四氯化碳（carbon tetrachloride，可缩写为CTC），化学式为CCl4，是甲烷的四个氢原子都被氯原子取代而成的全卤代烃（有机化合物），故又名四氯甲烷，为无色透明、有臭味/芳香气味、易挥发的液体，微溶于水，易溶于醇、醚、石油醚、氯仿等有机溶剂，被广泛用作有机溶剂、制冷剂、有机合成原料、干洗剂等。由于其也属于碳卤化合物，即简单的二元碳氯化物，当然也可以被视为一种无机化合物。

四氯化碳属于甲烷氯化物的一种，而甲烷氯化物在世界化学工业上已然占据了重要地位，是大宗有机氯产品之一，但由于卤代烃对地球臭氧层有破坏作用，受1971年签订的国际环境公约《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》的限制，发达国家除CH3Cl外甲烷氯化物（尤其是CCl4）的产量和消费急剧下跌。

中国出台规定，自2010年1月1日起，除用于非消耗臭氧层物质原料用途和特殊用途外，任何企业必须对生产过程中副产的四氯化碳进行销毁或采取其他环境无害化处置措施，以确保四氯化碳产量为零。

四氯化碳为无色透明、有臭味/芳香气味、易挥发的液体，折射率高。根据相似相溶原理，不含亲水基团的CCl4微溶于水，易溶于醇、醚、石油醚、氯仿等有机溶剂，可溶解碘单质，CCl4某些物理性质如下表所示。

注：06~24的数据源于Aspen Plus V14物性数据库。

此外，四氯化碳气体的范德华常数a、b分别为2.001、128.1，单位分别为10-3·Pa·m6·mol-2、10-6·Pa·m3·mol-1，范德华方程如下。

[ p + ( a / Vm2 )] · (Vm - b) = R·T

式中：

Vm——摩尔体积，V / n，m3/kmol；

R——理想气体常数，8.314 kJ·kmol-1·K-1；

p——压力，Pa；

T——开尔文温度，K。

四氯化碳的分子结构为通过sp3杂化形成的正四面体，即同一个原子内由1个ns轨道和3个np轨道杂化，每个sp3杂化轨道含有1/4的s轨道和3/4的p轨道，碳氯键（C-Cl）键长为176nm，键角为109°28’。

因此，四氯化碳为非极性分子，化学性质较为不活泼，亦是其易溶于非极性有机溶剂，难溶于水的原因。

（1）CCl4在常温下较为稳定，但在高温下可水解放出光气，亦可在单质铁或铝的催化下与水反应生成二氧化碳和氯化氢。

CCl4 + H2O → COCl2 + 2HCl

CCl4 + 2H2O → CO2 + 4HCl

类似地，四溴甲烷在真空下受热至200 ℃可与水反应生成二氧化碳和溴化氢。

CBr4 + 2H2O → CO2 + 4HBr

（2）CCl4能在三氯化锑（SbCl3）或五氯化锑（SbCl5）的催化下与氢氟酸反应生成氟氯甲烷和氯化氢。

CCl4 + HF → CCl3F + HCl

CCl4 + 2HF → CCl2F2 + 2HCl

注：二氟二氯甲烷俗称为“氟利昂-12”，可作制冷剂、灭火剂等。

（3）CCl4亦能在氯化氢氛围中与高氯酸银（AgClO4）反应生成氯化银和具有爆炸性的化合物。

CCl4 + AgClO4 → Cl3CClO4 + AgCl

（4）CCl4可在高于200 ℃的温度下与单质硫反应生成二硫化碳和二氯化二硫。

CCl4 + 6S → CS2 + 2S2Cl2

（5）CCl4以能在铁或铁盐的催化下，在330 ℃下分解为氯气和光气。

2CCl4 + O2 → 2COCl2 + 2Cl2

（6）CCl4还能与卤盐在加热条件下生成其他四卤化碳，以氟化银、溴化铝和碘化铝为例。

4AgF + CCl4 → CF4 + 4AgCl

4AlBr3 + 3CCl4 → 3CBr4 + 4AlCl3

4AlI3 + 3CCl4 → 3CI4 + 4AlCl3

（7）值得一提的是，地球臭氧层之所以被破坏，主要原因是消耗臭氧层物质（Ozone Depleting Substance，简称ODS）的大量使用与无节制排放，四氯化碳可破坏中氧原子、氧气、臭氧之间的平衡。

O3 + Cl or Br → ClO or BrO + O2

ClO or BrO + O(游离) → Cl or Br + O2

（8）CCl4常温下不活泼，不与酸碱起反应，但对若干金属如铁、铝有明显的腐蚀作用。

甲烷氯代物（Methane Chlorides，CMS）有多种生产方法，如甲烷法、甲醇法、氯油法、废氯烃热解法等，国内外主要使用甲醇法和甲烷法，这些方法则因发达国家停止使用四氯化碳而被淘汰。

与甲烷热氯化法相比，甲醇氢氯化法具有一定的优势，如原料甲醇易得、甲醇和氯的利用率高、副产HCl量少、产品比例调节范围大、产品质量高等。

甲烷法又称甲烷热氯化法，是最早实现的工业化方法，根据反应相态的不同又可分为气相氯化法和液相氯化法，前者为美国陶氏化学（Dow Chemical）公司所使用，后者仅为日本德山公司所使用。

甲烷法的原理是甲烷和氯气的光代（hv.）反应，甲烷的四个氢原子可依次被氯原子取代依次形成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（俗称“氯仿”）和四氯甲烷。

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

注：产品的组成或比例可通过控制低氯化物的循环量来调整。

甲醇法又称甲醇氢氯化法，其原理和甲烷法基本类似，分为两步，首先是甲醇和氯化氢生成一氯甲烷，其次再是与氯气发生光取代反应生成多氯甲烷。

CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O

国外各公司工艺技术上的区别主要是氢氯化和氯化反应方法的选择不同，精制及后处理工艺差别不大。

类似地，甲醇法可分为液相催化法、气相催化法和液相非催化法，分别由法国阿托、日本德山和日本信越公司所采用。

氯气和二硫化碳以铁作催化剂90～100℃下反应，反应产物经分馏、中和、精馏，得成品。本法投资少，产品易提纯，但成本高，设备腐蚀严重。

CS2 + 3Cl2 → CCl4 + S2Cl2

副产物S2Cl2又可使CS2进一步氯化，因此这是工业上制备的重要方法。

在生产甲烷氯化物的过程中，不可避免地会副产四氯化碳，为响应国家环保战略，研究四氯化碳的出路与转化显得尤为重要，而副产的四氯化碳可用于制备二苯甲酮、四氟乙烯、肉桂酸、一氯甲烷、氯仿、三氯乙酰氯、拟除虫菊酯类化合物的中间体、4-4’-二氟二苯甲酮、三苯基氯甲烷、3,3,3-三氟丙烯等物质。

四氯化碳主要用作优良的溶剂、干洗剂、灭火剂、制冷剂、香料的浸出剂以及农药等。可用来合成氟里昂、尼龙7、尼龙9的单体；还可制三氯甲烷和药物；金属切削中用作润滑剂。用作分析试剂，如用作测定氯的标准及溶剂。还用作清洗剂、萃取溶剂、杀虫剂。用于有机合成，用作溶剂、制冷剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂。

二苯甲酮（benzophenone、C13H10O）为淡黄色或无色的结晶，熔点为47~48 ℃，沸点为305 ℃是一种多用途的化工产品，可用作紫外线吸收剂、光引发剂、光敏剂，还是有机颜料、医药、香料、杀虫剂的中间体。

以苯和四氯化碳为原料，在路易斯酸氯化铝的催化下首先合成二苯基二氯甲烷，随后经水蒸气蒸馏回收未反应的四氯化碳和苯，最后，二苯基二氯甲烷水解即可制得二苯甲酮。

四氟乙烯（tetrachloroethylene、TCE、C2Cl4），又名过氯乙烯，熔点为-22 ℃，沸点为119 ℃，可用作有机溶剂、干洗剂、金属脱脂溶剂和驱虫药等。

四氯化碳气体和氢气进入反应器后在高温下可催化分解为四氯乙烯，副产物包括氯化氢、氯仿以及六氯丁二烯等，经脱轻塔精馏可脱除低沸点杂质，即H2、HCl、CHCl3和CCl4，母液进入下一个精馏塔即可制得四氯乙烯。

2CCl4 + 2H2 → C2Cl4 + 4HCl

CCl4 + H2 → CHCl3 + 4HCl

2CCl4 + H2 → C2Cl6 + 2HCl

4CCl4 + 5H2 → C4Cl6 + 10HCl

肉桂酸（Cinnamic acid、C9H8O2），又名3-苯基丙烯酸、桂皮酸，沸点为265 ℃，熔点为133 ℃，是有机合成工业中的一种重要中间体，广泛用于香料、医药、农药、塑料和感光树脂等精细化工产品的生产。

首先，苯乙烯和四氯化碳在催化剂和二乙胺的作用下发生加成反应生产1,1,1,3-四氯苯丙烷；然后，在酸性条件下水解为肉桂酸；最后，经补水沉降可分为两层，上层为肉桂酸水溶液，经离心、干燥即可得肉桂酸。

一氯甲烷（chloromethane），熔点为-97 ℃，沸点为-24.5 ℃，可用作有机硅化物制备原料、冷冻剂、局部麻醉剂、溶剂萃取剂、甲烷化试剂等，亦可用作合成农药、医药、香料的催化剂载体[11]。

制备一氯甲烷的原理和过程与甲醇法类似，主反应为甲醇和氯化氢反应，副反应为甲醇的脱水成醚反应。

2CH3OH → CH3OCH3 + H2O

注：相较其他多氯甲烷，一氯甲烷生产受《蒙特利尔议定书》的影响较小。

疏水参数计算参考值（XlogP）：2.8

氢键供体数量：0

氢键受体数量：0

可旋转化学键数量：0

互变异构体数量：0

拓扑分子极性表面积：0

重原子数量：5

表面电荷：0

复杂度：19.1

同位素原子数量：0

确定原子立构中心数量：0

不确定原子立构中心数量：0

确定化学键立构中心数量：0

不确定化学键立构中心数量：0

共价键单元数量：1

摩尔折射率：26.04

摩尔体积（cm3/mol）：90.6

等张比容（90.2K）：220.7

表面张力（dyne/cm）：35.2

极化率（10-24 cm3）：10.32

1、生态毒性

LC50：27~125 mg/L（96 h）（蓝鳃太阳鱼）；20.8~41.4 mg/L（96 h）（黑头呆鱼）；45 mg/L（96 h）（绿藻）

IC50：600mg/L（72 h）（藻类）

2、生物降解性

好氧生物降解：4032~8640 h

厌氧生物降解：168~672 h

3、非生物降解性

空气中光氧化半衰期：1.60×104~1.60×105 h

一级水解半衰期：7000 h

4、其他有害作用

四氯化碳属高蓄积性物，在哺乳动物的肝部可产生蓄积，对鲑鱼可致肝癌。该物质臭氧消耗潜能（ODP）为1.1，对大气臭氧层破坏力强。

皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。就医。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：饮足量温水，催吐，洗胃，就医。

危险特性：该品不会燃烧，但遇明火或高温易产生剧毒的光气和氯化氢烟雾。在潮湿的空气中逐渐分解成光气和氯化氢。

有害燃烧产物：光气、氯化物。

灭火方法：消防人员必须佩戴过滤式防毒面具（全面罩）或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服，在上风向灭火。

灭火剂：雾状水、二氧化碳、砂土。

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。

小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。

大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。喷雾状水冷却和稀释蒸汽，保护现场人员，但不要对泄漏点直接喷水。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

操作注意事项：密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴直接式防毒面具（半面罩），戴安全护目镜，穿防毒物渗透工作服，戴防化学品手套。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。保持容器密封。应与氧化剂、活性金属粉末、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

S23：Do not breathe vapour.

切勿吸入蒸汽。

S36/37：Wear suitable protective clothing and gloves.

穿戴适当的防护服和手套。

S45：In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately. (show the label whenever possible).

若发生事故或感不适，立即就医（可能的话，出示其标签）。

S59：Refer to manufacturer / supplier for information on recovery / recycling.

参考制造商/供货商提供的回收/再利用信息。

S61：Avoid release to the environment. Refer to special instructions / safety data sheets.

避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。

R23/24/25：Toxic by inhalation, in contact with skin and if swallowed.

吸入、皮肤接触及吞食有毒。

R40：Limited evidence of a carcinogenic effect.

少数报道有致癌后果。

R48：Danger of serious damage to health by prolonged exposure.

长期接触有严重损害健康的危险。

R52/53：Harmful to aquatic organisms, may cause long-term adverse effects in the aquatic environment.

对水生生物有害，可能对水体环境产生长期不良影响。

R59：Dangerous to the ozone layer.

对臭氧层有危害。

1、急性毒性

LD50：2350 mg/kg（大鼠经口）；5070 mg/kg（大鼠经皮）

LC50：50400 mg/m3（大鼠吸入，4 h）

2、刺激性

家兔经皮：4 mg，轻度刺激。

家兔经眼：500 mg（24 h），轻度刺激。

3、亚急性与慢性毒性

长期低剂量接触本品的主要损害肝和肾。

4、致突变性

微生物致突变：鼠伤寒沙门菌20 μl/L。

DNA损伤：小鼠经口335 μmol/kg。

性染色体缺失和不分离：仓鼠肺1600 μmol/L。

程序外DNA合成：小鼠经口100 mg/kg。

DNA抑制：小鼠经口2 g/kg。

5、致畸性

大鼠孕后6~15 d吸入最低中毒剂量（TCLo）300 ppm（7h）致肌肉骨骼系统发育畸形。

大鼠孕后18 d胃肠外给予最低中毒剂量（TCLo）2384 mg/kg，致肝胆管系统发育畸形。

6、致癌性

IARC致癌性评论：G2B，可疑人类致癌物。

7、其他

大鼠经口最低中毒剂量（TDLo）：2 g/kg（孕7~8 d），引起植入后死亡率增加。

大鼠经口最低中毒剂量（TDLo）3691 mg/kg（雄性10 d），引起睾丸、附睾和输精管异常。

（01）工业用四氯化碳 GB/T 4119-2008（代替GB/T 4119-1993）；

（02）化学试剂 四氯化碳 GB/T 688-2011（代替GB/T 688-1992）；

（03）职业性急性四氯化碳中毒诊断标准 GBZ 42-2002；

（04）职业性急性四氯化碳中毒诊断标准及处理原则 GB 11509-1989；

（05）车间空气中四氯化碳的直接进样气相色谱测定方法 GB/T 16082-1995；

（06）煤质颗粒活性炭试验方法 四氯化碳脱附率的测定 GB/T 7702.19-2008（代替GB/T 7702.19-1997）；

（07）木质活性炭试验方法 四氯化碳吸附率（活性）的测定 GB/T 12496.5-1999；

（08）木质颗粒活性炭对四氯化碳蒸气吸附试验方法 GB/T 17665-1999；

（09）食品安全国家标准 粮谷中二氧化硫、四氯化碳、二溴乙烷残留量的检测方法 GB 23200.44-2016（代替SN 0353-1995）；

（10）居民区大气中三氯甲烷、四氯甲烷卫生检测标准方法 气相色谱法 GB/T 16132-1995；

（11）工作场所空气有毒物质的测定 第73部分：氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳 GBZ/T 300.73-2017（代替GBZ/T 160.45-2007）。