三氯乙醛的合成及其毒性

简介

三氯乙醛是含有三个氯原子和一个醛基的多官能团耗氯化合物，其形状为无色易挥发油状液体，易与水结合成水合三氯乙醛，也是一种常见的饮用水消毒副产物，并且能够衍生出多种化合物，用途广泛。主要用于农药中间体、医药中间体、也用于生产有机原料[1]。

合成

图1三氯乙醛的合成路线

向水合氯醛（97.5克，589毫摩尔）和P2O5（29克，204毫摩尔，0.35当量）的混合物中一次性加入浓H2SO4（117毫升，603毫摩尔，1.02当量）。在大气压下蒸馏反应混合物。通过硅胶色谱柱纯化得到标题化合物三氯乙醛。合成路线如图1所示[2]。

图2三氯乙醛的合成路线

将80μL三氯乙烯氧化物（在干燥的CH3CN中）在搅拌下（三氯乙烯氧化物的最终浓度～0.8 mM）加入冰浴中的1.0 mL 100 mM 3-（N-吗啉基）丙磺酸钾（pH 7.4）中。在不同的时间，将40μL等分溶液加入到500μL 4-（4-硝基苄基）吡啶试剂溶液中。将混合物在室温下反应5分钟。向混合物中加入500μL（C2H5）3N/丙酮（1:1，v/v）的混合物。通过柱色谱纯化得到目标产物三氯乙醛。合成路线如图2所示。

毒性

近年来，由于这些领域对其需求的增加，导致了大量含有三氯乙醛废水的产生。因其毒性高、可生化性差难降解等特点，这也到导致其在水中停留时间长，若未经处理将其排放到水体，不仅会对水生动植物造成危害，还可以通过食物链、身体接触等途径危害人体健康。例如，抑制农作物发芽、生长，乃至死亡，对动物和人体具有致癌性、遗传毒性、基因和生殖毒性等。特别地，如果氯代乙醛直接排放至生物处理系统，会对生物处理单元中的微生物产生比较大的冲击，抑制或毒害微生物，降低处理效果和恶化出水水质，从而会对生物处理系统的稳定运行产生比较大的影响[1]。

参考文献

[1]张盛. 铁/碳强化水解酸化去除三氯乙醛的研究[D].兰州交通大学,2022.DOI:10.27205/d.cnki.gltec.2022.001335.

[2]Yoshioka, Tadao; et al. Microsomal Oxidation of Tribromoethylene and Reactions of Tribromoethylene Oxide. Chemical Research in Toxicology (2002), 15(11), 1414-1420.