次氯酸甲酯是最简单的次氯酸酯,化学式为CH3OCl。它有一个同分异构体氯甲醇(ClCH2OH),这个化合物不稳定,会迅速脱氯化氢,生成甲醇。而次氯酸甲酯也较为不稳定,毒性很大,可爆炸性地分解,并生成有毒的甲醛氯化氢气体。次氯酸甲酯是由Traugott Sandmeyer英语Traugott Sandmeyer于1880年代首次合成的。[1]

次氯酸甲酯
IUPAC名
(Chlorooxy)methane
系统名
Methyl hypochlorite
别名 甲氧基氯
识别
CAS号 593-78-2  checkY
PubChem 79056
ChemSpider 71388
SMILES
 
  • COCl
InChI
 
  • 1S/CH3ClO/c1-3-2/h1H3
InChIKey UCFFGYASXIPWPD-UHFFFAOYSA-N
性质
化学式 CH3ClO
摩尔质量 66.49 g·mol−1
外观 气体
气味 刺激性
密度 1.058 g/cm3
熔点 -120.4 °C(153 K)
沸点 9.18 °C(282 K)
溶解性 分解
折光度n
D
1.343
危险性
警示术语 R:R3 R8 R23/24/25 R35
NFPA 704
0
4
4
 
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

结构

编辑

次氯酸甲酯在构型上类似于甲醇,其氢被氯取代:

化学键[2]
键的种类 电子结构 键长 离子成分
C-H σ 2sp2-1s 107 pm 3% C- H+
C-O σ 2sp3-2sp3 150 pm 19% C+ O-
O-Cl σ 2sp2-3sp3 172 pm 2% O- Cl+
统计学电荷[3]
(各原子所带电荷,计算值)
O -0,21
C -0,10
Cl +0,02
H (C-H) +0,03

制备

编辑

次氯酸(HOCl)和甲醇(CH3OH)反应,生成不稳定的次氯酸甲酯:

 

化学性质

编辑

次氯酸甲酯具有亲电的Cl+和亲核的CH3O-

分解反应

编辑

次氯酸甲酯不稳定,很快分解为甲醛氯化氢

 

取代反应

编辑

次氯酸甲酯可以和碱反应。如和氢氧化钠反应,生成甲醇钠和次氯酸。和其它醇钠反应,生成甲醇钠和对应的烷基次氯酸酯。[4]

 

 

和炔钠、氰化钠硫氢化钠、硫醇钠、卤化钠反应,生成甲醇钠和相应的氯代物种:[4]

 

 

 

 

 

次氯酸甲酯和卤代烃反应,生成甲基醚和氯代烃:[4]

 

和烷基锂的作用类似,生成甲基锂和氯代烃:[4]

 

和氨、伯胺、仲胺或磷化氢反应,生成甲醇和少一个氢的取代产物:[4][5]

 

 

 

 

氯甲酸甲酯和硅烷三氟化硼的存在下反应,生成氯化氢甲氧基硅烷[6]:

 

它和芳烃反应,如和反应,生成氯苯甲醇

 

加成反应

编辑

次氯酸甲酯可以和烯烃炔烃以及共轭二烯烃发生加成反应,生成更稳定的氯代醚:

 

 

 

和小环化合物(如环丙烷环丁烷)反应,小环化合物开环加成:

   

和含杂原子的小环化合物有类似反应,如和环氧乙烷反应,生成爆炸性的2-甲氧基次氯酸乙酯[7];和环丙胺反应生成2-甲氧基氯乙胺[8]

   

   


它可以和活泼羰基化合物(如甲醛)、亚胺化合物发生加成反应:

 

 

卡宾可以和次氯酸甲酯发生插入反应,生成次氯酸乙酯:[9]:

 

参考文献

编辑
  1. ^ Sandmeyer, Traugott. Ueber Aethyl- und Methylhypochlorit. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. January 1886, 19 (1): 857–861 [2022-10-21]. doi:10.1002/cber.188601901196. (原始内容存档于2022-10-21). 
  2. ^ Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
  3. ^ Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
  5. ^ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Cl, X = CH3O.
  6. ^ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
  7. ^ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3O.
  8. ^ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.3., σελ. 22-25.
  9. ^ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.

拓展阅读

编辑
  • Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
  • Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
  • SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
  • Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982