次氯酸甲酯

次氯酸甲酯
File:Methyl hypochlorite.svg
File:Methyl hypochlorite Ball and Stick 3D.png File:Methyl hypochlorite Space Fill 3D.png
首选IUPAC名 (Chlorooxy)methane
系统IUPAC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（水）	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	File:NFPA 704.svg 0 4 4
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

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，并生成有毒的甲醛和氯化氢气体。次氯酸甲酯是由Traugott Sandmeyer于1880年代首次合成的。

结构

次氯酸甲酯在构型上类似于甲醇，其氢被氯取代：

化学键
键	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 （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

次氯酸（HOCl）和甲醇（CH₃OH）反应，生成不稳定的次氯酸甲酯：

<math>\mathrm{CH_3OH + HOCl \xrightarrow{} CH_3OCl + H_2O}</math>

化学性质

次氯酸甲酯具有亲电的Cl⁺和亲核的CH₃O^-。

分解反应

次氯酸甲酯不稳定，很快分解为甲醛和氯化氢：

<math>\mathrm{CH_3OCl \xrightarrow{} HCHO + HCl}</math>

取代反应

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。

<math> \mathrm{ CH_3OCl + NaOH \xrightarrow{} CH_3ONa + HOCl} </math>

<math> \mathrm{ CH_3OCl + RONa \xrightarrow{} CH_3ONa + ROCl} </math>

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：

<math>\mathrm{CH_3OCl + RC \equiv CNa \xrightarrow{} RC \equiv CCl + CH_3ONa} </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + NaCN \xrightarrow{} ClCN + CH_3ONa} </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + NaSH \xrightarrow{} CH_3ONa + ClSH } </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + RSNa \xrightarrow{} CH_3ONa + RSCl } </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + NaX \xrightarrow{} CH_3ONa + XCl} </math>

次氯酸甲酯和卤代烃反应，生成甲基醚和氯代烃：

<math>\mathrm{CH_3OCl + RX \xrightarrow{} CH_3OR + XCl} </math>

和烷基锂的作用类似，生成甲基锂和氯代烃：

<math>\mathrm{CH_3OCl + RLi \xrightarrow{} RCl + CH_3OLi} </math>

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：

<math>\mathrm{CH_3OCl + NH_3 \xrightarrow{} CH_3OH + NH_2Cl} </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + RNH_2 \xrightarrow{} CH_3OH + RNHCl} </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + R\acute{}\;NHR \xrightarrow{} R\acute{}\;N(Cl)R + CH_3OH} </math>

<math>\mathrm{CH_3OCl + PH_3 \xrightarrow{} CH_3OH + PH_2Cl} </math>

氯甲酸甲酯和硅烷在三氟化硼的存在下反应，生成氯化氢和甲氧基硅烷：:

<math> \mathrm{CH_3OCl + SiH_4 \xrightarrow{BF_3} HCl + CH_3OSiH_3} </math>

它和芳烃反应，如和苯反应，生成氯苯和甲醇：

<math>\mathrm{PhH + CH_3OCl \xrightarrow{} PhCl + CH_3OH}</math>

加成反应

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：

<math> \mathrm{ CH_2=CH_2 + CH_3OCl \xrightarrow{} ClCH_2CH_2OCH_3} </math>

<math> \mathrm{ HC \equiv CH + CH_3OCl \xrightarrow{} ClCH=CHOCH_3} </math>

<math> \mathrm{ CH_2=CHCH=CH_2 + CH_3OCl \xrightarrow{} ClCH_2CH=CHCH_2OCH_3 + 4H_2O} </math>

和小环化合物（如环丙烷、环丁烷）反应，小环化合物开环加成：

κυκλοπροπάνιο <math> \mathrm{ + CH_3OCl \xrightarrow{} ClCH_2CH_2CH_2OCH_3} </math>

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；和环丙胺反应生成2-甲氧基氯乙胺：

File:Ethylene oxide.svg <math> \mathrm{ + CH_3OCl \xrightarrow{} CH_3OCH_2CH_2OCl} </math>

File:Aziridine.svg <math> \mathrm{ + CH_3OCl \xrightarrow{} CH_3OCH_2CH_2NHCl} </math>

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：

<math> \mathrm{ HCHO + CH_3OCl \xrightarrow{} CH_3OCH_2OCl} </math>

<math> \mathrm{ CH_2=NH + CH_3OCl \xrightarrow{} CH_3OCH_2NHCl} </math>

卡宾可以和次氯酸甲酯发生插入反应，生成次氯酸乙酯：:

<math>\mathrm{CH_3OCl + CH_3Cl + KOH \xrightarrow{} CH_3CH_2OCl + KCl + H_2O}</math>

拓展阅读

• 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