氯磺酸

氯磺酸
	IUPAC名; Sulfurochloridic acid
識別
CAS號	7790-94-5
PubChem	24638
ChemSpider	23040
SMILES	ClS(=O)(=O)O;
InChI	1/ClHO3S/c1-5(2,3)4/h(H,2,3,4);
InChIKey	XTHPWXDJESJLNJ-UHFFFAOYAO
UN編號	1754
RTECS	FX5730000
性質
化學式	HSO3Cl
摩爾質量	116.52 g mol−1 g·mol⁻¹
外觀	無色發煙液體
密度	1.753 g cm−3
熔點	−80 °C
沸點	151–152 °C; (755 mmHg或100.7 kPa)
溶解性（水）	水解
溶解性	與水和醇反應; 可溶於氯代烴中
折光度n; D	1.433
結構
分子構型	四面體
危險性
	歐盟危險性符號; 腐蝕性 C 劇毒 T+ 危害環境N
警示術語	R：R14, R35, R37
安全術語	S：S2, S26, S45
MSDS	ICSC 1039
歐盟編號	016-017-00-1
NFPA 704	0 4 2 W
相關物質
相關化學品	五氟化銻、三氟甲磺酸、; 氫氟酸
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

氯磺酸（化學式：HSO₃Cl）是一種無色或淡黃色的液體，為劇毒。具有辛辣氣味，在空氣中發煙，是硫酸的一個-OH 基團被氯取代後形成的化合物。分子為四面體構型，取代的基團處於硫酸與硫酰氯之間，有催淚性，主要用於有機化合物的磺化，製取藥物、染料、農藥、洗滌劑等。

製取[編輯]

工業上用三氧化硫和氯化氫發生化合反應製得氯磺酸：

HCl + SO₃ → HSO₃Cl

乾燥的氯化氫氣體通入發煙硫酸，或五氯化磷與濃硫酸反應都可以得到氯磺酸，多用於實驗室中：

PCl₅ + SO₂(OH)₂ → HSO₃Cl + POCl₃ + HCl

與錫反應得到四氯化錫：

Sn＋4HSO₃Cl→SnCl₄＋2H₂SO₄＋2SO₂

與磷反應得到磷酸。

與銻、砷反應得到對應的三氯化物

與一些硫屬元素或碘反應得到多聚陽離子

硒溶於室溫下的氯磺酸，得到深綠色溶液：

8Se＋4HSO₃Cl→Se₈²⁺(深綠色)＋2ClSO₃^-＋H₂SO₄ + 2HCl＋SO₂

硒溶於熱的氯磺酸，得到黃色溶液：

4Se＋4HSO₃Cl(熱)→Se₄²⁺(黃色)＋2ClSO₃^-＋H₂SO₄ + 2HCl＋SO₂

碲溶於氯磺酸得到紅色溶液：

4Te＋4HSO₃Cl→Te₄²⁺ (紅色)＋2ClSO₃^-＋H₂SO₄ + 2HCl＋SO₂

碘在室溫下緩慢地溶於氯磺酸，得到紅棕色的溶液：

5I₂＋4HSO₃Cl→2I₅⁺ (紅棕色)＋2ClSO₃^-＋H₂SO₄ + 2HCl＋SO₂

氯磺酸與硫反應的產物比較複雜，除了產生二氯化硫和二氧化硫之外，還會根據反應條件的差異而得到兩種不同的多硫陽離子S₁₉²⁺(紅色)和S₄²⁺(黃色)

氯磺酸遇水發生劇烈水解並發出爆鳴聲，生成硫酸和鹽酸：

HSO₃Cl + H₂O → H₂SO₄ + HCl

HSO₃Cl + H₂O₂ → H₂SO₅ + HCl

2HSO₃Cl + H₂O₂ → H₂S₂O₈ + 2HCl

與氮氧化物反應得到硝基陽離子或亞硝基陽離子：

N₂O₃ + 3HSO₃Cl →2NO⁺ + 2ClSO₃^- + H₂SO₄ + HCl

N₂O₄ + 3HSO₃Cl →NO₂⁺ + NO⁺ + 2ClSO₃^- + H₂SO₄ + HCl

N₂O₅ + 3HSO₃Cl →2NO₂⁺ + 2ClSO₃^- + H₂SO₄ + HCl

與砷、銻、鉍的氧化物反應得到對應的MOSO₃Cl (Oxychlorosulfonate)：

M₂O₃ + 3HSO₃Cl →2MOSO₃Cl + H₂SO₄ + HCl

(M＝As，Sb，Bi)

此外，五氧化二釩、二氧化鈰、二氧化釷和三氧化二鑭與氯磺酸反應分別得到弱電解質H[VO(SO₃Cl)₄]，Ce(SO₃Cl)₄，H₂[Th(SO₃Cl)₆]，H[La(SO₃Cl)₄]^[1]

氯磺酸可用於製備磺酰氯。

Ar-H + 2HSO₃Cl → Ar-SO₂Cl＋HCl＋H₂SO₄

^ Cremlyn, R. J. Chlorosulfonic Acid: A Versatile Reagent. Royal Society of Chemistry https://books.google.com/books?id=qmwoDwAAQBAJ&pg=PA228&lpg=PA226#v=onepage&q&f=false. 2007-10-31 [2023-11-06]. ISBN 978-1-84755-050-7. （原始內容存檔於2023-11-06）（英語）. 缺少或|title=為空 (幫助)

Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001, pages 549-550 (discussion of XSO₂OH for X = F, Cl, Br, I)
R.J. Cremlyn, "Chlorosulfonic Acid" Springer-Verlag New York, Inc. (Royal Society of Chemistry, 2002, 300 pp. ISBN 978-0-85404-498-6