氯化亞碸

氯化亞碸
	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	ClS(Cl)=O;
InChI	1/Cl2OS/c1-4(2)3;
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; 腐蝕性 C 劇毒 T+
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	0 4 2 W
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。

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S O Cl₂。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。

歷史[編輯]

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[編輯]

在工業上，氯化亞碸主要由三氧化硫和二氯化硫反應製得：^[4]

SO₃ + SCl₂ → SOCl₂ + SO₂

其他製取方法包括：

SO₂ + PCl₅ → SOCl₂ + POCl₃

SO₂ + Cl₂ + SCl₂ → 2SOCl₂

SO₃ + Cl₂ + 2SCl₂ → 3SOCl₂

性質和結構[編輯]

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。

氯化亞碸與水反應生成氯化氫和二氧化硫。

H₂O + O=SCl₂ → SO₂ + 2 HCl

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[編輯]

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。

RC(=O)-OH + O=SCl₂ → RC(=O)-Cl + SO₂ + HCl

R-OH + O=SCl₂ → R-Cl + SO₂ + HCl

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[編輯]

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]

MCl_n·xH₂O + x SOCl₂ → MCl_n + 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[編輯]

氯化亞碸有毒，具有腐蝕性和催淚性。

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[編輯]

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外部連結[編輯]

有機合成中氯化亞碸的應用（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
國際化學品安全卡1409
NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

[1] M. Persoz: In: Compt. Rend. 28, 1849, S. 86–88.

[2] P. Kremers: In: Justus Liebigs Ann. Chem. 70, 1848, S. 297–300.

[3] Lauss, Hans-Dietrich; Steffens, Wilfried, Sulfur Halides, Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000-06-15, doi:10.1002/14356007.a25_623

[4] N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.

[5] Allen, C. F. H.; Byers, Jr., J. R.; Humphlett, W. J. (1963). "Oleoyl chloride". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 739.

[6] Rutenberg, M. W.; Horning, E. C. (1963). "1-Methyl-3-ethyloxindole". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 620.

[7] Mondanaro, K. R.; Dailey, W. P. (2004). "3-Chloro-2-(chloromethyl)-1-propene". Org. Synth.; Coll. Vol. 10: 212.

[8] Krakowiak, K. E.; Bradshaw, J. S. (1998). "4-Benzyl-10,19-diethyl-4,10,19-triaza-1,7,13,16-tetraoxacycloheneicosane". Org. Synth.; Coll. Vol. 9: 34.

[9] Weinreb, S. M.; Chase, C. E.; Wipf, P.; Venkatraman, S. (2004). "2-Trimethylsilylethanesulfonyl chloride (SES-Cl)". Org. Synth.; Coll. Vol. 10: 707.

[10] Hazen, G. G.; Bollinger, F. W.; Roberts, F. E.; Russ, W. K.; Seman, J. J.; Staskiewicz, S. (1998). "4-Dodecylbenzenesulfonyl azides". Org. Synth.; Coll. Vol. 9: 400.

[11] Hulce, M.; Mallomo, J. P.; Frye, L. L.; Kogan, T. P.; Posner, G. H. (1990). "(S)-(+)-2-(p-toluenesulfinyl)-2-cyclopentenone: Precursor for enantioselective synthesis of 3-substituted cyclopentanones". Org. Synth.; Coll. Vol. 7: 495.

[12] Kurzer, F. (1963). "p-Toluenesulfinyl chloride". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 937.

[13] Niznik, G. E.; Morrison, III, W. H.; Walborsky, H. M. (1988). "1-d-Aldehydes from organometallic reagents: 2-methylbutanal-1-d". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 751.

[14] Krynitsky, J. A.; Carhart, H. W. (1963). "2-Ethylhexanonitrile". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 436.

[15] 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

[16] Alfred R. Pray, Richard F. Heitmiller, Stanley Strycker. Anhydrous Metal Chlorides. Inorganic Syntheses. 1990, 28: 321–323. doi:10.1002/9780470132593.ch80.

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