Els organoclorats[1] són una famĆlia de compostos orgĆ nics que contenen com a mĆnim un Ć tom de clor unit covalentment. La seva Ć mplia varietat estructural i les propietats quĆmiques divergents porten a una diversa gamma d'aplicacions. Aquests productes quĆmics tĆpicament són anhĆdrids i normalment són mĆ©s densos que l'aigua a causa del seu elevat contingut d'Ć toms de clor que tenen major pes atòmic.


La forma més simple d'organoclorat són hidrocarburs clorats. Aquests consten d'un hidrocarbur de cadena simple en el qual un o més à toms d'hidrogen s'han substituït per clor. Els organoclorats de baix pes molecular com el cloroform, el diclorometà , el dicloroetè i el tricloroetà són emprats com a dissolvents. Aquest dissolvent tendeix a ser relativament no polar; per això són insolubles en aigua i eficaços en aplicacions de neteja com ara el desgreixatge i la neteja en sec.
Molts plaguicides à mpliament utilitzats en l'agricultura foren organoclorats. Aquests inclouen el DDT, dicofol, heptaclor, endosulfà , clordà , mirex i pentaclorofenol. Aquests poden ser o hidròfils o hidrofòbics depenent de la seva estructura molecular. No obstant el seu ús ha estat drà sticament eliminat tant a la Unió Europea per aquests usos a causa de la seva elevada persistència en el medi ambient i que són bioacumulables en el greix dels animals.
Els bifenil policlorats (PCBs) s'utilitzen comunament com a aĆÆllants elĆØctrics utilitzats i calor agents. El seu Ćŗs s'ha eliminat en gran part pels seus problemes sanitaris associats.
Els alquens clorats són monòmers útils utilitzats en la preparació d'una varietat de materials. Per exemple, el clorur de vinil es polimeritza per formar el plà stic de policlorur de vinil (PVC).
OcurrĆØncia a la natura
Encara que els composts orgĆ nics halogenats són relativament rars en la natura comparada amb composts orgĆ nics no halogenats, s'han aĆÆllat molts organoclorats de fonts naturals des de bacteris fins a humans.[2][3] hi ha exemples de composts que contenen clor de manera natural trobats en gairebĆ© totes les classes de biomolĆØcules incloent-hi alcaloides, terpens, aminoĆ cids, flavonoides, esteroides i Ć cids grassos.[2][4] Els organoclorats, incloent-hi dioxines, són produĆÆts en l'ambient d'altes temperatures dels incendis forestals i s'han trobat dioxines a la cendra conservada de focs encesos de llampec que precedeixen dioxines sintĆØtiques.[5] A mĆ©s a mĆ©s, una varietat d'un simple hidrocarbur clorat incloent-hi diclorometĆ , cloroform i tetraclorur de carboni han estat aĆÆllats de les algues marines.[6] La majoria del clorometĆ present a l'ambient es produeix de manera natural per descomposició biològica, incendis forestals i erupcions volcĆ niques.[7] L'organoclorat natural epibatidina, un alcaloide aĆÆllat de granotes arborĆcoles, tĆ© potents efectes analgĆØsics i ha estimulat investigar nova medicació per al dolor.
Toxicitat
Alguns tipus d'organoclorats tenen una significativa toxicitat per a plantes o animals, incloent-hi humans. Les dioxines, produïdes quan s'ha cremat matèria orgà nica en presència de clor, i alguns insecticides com el DDT són contaminants orgà nics molt persistents que suposen un perill quan s'alliberen a l'ambient. Per exemple, el DDT usat à mpliament per controlar insectes a mitjan segle xx, també s'acumula en cadenes tròfiques aquà tiques. Perquè el cos no és capaç de descompondre'ls o tractar-los i interfereix amb el metabolisme del calci, potent regulador hormonal en ocells, hi havia disminucions severes en algunes poblacions de depredadors d'ocells.
Quan un dissolvent clorat, com el tetraclorur de carboni, no es recull apropiadament, s'acumulen en aigües subterrĆ nies. Alguns organoclorats altament reactius com phosgene s'han utilitzat fins i tot com agents de guerra quĆmica.
Tanmateix, la presĆØncia de clor en un compost orgĆ nic no en determina la seva toxicitat. Molts organoclorats són prou segurs per al consum en menjars i medicaments. Per exemple, els pĆØsols i les faves contenen l'Ć cid 4-cloroindol-3-acĆØtic d'hormona vegetal clorat natural (4-Cl-IAA);[8][9] i el sweetener sucralose (Splenda) s'utilitza Ć mpliament en productes de rĆØgim. A partir de 2004, hi havia com a mĆnim 165 organoclorats hi estaven d'acord a escala mundial perquĆØ l'Ćŗs com farmacĆØutic, incloent-hi el loratadine d'antihistamĆnic (Claritinā¢), el sertraline d'antidepressius (Zoloftā¢), el lamotrigine antiepilĆØptic (Lamictalā¢), i l'anestĆØsic d'inhalació isoflurĆ .[10]
Rachel Carson duguĆ© l'assumpte de toxicitat dels plaguicida DDT a l'opinió pĆŗblica amb el seu llibre de "La Primavera silenciosa" (1962). Mentre que molts paĆÆsos han eliminat l'Ćŗs d'alguns tipus d'organoclorats (com la prohibició dels EUA en DDT com a resultat de l'obra de Carson, el DDT persistent, PCBs i altres residus d'organoclorats es continuen trobant en humans i mamĆfers arreu del planeta molts anys desprĆ©s que s'hagin limitat ostensiblement la seva producció i Ćŗs. En Ć rees Ć rtiques, els nivells especialment alts es troben en els mamĆfers marins. Aquests productes quĆmics es concentren en mamĆfers, i es troben fins i tot a la llet materna d'algunes dones. Els mascles tenen nivells tĆpicament molt mĆ©s alts, com les femelles redueixen la seva concentració per trasllat al seu descendent a travĆ©s de l'alimentació.[11]
Obtenció
A partir d'alcohols
Els alquilclorats are most easily prepared by reacting alcohols amb tionil clorur (SOClā), triclorur de fòsfor (PClā) i pentaclorur de fòsfor (PClā ):
- ROH + SOClā ā RCl + SOā + HCl
- 3 ROH + PClā ā 3 RCl + HāPOā
- ROH + PClā ā RCl + POClā
L'ús de tionil clorur és especialment convenient, perquè tots els subproductes són gasos. Els alcohols terciaris i secundaris reaccionen amb el reactiu de Lucas (clorur de zinc en à cid hidroclòric concentrat) per a originar el corresponent l'haloalquil:
De forma alternativa la reacció d'Appel:
Reacció amb clorur d'hidrogen
Els alquens relacionen amb el clorur d'hidrogen per a donar lloc a alquilclorurs:
- C=C + HCl ā CH-CCl
Compostos organoclorats en piròlisi
Els compostos clorats orgĆ nics i inorgĆ nics, poden donar lloc a compostos cloroaromĆ tics durant els processos de combustió i piròlisi. Les sĆØries tricĆclicas aromĆ tiques PCDDs (dibenzo-p-dioxines policlorades) i PCDFs (dibenzofurans policlorats) són els compostos formats majoritĆ riament. Per convertir la diversitat de nivells de toxicitat dels PCDDs i PCDFs en expressions mĆ©s simples, s'utilitza la nomenclatura d'equivalents de TCDD o toxi-equivalents, sent el 2,3,7,8-TCDD (2,3,7,8-tetracloro-dibenzo-p-dioxina) l'isòmer mĆ©s tòxic i cancerigen conegut.[12]
Vegeu tambƩ
ReferĆØncies
- ā Ā«OrganocloratĀ». Cercaterm. TERMCAT, Centre de Terminologia.
- 1 2 Gordon W. Gribble Ā«Naturally Occurring Organohalogen CompoundsĀ». Acc. Chem. Res., 31, 3, 1998, p.Ā 141ā152. DOI: 10.1021/ar9701777.
- ā Gordon W. Gribble Ā«The diversity of naturally occurring organobromine compoundsĀ». Chemical Society Reviews, 28, 5, 1999, p.Ā 335. DOI: 10.1039/a900201d.
- ā Kjeld C. Engvild, "Chlorine-Containing Natural Compounds in Higher Plants", Phytochemistry, Vol. 25, No. 4, 7891-791, 1986.
- ā Gribble, G.W. Ā«The Natural production of chlorinated compoundsĀ». Environmental Science and Technology, 28, 1994, p.Ā 310Aā319A. DOI: 10.1021/es00056a001.
- ā Gribble, G. W. Ā«Naturally occurring organohalogen compounds - A comprehensive surveyĀ». Progress in the Chemistry of Organic Natural Products, 68, 1996, p.Ā 1ā423. DOI: 10.1021/np50088a001.
- ā Public Health Statement - Chloromethane, Centers for Disease Control, Agency for Toxic Substances and Disease Registry
- ā Pless, Tanja; Boettger, Michael; Hedden, Peter; Graebe, Jan (1984). "Occurrence of 4-Cl-indoleacetic acid in broad beans and correlation of its levels with seed development". Plant Physiology 74 (2): 320ā3.
- ā Magnus, Volker; Ozga, Jocelyn A.; Reinecke, Dennis M.; Pierson, Gerald L.; Larue, Thomas A.; Cohen, Jerry D.; Brenner, Mark L. (1997). "4-chloroindole-3-acetic and indole-3-acetic acids in Pisum sativum". Phytochemistry 46 (4): 675ā681. doi:10.1016/S0031-9422(97)00229-X.
- ā MDL Drug Data Report (MDDR), Elsevier MDL, version 2004.2
- ā Marine Mammal Medicine, 2001, Dierauf & Gulland
- ā GarcĆa Cortes, Angela Nuria. Estudio termoquĆmico y cinĆ©tico de la pirólisis de residuos sólidos urbĆ”nos. Universidad de Alicante, Facultad de Ciencias, Departamento de Ingenieria QuĆmica, Septiembre 2003.