ettikten sonra öldü. Ancak, 1848'de John Snow, dozu düzenleyen ve böylece ölüm sayısını başarılı bir şekilde azaltan bir inhaler (soluma aparatı) geliştirdi.

Doğumda kloroform anestezisi Anglikan Kilisesi tarafından eleştirildi. Pek çok din adamı, doğum sancısının Havva'nın günahı için adil bir ceza, yani Tanrı'nın isteği olduğuna inanıyordu. 1850'lerde, Kraliçe Victoria'nın (yani, Anglikan Kilisesi'nin başı) son iki çocuğunun doğumunda doktor John Snow tarafından kloroform kullanılması büyük bir gelişmeydi.

Kloroformun karşıtları ve savunucuları, komplikasyonların yalnızca solunum bozukluğundan mı kaynaklandığı yoksa kloroformun kalp üzerinde belirli bir etkisinin olup olmadığı sorusuyla büyük bir anlaşmazlığa düştüler. 1864 ve 1910 yılları arasında Britanya'daki çok sayıda komisyon kloroform üzerinde çalıştı ancak net bir sonuca varamadı. Levy, kloroformun kardiyak fibrilasyona neden olabileceğini hayvanlar üzerinde yaptığı deneylerde ancak 1911'de kanıtladı. Kloroformun güvenliği hakkındaki çekinceler, kimyasalın dünya tıp çevrelerindeki artan ününü durduramadı.

Kırım Savaşı ve Amerikan İç Savaşı gibi savaşlarda, özellikle amputasyonlar olmak üzere, cerrahi operasyonlarda genel anestezi (narkoz) amaçlı büyük ölçekte kloroform kullanıldı.

Kloroform anestezisi, Türkiye'ye Cemil Topuzlu tarafından Paris'teki tıp eğitiminin ardından 1890 yılında tanıtılmıştır.

Amerika Birleşik Devletleri'nde 20. yüzyılın başında, kloroform bir anestezik olarak, aşırı yanıcı olduğu ve patlayıcı peroksit oluşturma riski bulunduğu bilinen eterin yerini almaya başladı; ölümcül kardiyak aritmiye neden olma eğilimi ve toksisitesinin keşfedilmesi üzerine hızla daha güvenli olan eter lehine terk edildi. Kloroform, bazıları tarafından eğlence amaçlı bir uyuşturucu olarak veyâ intihara teşebbüs etmek için kullandı.

20. yılın ortalarına doğru kloroform ve eterin anestezideki yerini, karaciğer için içi kloroformdan daha güvenli olduğu öne sürülen bir alifatik klorlu hidrokarbon olan trikloroetilen (C
2HCl
3) almıştır.

Suçta kullanımı

Kloroformun suçlular tarafından kurbanları etkisiz hâle getirmek ve hatta öldürmek için kullanıldığı biliniyor. 1894 yılında Joseph Harris, insanları soymak için kloroform kullanmıştı. Seri katil H. H. Holmes, kadın kurbanlarını öldürmek için aşırı doz kloroform kullandı. Eylül 1900'da, şimdi Rice Üniversitesi olarak bilinen kurumun adaşı olan ABD'li işadamı William Marsh Rice'ın cinayetinde kloroform kullanıldı. Kloroform, 1991 yılında uyurken boğulan bir kadının ölümünde bir faktör olarak kabul edildi. 2002 yılında, 13 yaşındaki Kacie Woody, David Fuller tarafından kaçırıldığında ve elinde tutulduğu sırada, onu vurup öldürmeden önce kloroform ile sakinleştirdi.

Kullanımına dair yaygın yanlış inançlar

Kloroformun bayıltıcı olarak kullanılması klişesi –suçluların, kurbanlarını bilinçsiz hâle getirmek için kloroforma batırılmış bez kullanmasını yazan suç kurgu yazarlarının popülerliği nedeniyle– geniş çapta kabul gördü. Bununla birlikte, kloroform kullanarak birini bu kadar hızlı şekilde etkisiz hâle getirmek neredeyse imkansızdır. Bir kişiyi bilinçsiz hâle getirmek için, kloroforma batırılmış bir nesnenin en az 5 dakika teneffüs edilmesi gerekir. Bir kişi kloroform inhalasyonu nedeniyle bilincini kaybettikten sonra, sürekli bir doz uygulanmalı ve dilin hava yolunu tıkamasını önlemek için çene desteklenmelidir; bu, bir anestezi uzmanının becerilerini gerektiren zor bir işlemdir. Kloroformun kazandığı suçta kullanılma klişesinin eleştirilmesi adına, tıp dergisi The Lancet 1865 yılında kloroforma maruz kalarak anında bilincini kaybedebilen herkese "kalıcı bir bilimsel itibar" teklif etti.

Tarihçe

Etimoloji

Adı, "terklorür" (tersiyer klorür, triklorür) ve bir formik asit radikali olan "formil" (CH, günümüzde metiliden olarak bilinir) kelimelerinin birleşimidir.

Keşfi

Kloroform, 1831 dolaylarında üç farklı ülkeden birkaç araştırmacı tarafından bağımsız olarak sentezlendi:

• Frankfurt an der Oder'den bir Alman eczacı olan Moldenhawer, 1830'da klorlu kireci (kalsiyum hipoklorit) etanolle karıştırarak kloroform üretmişti. Ancak Moldenhawer, ürettiği ürünü başka bir kimyasal olan Chloräther (Klorik eter) sandı.
• New York, Sackets Harbor'dan ABD'li bir doktor olan Samuel Guthrie'nin de 1831'de klorlu kireci etanolle reaksiyona sokarak ve anestezik özelliklerini not ederek kloroform ürettiği görülüyor; ancak o da Moldenhawer gibi ürettiği ürünün klorik eter olduğunu düşünmüştü. Samuel Guthrie bulduğu bu sıvıyı "lezzetli" olarak tanımlamıştır. Laboratuvarına gelen kişilere, "tatlı viski" dediği alkol ve kloroform karışımından ikram etmiştir.
• Justus von Liebig, kloroformu, kloralden alkali çıkarımı ile sentezledi.

CCl
3CHO + NaOH → CHCl
3 + NaHCO
2

Liebig, bileşiği "Chlorkohlenstoff" ("karbon klorür") olarak adlandırmıştır ve yanlış bir şekilde kloroformun formülünün C₂Cl₅ olduğunu belirtmiştir.

• Eugène Soubeiran, bileşiği klorlu ağartıcının (sodyum hipoklorit) hem etanol hem de aseton üzerindeki etkisiyle elde etti.
• 1834 yılında Fransız kimyacı Jean-Baptiste Dumas kloroformun ampirik formülünü belirlemiş ve adını vermiştir. 1835'te Dumas, maddeyi trikloroasetik asidin alkalin bölünmesiyle hazırladı. Dumas formülü ve ismi şöyle açıklıyor: "Böylece, tarafımdan analiz edilen maddenin C₂H₂Cl₆ formülüne sahip olduğunu gösteriyor bana." (Not: formülünün katsayıları yarıya indirilmelidir.) Dumas daha sonra kloroformun basit formülünün (CHCl₃) formik asitinkine benzediğini not eder. Ayrıca kloroform potasyum hidroksit ile kaynatılırsa ortaya çıkan ürünlerden biri de potasyum formattır.

CHCl
3 + 4KOH → KHCO
2 + 3KCl + 2H
2O

Dumas kloroformu adlandırır: "Bu, bu maddeye "kloroform" [yani formil klorür veya formik asit klorür] adını vermeme neden oldu."

• Regnault, klorometanın klorlanmasıyla kloroform hazırladı.

Güvenlik

Kloroform havada ısı ve ışık varlığında yavaşça son derece zehirli fosgene (COCl₂) dönüşür ve bu sırada HCl açığa çıkar.

2 CHCl₃ + O₂ → 2 COCl₂ + 2 HCl

BU tür kazaları önlemek için, ticarî kloroform, etanol veya amilen ile stabilize edilir, ancak geri kazanılmış veya kurutulmuş numuneler artık herhangi bir stabilizatör içermez. Amilenin etkisiz olduğu bulunmuştur ve fosgen, numunelerdeki analitleri, lipitleri ve kloroformda çözünmüş veya kloroformla ekstrakte edilmiş nükleik asitleri etkileyebilir. Fosgen ve hidrojen klorür, sodyum bikarbonat gibi doymuş sulu karbonat çözeltileri ile yıkanarak kloroformdan çıkarılabilir. Bu prosedür basittir ve zararsız ürünlerle sonuçlanır. Fosgen, karbondioksit ve HCl oluşturmak için su ile reaksiyona girer ve karbonat tuzu, oluşan asiti nötralize eder.

Şüpheli kloroform numuneleri, fosgen buharıyla sarıya dönen filtre kâğıdı (%5 difenilamin, etanol içinde %5 dimetilaminobenzaldehit ile işlenir ve sonra kurutulur) kullanılarak fosgen için test edilebilir. Fosgen için çeşitli kolorimetrik ve florometrik reaktifler vardır ve ayrıca kütle spektrometresi ile ölçülebilir.

Temizlenmesi

Temizleme işlemi birkaç aşamaya ayrılmıştır. İlk olarak, kloroform konsantre sülfürik asit ile çalkalanır, su ile yıkanır, kalsiyum klorür veya magnezyum sülfat üzerinde kurutulur ve damıtılır. Kloroformun saflığı filtre kâğıdından buharlaştırarak kontrol edilebilir: kloroformdan başka koku olmamalıdır. Küflü, keskin, tahriş edici bir koku, klor, hidrojen klorür veya fosgen gibi safsızlıkların varlığını gösterir.

Maruziyet

Kloroformun, bir dizi başka yan ürünle birlikte, suyun dezenfeksiyon amacıyla klorlanmasının bir yan ürünü olarak oluştuğu bilinmektedir ve bu nedenle musluk suyunda ve yüzme havuzlarında yaygın olarak bulunur. Bildirilen aralıklar önemli ölçüde değişiklik gösterse de, genellikle 100 μg/L'lik miktar, tam trihalometanlar (TTHM'ler) için mevcut sağlık standardının altındadır. Bununla birlikte, içme suyunda herhangi bir konsantrasyonda kloroform varlığı, bazıları tarafından zararlı olarak kabul edilmektedir.

Tarihî olarak kloroform maruziyeti; anestezik olarak, öksürük şuruplarında rahatlatıcı ve tatlandırıcı bir bileşen olarak ve DDT'nin daha önce fumigant olarak kullanıldığı tütün dumanının bir bileşeni olarak yaygın kullanımı nedeniyle pekâlâ daha yüksek olabilir.

Farmakoloji

Oral, solunum veyâ dermal maruziyetten sonra memeliler tarafından iyi emilir, metabolize edilir ve hızla yok edilir. Gözle teması tahrişe neden olur. Uzun süreli dermal maruz kalma, ciltteki yağ kaybının bir sonucu olarak ciltte yaraların gelişmesine neden olabilir. Atılım öncelikle kloroform ve karbondioksit formunda akciğerler yoluyla gerçekleşir.

Kloroform karaciğerde sitokrom P-450 enzimleri tarafından, oksidasyon yoluyla klorometanole ve diklorometil serbest radikaline indirgenerek metabolize edilir. Kloroformun diğer metabolitleri arasında hidroklorik asit ve digluatiyonil ditiyokarbonat bulunur ve metabolizmanın baskın son ürünü karbondioksittir.

Diğer birçok genel anestezik ve yatıştırıcı-hipnotik ilaç gibi, kloroform da GABA_Areseptörü için pozitif bir allosterik modülatördür.

Kloroform, merkezî sinir sisteminin (MSS) çökmesine neden olur ve sonuçta derin koma ve solunum merkezinin yavaşlamasına neden olur. Yutulduğunda, solunumdan sonra görülenlere benzer semptomlara neden oldu. 7,5 gram (5 mL) kloroform alımını ciddi rahatsızlıklar takip etmiştir. Bir yetişkin için ortalama öldürücü oral dozun 45 gram (30 mL) olduğu tahmin edilmektedir.

Kloroformun anestezik kullanımı, solunum yetmezliği ve kalpte ritim bozukluklarına bağlı ölümlere yol açtığı için bırakıldı. Kloroformla yapılan anesteziyi takiben, bazı hastalarda karaciğer fonksiyon bozukluğu nedeniyle bulantı, kusma, hipertermiya, sarılık ve koma görüldü. Otopside karaciğer nekrozu ve dejenerasyonu gözlemlendi. Kloroform için terapötik aralık (etkili ve öldürücü doz arasındaki fark) çok küçüktür, buna karşılık olarak aynı dönemlerde anestezide kullanılan bir başka uçucu anestezik olan dietil eterin terapötik aralığı çok daha geniştir.

Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC) Monograflarına göre kloroformun kansere neden olduğundan şüphelenilmektedir (IARC Grup 2B; yani muhtemelen kanserojen).

Yan etkileri

Toksisite mekanizması

Kloroform iki biyokimyasal mekanizma ile hücre ölümüne neden olabilir:

• Kalsiyum homeostazisinin bozulması: Kloroform, plazma zarında ve endoplazmik retikulum zarında bulunan Ca²⁺ ATPaz pompası ile kovalent bağlar oluşturur. Bu pompa, kalsiyumu endoplazmik retikulum içinde depolama ve kalsiyumu sitozolden dışarı atma işlevine sahiptir. Bu nedenle kloroform bu işlevleri inhibe eder ve sonuç olarak hücre içi kalsiyum seviyeleri artar.
• Oksidatif stres: Kloroform, reaktif oksijen türlerinin ve reaktif azot türlerinin aşırı üretiminde yer alır. Bu türler, canlılarda kloroformun biyotransformasyon sürecinde üretilir.

Akut etkileri

Düşük miktarda maruz kalınan kloroform; rehavet, baş ağrısı ve baş dönmesine sebep olabilir. Daha yüksek dozlardaki yan etkileri düzensiz solunum, mide bulantısı, kusma, böbrekte ve karaciğerde çeşitli geçici etkilerdir. Yüksek konsantrasyonlarda kloroforma maruz kalmak, bilinç kaybına sebep olur ve artan dozlarda kalp durmasına kadar gidebilir.

Kloroformun hepatotoksisitesinin ve nefrotoksisitesinin büyük ölçüde fosgene bağlı olduğu düşünülmektedir.

Kronik etkileri

Kloroform hafif ilâ orta derece toksisite sergiler. Kronik (uzun süreli) maruz kalmanın karaciğer (hepatit ve sarılık dâhil), merkezî sinir sistemi (depresyon ve sinirlilik gibi) ve böbrekler üzerinde etkileri vardır.

Kloroform, farelerde ve sıçanlarda solunum yoluyla uygulama yoluyla gelişimsel toksisite açısından test edilmiştir. Fetal toksisite, büyüme geriliği, maternal toksisite kanıtıyla birlikte birkaç çalışmada gözlemlenmiştir. Başka bir çalışmada üreme üzerine etkileri gözlenmiştir.

Köpeklerde yapılan bir çalışmada tümör gelişiminde artış gözlenmedi. Mevcut in vitro ve in vivo çalışmalar, kloroformun kanserojen etkisinin genotoksik olmayan mekanizmalardan kaynaklandığı ve kronik doku hasarına bağlı olduğu sonucuna varmıştır.

Üreme üzerinde etkileri

Kloroformun düşük doğum oranı ile potansiyel bir bağ olduğu düşünülmektedir fakat bu konu hakkında yeterli bilgi henüz mevcut değildir. Ancak hayvanlar üzerinde yapılan çeşitli araştırmalar, kloroformun malformasyon ve cenin miktarında azalmayı sağlayan güçlü bir etkisi olduğunu göstermiştir. Erkeklerde kloroforma maruz kalmak normal olmayan şekilde sperm artışına sebep olmaktadır.

Doğada kloroform

Çevreye kloroform salınımı yılda ortalama 660000 tondur, ve bunun %90 kadarı doğal kaynaklıdır. Birçok deniz yosunu kloroform üretmektedir, ve bazı mantar türlerinin de toprakta kloroform ürettiği düşünülmektedir. Abiyotik prosesin de topraktaki kloroform üretimine katkıda bulunduğu düşünülse de mekanizması hâlâ bilinmemektedir. Toprakla temas hâlindeki hava genellikle normalden daha yüksek konsantrasyonlarda triklorometan içerir. Basidiomycetes türleri Mycena metata ve Peniophora pseudopini ve Deuteromycetes türleri Cardariomyces fumago gibi bazı mantarların triklorometan üretebildiğini gösteren araştırmalar mevcuttur.

Triklorometan; toprak ve sudan hızlıca buharlaşıp havada fosgen, diklorometan, formil klorür, hidrojen klorür, karbondioksit ve karbonmonoksite bozunur. Kloroformun havadaki yarı ömrü 55 ila 620 gün arasında değişmektedir. Kloroform, sucul organizmalarda biyo-akümüle olmaz.

Biyoremediasyon

Bazı anaerobik bakteriler, organohalojenür solunumu olarak adlandırılan solunumları için triklorometan kullanır ve diklorometana dönüştürür.

Popüler kültür

Kloroform, genellikle anestezik etkisi ile tanınır ve sıklıkla TV dizilerinde, gizem romanlarında ve çizgi romanlarda suçlular tarafından kurbanlarını bayıltmak ya da etkisiz hâle getirmek için kullanılır. Tipik sahneler aşağıdakileri içerir:

1. Bir beze birkaç damla kloroform dökülür.
2. Kurbana arkadan gizlice yaklaşan karakter kurbanın burnunu ve ağzını kloroformlu bezle kapatır.
3. Kurban direnir, ancak birkaç saniye gibi kısa süre sonra gevşer ve uykuya dalar.
4. Sonraki sahnede saatler sonra kurban şaşkınlık ve baş ağrısıyla uyanır.

Kloroform aslında biraz solumadan sonra kişiyi bayıltmaz, ancak en iyi ihtimalle rehavete veyâ yetersiz oksijen alımı sonucu baş ağrısına neden olur. Kloroformun yukarıda anlatıldığı gibi güçlü anestezik özelliklere sahip olduğu doğru olsa da, anesteziyi geliştirmek için önemli miktarlarda bir süre boyunca devamlı olarak solunması gerekir.

Anlatıldığı gibi kullanmak gerçek hayatta mümkün değildir. İlk olarak, kloroformun etkisini göstermesi saniyeler değil birkaç dakika sürdüğü için, bu da teorik olarak kurbana mücadele etmesi veyâ yardım çağırması için zaman verir. Ayrıca etkisi gösterildiği gibi uzun süreli değildir. Bunu kullanmış anestezistler, hastalarını bilinçsiz tutmak için verilen kloroform dozunu düzenli olarak yenilemek zorundaydılar.

Suçluların, kurbanlarını hedeflerinin üzerine sıktıkları bir parfüm şişesinin içine sakladıkları kloroformla uyuttuklarına dair sahneler de gerçekçi değildir. Kloroform, birisini bayıltacak kadar havada konsantre olamayacak kadar uçucudur.

Öte yandan, aşırı doz kloroformun ölüme yol açması muhtemeldir ve anestezik olarak kullanım için solunum miktarı ve genel durum kontrol edilmelidir. Yani kloroformun anestezik olarak kullanılabilmesi için alıcının uyuşturulma iradesine sahip olması gerekmektedir. Ayrıca kloroform cilt ile temas ettiğinde duruma göre tahrişe ve hatta hafif kimyasal yanıklara neden olabilmektedir.

Veriler

Fiziksel verileri

Yapı ve özellikler
Kırılma indisi, nD	1,4459 (19 °C)
Abbe sayısı	Bilinmiyor
Dielektrik sabiti, εr	4,8069 ε0 (20 °C)
Bağ gücü	Bilinmiyor
Bağ uzunluğu	C-Cl 1,75 Å
Bağ açısı	Cl-C-Cl 110.3°
Dipol momenti	1,08 D (gaz) 1.04 D
Manyetik alınganlık	Bilinmiyor, Teflon'unkine yakın
Yüzey gerilimi	28,5 dyn/cm (10 °C) 27,1 dyn/cm (20 °C) 26,67 dyn/cm (25 °C) 23,44 dyn/cm (50 °C) 21,7 dyn/cm (60 °C) 20,20 dyn/cm (75 °C)
Viskozite	0,786 mPa·s (–10 °C) 0,699 mPa·s (0 °C) 0,563 mPa·s (20 °C) 0,542 mPa·s (25 °C) 0,464 mPa·s (40 °C) 0,389 mPa·s (60 °C)

Termodinamik özellikleri

Faz davranışı
Üçlü nokta	209,61 K (-63,54 °C), ? Pa
Kritik nokta	537 K (264 °C), 5328,68 kPa
Standart füzyon entalpi değişimi, ΔfusHo	8,8 kJ/mol
Standart füzyon entalpi değişimi, ΔfusSo	42 J/(mol·K)
Standart buharlaşma entalpi değişimi, ΔvapHo	31,4 kJ/mol
Standart buharlaşma entropi değişimi, ΔvapSo	105,3 J/(mol·K)
Katı özellikleri
Standart oluşum entalpi değişimi, ΔfHosolid	Bilinmiyor
Standard molar entropi, Sokatı	Bilinmiyor
Isı kapasitesi, cp	Bilinmiyor
Sıvı özellikleri
Standart oluşum entalpi değişimi, ΔfHosıvı	–134,3 kJ/mol
Standard molar entropi, Sosıvı	Bilinmiyor
Yanma entalpisi	–473,2 kJ/mol ΔcHo
Isı kapasitesi, cp	114,25 J/(mol K)
Gaz özellikleri
Standart oluşum entalpi değişimi, ΔfHogaz	–103,18 kJ/mol
Standard molar entropi, Sogaz	295,6 J/(mol K), 25 °C
Isı kapasitesi, cp	65,33 J/(mol K), 25 °C
van der Waals sabitleri	a = 1537 L2 kPa/mol2 b = mol başına 0,1022 litre

Galeri

• 

  Kloroform molekülü, 3D model

• 

  Kloroform içeren cam ampul, Paris, Fransa

• 

  Londra'dan Kloroform için damlalık şişe. Kloroform bir beze yavaşça damlatılarak kullanılırdı.

• 

  I. Dünya Savaşı sırasında Almanya'da kullanılan taşınabilir kloroform kiti

• 

  Anestezik Kloroform uygulaması

Ayrıca bakınız

• Diklorometan
• Karbon tetraklorür
• Trikloroetilen (kloroformdan sonra anestezide kullanıldı)
• 1,1,1-Trikloroetan (metil kloroform olarak bilinir)
• Triklorosilan (silisyum merkezli analoğu)