氯化亞碸
氯化亞碸,又名亞硫醯氯、氯化亞硫醯、二氯亞碸等,是一種無機化合物,化學式是SOCl2。常溫常壓下,它是無色或黃色、可蒸餾的液體,140°C時分解。SOCl2有時易與硫酰氯(SO2Cl2)相混淆,但它們的化學性質差別很大。
氯化亞碸 | |
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IUPAC名 Sulfurous dichloride | |
別名 | 亞硫酰氯,二氯亞碸 |
識別 | |
CAS號 | 7719-09-7 |
PubChem | 24386 |
ChemSpider | 22797 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYAN |
UN編號 | 1836 |
EINECS | 231-748-8 |
ChEBI | 29290 |
RTECS | XM5150000 |
性質 | |
化學式 | SOCl2 |
摩爾質量 | 118.97 g·mol⁻¹ |
外觀 | 無色或黃色有氣味的液體 |
密度 | 1.638 g/mL |
熔點 | −104.5 °C |
沸點 | 76 °C |
溶解性(水) | 反應 |
黏度 | 0.6 cP |
結構 | |
分子構型 | 錐體 |
偶極矩 | 1.4 D |
危險性 | |
歐盟危險性符號 | |
警示術語 | R:R14-R20/22-R29-R35 |
安全術語 | S:S1/2-S26-S36/37/39-S45 |
MSDS | External MSDS |
NFPA 704 | |
閃點 | 不可燃 |
相關物質 | |
相關化學品 | 硫酰氯、二氯氧化硒 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
歷史
氯化亞碸是在1849年由二氧化硫和五氯化磷的反應首次合成的。[1][2]大約1900年,人們發現到它可以作為氯化劑後,就開始以工業規模生產和使用。[3]
製取
其他製取方法包括:
性質和結構
氯化亞碸的分子構型為錐體型,其中硫(IV)中心含有一對孤對電子。而COCl2則是平面構型。
由於氯化亞碸與水強烈反應,SOCl2不會在自然界存在。
氯化亞碸是無色或淡黃色發煙液體,有強刺激性氣味。遇水或醇分解成二氧化硫和氯化氫。對有機分子中的羥基有選擇性取代作用。本物質可溶於苯、氯仿、二硫化碳和四氯化碳。加熱至150°C開始分解,500°C分解完全。
有機合成
氯化亞碸被廣泛用來將羧酸[5][6]和醇[7][8]轉化成對應的酰氯和氯代烴。和其他試劑(如五氯化磷)相比,氯化亞碸往往是首選試劑,因其反應產物二氧化硫和氯化氫均為氣態,易於分離。過剩的氯化亞碸可由蒸餾除去。
值得注意的是,這個反應的產物隨着溶劑的不同而有所改變:如果反應的介質為醚類,則產物中氯所連的碳構型與反應物的保持不變;如果反應介質為吡啶,則產物中氯所連的碳構型相對於反應物的進行了一次翻轉。
磺酸與氯化亞碸反應生成磺酰氯。[9][10]亞磺酸與氯化亞碸反應生成亞磺酰氯。[11][12]膦酸與氯化亞碸反應生成膦酰氯。
亞硫酰氯可以與單取代的甲酰胺反應生成相應的異腈。[13]酰胺可與氯化亞碸反應生成亞胺酰氯,一級酰胺與氯化亞碸共熱時還會繼續被脫水為腈類。[14]
除了可以作為氯化劑外,氯化亞碸還能發生硫化反應:[15]
- PhPH2 + SOCl2 → Ph(Cl)2P=S + H2O
應用
用於醫藥、農藥、染料工業及有機合成工業,作氯化劑。
因氯化亞碸可以與水強烈作用,因此它可以與金屬氯化物水合鹽反應,製取無水的金屬氯化物。[16]
- MCln·xH2O + x SOCl2 → MCln + x SO2 + 2x HCl
氯化亞碸與過渡金屬氧化物加熱回流,可以得到該金屬的氯氧化物:
- WO3 + 2SOCl2 → WOCl4 + 2SO2
安全和毒性
- 侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
- 健康危害:吸入、口服或經皮吸收後對身體有害。對眼睛、皮膚、粘膜和呼吸道有強烈的刺激作用,可引起灼傷。吸入後可因喉、支氣管的痙攣、水腫而致死。中毒表現有燒灼感、咳嗽、喘息、頭暈、喉炎、氣短、頭痛、噁心和嘔吐。
- 急性毒性:LC50 2435 mg/m3(大鼠吸入)
- 刺激性:家兔經眼:1380 µg,重度刺激。
參考材料
- ^ M. Persoz: In: Compt. Rend. 28, 1849, S. 86–88.
- ^ P. Kremers: In: Justus Liebigs Ann. Chem. 70, 1848, S. 297–300.
- ^ Lauss, Hans-Dietrich; Steffens, Wilfried, Sulfur Halides, Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000-06-15, doi:10.1002/14356007.a25_623
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- ^ 有機磷化合物.尹志剛 主編.化學工業出版社. 2.1.2.2 對鹵素的置換反應. P35. (5)與光氣及氯化亞碸的反應. ISBN 978-7-122-09816-0
- ^ Alfred R. Pray, Richard F. Heitmiller, Stanley Strycker. Anhydrous Metal Chlorides. Inorganic Syntheses. 1990, 28: 321–323. doi:10.1002/9780470132593.ch80.