클로로포름

3. 성질

상온에서 액체 상태로 존재하는 비교적 무거운 무색의 화합물이다. 녹는점은 -63.5 °C, 끓는점은 61.2 °C이고 밀도는 1.483 g/cm³이다. 기화성이 높으며, 기체 클로로포름은 본드 냄새가 난다. 흡입 시 마취 효과가 있다.

이 분자는 C_3v 대칭성을 갖는 사면체형 분자 구조를 채택한다.^[14] 클로로폼 분자는 세 개의 수소 원자가 세 개의 염소 원자로 치환되어 단일 수소 원자만 남은 메테인 분자로 볼 수 있다.

클로로폼의 탄소에 결합된 수소는 수소 결합에 참여하여, 많은 물질에 대한 좋은 용매가 된다.

전 세계적으로 클로로폼은 지질, 고무, 알칼로이드, 왁스, 수지의 용매, 세척제 등에 사용된다. 중수소화 클로로폼은 NMR 분광법에 널리 사용되는 용매이다.

클로로폼은 자외선과 공기가 있는 환경에서 매우 유독한 기체인 포스겐으로 서서히 변환되며, 이 과정에서 염산이 방출된다.^[75]

:

사고를 방지하기 위해 시판되는 클로로폼에는 에탄올 또는 아밀렌이 안정제로 첨가되어 있다.^[76] 클로로폼의 안정제로 에탄올을 사용하는 경우, 에탄올은 포스겐과 반응하여 비교적 무해한 탄산디에틸 에스터를 형성한다.

:2 CH₃CH₂OH + COCl₂ → CO₃(CH₂CH₃)₂ + 2 HCl

포스겐과 염산은 탄산염 포화 수용액(예: 탄산수소나트륨)으로 세척하여 클로로폼에서 제거할 수 있다. 포스겐은 물과 반응하여 이산화탄소와 염산을 형성하며, 탄산염은 생성된 산을 중화시킨다.^[78]

상온에서는 무색이며, 단맛이 나고, 강한 단향을 지닌 액체이다. 많은 유기 화합물을 잘 녹인다. 빛이나 산소의 존재 하에 비교적 쉽게 분해되어, 유해 가스인 포스겐을 발생시킨다.^[87] 또한 고온에서도 분해가 진행된다. 이 때문에 일반적인 시판품에는 안정제로서 메탄올, 에탄올이나 아밀렌이 첨가되어 있다.

4. 생산 방법

산업적으로 클로로포름은 주로 메탄 또는 클로로메탄과 염소 기체의 혼합물을 400–500 °C에서 가열하여 생산된다.^[11][95] 이 과정에서 라디칼 할로겐화 반응이 일어나 여러 단계의 염소화 반응을 거쳐 클로로포름이 생성된다. 반응식은 다음과 같다.

:CH4 + Cl2 -> CH3Cl + HCl

:CH3Cl + Cl2 -> CH2Cl2 + HCl

:CH2Cl2 + Cl2 -> CHCl3 + HCl

:CHCl3 + Cl2 -> CCl4 + HCl

이 과정의 결과로 클로로메탄, 디클로로메탄, 클로로포름, 사염화탄소의 혼합물이 생성되며, 이들은 증류를 통해 분리된다.^[11]

초기에는 아세톤 또는 에탄올과 차아염소산나트륨 또는 차아염소산칼슘(표백분)을 반응시키는 할로폼 반응을 통해 생산되기도 했다. 아세톤을 사용한 경우 클로로포름과 아세트산나트륨 또는 아세트산칼슘의 혼합물이, 에탄올을 사용한 경우 포름산나트륨 또는 포름산칼슘의 혼합물이 합성된다. 이 혼합물은 증류를 통해 분리되었다.

중수소화 클로로포름()은 핵자기 공명 분광법(NMR)에 사용되는 용매로, 헥사클로로아세톤과 중수의 반응^[30] 또는 중수소화나트륨과 클로랄 수화물의 반응^[31][32]을 통해 생산된다.

5. 용도

• 1847년 영국의 의사 제임스 영 심프슨(James Young Simpson)에 의해 에든버러에서 클로로포름의 임상 적용이 시작되었다.^[86]
• 1853년과 1857년, 존 스노우(John Snow)가 빅토리아 여왕에게 클로로포름 마취를 이용한 무통분만을 실시하였다. 이는 무통분만을 세상에 널리 알리는 계기가 되었다.^[86]

6. 안전성 및 규제

클로로포름은 흡입, 섭취, 피부 접촉 등 다양한 경로를 통해 인체에 흡수되며, 중추신경계 억제, 간 및 신장 손상, 심장 부정맥 등을 유발할 수 있다.^[36][73] 장기간 피부에 노출되면 탈지 작용으로 인해 염증이 생길 수 있다.^[36] 섭취 시 평균 치사량은 약 45g이다.^[36]

클로로포름은 자외선과 공기가 있는 환경에서 매우 유독한 기체인 포스겐으로 서서히 변환될 수 있다.^[75] 이를 방지하기 위해 시판되는 클로로포름에는 안정제가 첨가되어 있다.

국제암연구기관(IARC)은 클로로포름을 발암 가능성이 있는 물질(Group 2B)로 분류하고 있다.^[81]

대한민국에서는 산업안전보건법에 따라 클로로포름을 특정화학물질(제2종 물질, 특별유기용제등)로 지정하여 관리하고 있으며, 독물 및 독극물 관리법에 따른 의약품 외 독극물로도 지정되어 규제한다.

6. 1. 환경 영향

7. 범죄에서의 사용

클로로포름은 범죄자들이 피해자를 기절시키거나, 혼미하게 만들거나, 심지어 살해하는 데 사용되어 왔다.^[63] 1894년 조셉 해리스는 클로로포름을 이용하여 사람들을 강탈한 혐의로 기소되었고,^[63] 연쇄 살인마 H. H. 홈즈는 여성 피해자들을 살해하기 위해 과다한 클로로포름을 사용했다. 2002년에는 13세 소녀 케이시 우디가 데이비드 풀러에게 납치되어 클로로포름으로 마취된 후 살해당했으며,^[65] 2007년 한 남성은 미성년자를 성폭행하는 데 전기 충격기와 클로로포름을 사용했다고 자백했다.^[66]

텔레비전 드라마나 추리 소설, 만화 등에서는 클로로포름을 적신 손수건으로 뒤에서 몰래 다가가 피해자의 코와 입을 막아 제압하는 장면이 자주 등장한다. 그러나 이러한 묘사와는 달리, 실제로는 클로로포름을 조금 흡입하는 것만으로는 기절하지 않으며, 기침, 구토, 두통 정도의 증상만 나타날 수 있다.^[67] 사람을 의식 불명 상태로 만들려면 적어도 5분 동안 클로로포름을 흡입해야 하며, 지속적인 투여와 턱을 받쳐주는 등의 조치가 필요하다.^[67] 클로로포름이 관련된 대부분의 범죄 사건에는 알코올이나 디아제팜과 같은 다른 약물의 병용 투여 또는 피해자가 투여에 가담한 경우가 포함된다.^[67] 즉, 마취제로 클로로폼을 사용하려면, 마취당하는 사람에게도 "마취될 의지"가 필요하다고 볼 수 있다.

8. 클로로포름 페티시

일부 남성들 사이에서 여성이 클로로포름을 맡고 기절하는 모습에 성적 흥분을 느끼는 페티시 현상이 존재한다. 이는 클로로포름이 납치, 강간 등의 범죄에 사용된 사례와 관련이 있을 수 있으며, 윤리적, 법적 문제를 야기할 수 있다. 클로로포름이 납치 도구로 사용된 영화로는 《콜렉터》가 있으며, 이러한 페티시를 가진 사람들 사이에서 유명하다.

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