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
首選IUPAC名 (Chlorooxy)methane
系統IUPAC名 Methyl hypochlorite
別名	甲氧基氯
識別
CAS號	593-78-2  checkY
PubChem	79056
ChemSpider	71388
SMILES	COCl
InChI	1S/CH3ClO/c1-3-2/h1H3
InChIKey	UCFFGYASXIPWPD-UHFFFAOYSA-N
性質
化學式	CH3ClO
摩爾質量	66.49 g·mol−1
外觀	氣體
氣味	刺激性
密度	1.058 g/cm3
熔點	-120.4 °C（153 K）
沸點	9.18 °C（282 K）
溶解性（水）	分解
折光度n D	1.343
危險性
警示術語	R：R3 R8 R23/24/25 R35
NFPA 704	File:NFPA 704.svg 0 4 4
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

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。

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
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 （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：

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

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：

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

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。

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

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

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：

<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>

次氯酸甲酯和鹵代烴反應，生成甲基醚和氯代烴：

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

和烷基鋰的作用類似，生成甲基鋰和氯代烴：

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

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：

<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>

氯甲酸甲酯和矽烷在三氟化硼的存在下反應，生成氯化氫和甲氧基矽烷：:

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

它和芳烴反應，如和苯反應，生成氯苯和甲醇：

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

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：

<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>

和小環化合物（如環丙烷、環丁烷）反應，小環化合物開環加成：

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

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；和環丙胺反應生成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>

它可以和活潑羰基化合物（如甲醛）、亞胺化合物發生加成反應：

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

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

卡賓可以和次氯酸甲酯發生插入反應，生成次氯酸乙酯：:

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

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