次氯酸甲酯是最簡單的次氯酸酯,化學式為CH3OCl。它有一個同分異構體氯甲醇(ClCH2OH),這個化合物不穩定,會迅速脫氯化氫,生成甲醇。而次氯酸甲酯也較為不穩定,毒性很大,可爆炸性地分解,並生成有毒的甲醛和氯化氫氣體。次氯酸甲酯是由Traugott Sandmeyer於1880年代首次合成的。[1]
結構
次氯酸甲酯在構型上類似於甲醇,其氫被氯取代:
化學鍵[2]
|
鍵 |
鍵的種類 |
電子結構 |
鍵長 |
離子成分
|
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+
|
統計學電荷[3] (各原子所帶電荷,計算值)
|
O |
-0,21
|
C |
-0,10
|
Cl |
+0,02
|
H (C-H) |
+0,03
|
製備
次氯酸(HOCl)和甲醇(CH3OH)反應,生成不穩定的次氯酸甲酯:
化學性質
次氯酸甲酯具有親電的Cl+和親核的CH3O-。
分解反應
次氯酸甲酯不穩定,很快分解為甲醛和氯化氫:
取代反應
次氯酸甲酯可以和鹼反應。如和氫氧化鈉反應,生成甲醇鈉和次氯酸。和其它醇鈉反應,生成甲醇鈉和對應的烷基次氯酸酯。[4]
和炔鈉、氰化鈉、硫氫化鈉、硫醇鈉、鹵化鈉反應,生成甲醇鈉和相應的氯代物種:[4]
次氯酸甲酯和鹵代烴反應,生成甲基醚和氯代烴:[4]
和烷基鋰的作用類似,生成甲基鋰和氯代烴:[4]
和氨、伯胺、仲胺或磷化氫反應,生成甲醇和少一個氫的取代產物:[4][5]
氯甲酸甲酯和硅烷在三氟化硼的存在下反應,生成氯化氫和甲氧基硅烷:[6]:
它和芳烴反應,如和苯反應,生成氯苯和甲醇:
加成反應
次氯酸甲酯可以和烯烴、炔烴以及共軛二烯烴發生加成反應,生成更穩定的氯代醚:
和小環化合物(如環丙烷、環丁烷)反應,小環化合物開環加成:
和含雜原子的小環化合物有類似反應,如和環氧乙烷反應,生成爆炸性的2-甲氧基次氯酸乙酯[7];和環丙胺反應生成2-甲氧基氯乙胺[8]:
它可以和活潑羰基化合物(如甲醛)、亞胺化合物發生加成反應:
卡賓可以和次氯酸甲酯發生插入反應,生成次氯酸乙酯:[9]:
參考文獻
- ^ 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. (原始內容存檔於2022-10-21).
- ^ 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»
- ^ Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
- ^ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Cl, X = CH3O.
- ^ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
- ^ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3O.
- ^ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.3., σελ. 22-25.
- ^ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.
拓展閱讀
- 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