氯化亚砜 Thionyl chloride

编号系统

CAS号：7719-09-7

MDL号：MFCD00011449

EINECS号：231-748-8

RTECS号：XM5150000

BRN号：1209273

PubChem号：暂无

物性数据

1.性状：淡黄色至红色、发烟液体，有强烈刺激气味。^[11]

2.熔点（℃）：-105^[12]

3.沸点（℃）：76~79^[13]

4.相对密度（水=1）：1.64^[14]

5.相对蒸气密度（空气=1）：4.1^[15]

6.饱和蒸气压（kPa）：13.3（21.4℃）^[16]

7.临界压力（MPa）：4.43^[17]

8.辛醇/水分配系数：0.92^[18]

9.溶解性：可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等。^[19]

10.黏度（mPa·s,0ºC）：0.80

11.黏度（mPa·s,38ºC）：0.545

12.蒸发热（KJ/mol）：31.32

13.生成热（KJ/mol）：206.0

14.电导率（S/m）：2×10^-6

15.蒸气压（kPa,20ºC）：13.3

16.蒸气压（kPa,50ºC）：42.9

17.蒸气压（kPa,70ºC）：85.0

18.蒸气压（kPa,75ºC）：99.5

19.体膨胀系数（K^-1）：0.0010

毒理学数据

1、本品有毒，其蒸气刺激眼睛和黏膜，液体触及皮肤能引起烧伤。

2、毒性比二氧化硫大，蒸气对呼吸道和眼结膜有明显的刺激作用。皮肤接触引起灼伤。工作场所最高容许浓度24.15mg/m3（空气中）。猫吸入85mg/m3浓度的亚硫酰（二）氯蒸气，20分钟可引起死亡。

3.急性毒性^[20]  LC50：2435mg/m³（大鼠吸入）

生态学数据

对水是稍微危害的，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

分子结构数据

1、摩尔折射率：20.60

2、摩尔体积（cm³/mol）：60.8

3、等张比容（90.2K）：179.9

4、表面张力（dyne/cm）：76.7

5、极化率（10^-24cm³）：8.17

计算化学数据

1、疏水参数计算参考值（XlogP）：1.5

2、氢键供体数量：0

3、氢键受体数量：1

4、可旋转化学键数量：0

5、互变异构体数量：

6、拓扑分子极性表面积（TPSA）：17.1

7、重原子数量：4

8、表面电荷：0

9、复杂度：29

10、同位素原子数量：0

11、确定原子立构中心数量：0

12、不确定原子立构中心数量：0

13、确定化学键立构中心数量：0

14、不确定化学键立构中心数量：0

15、共价键单元数量：1

性质与稳定性

1.遇水易分解为二氧化硫和氯化氢。溶于苯、氯仿和四氯化碳中。加热至140℃开始分解生成氯气、二氧化硫和一氯化硫。其氯原子取代羟基或巯基能力显著，有时可以取代二氧化硫、氢或氧。氯化亚砜能与有羟基的酚或醇有机化合物反应生成相应的氯化物，与磺酸反应生成磺酰氯，与格利雅试剂反应生成相应的亚砜化合物。折光能力很强，有如SO2一样令人不愉快的气味。二氯亚砜在稍高于沸点的温度下会发生明显的分解，分解产物为S2Cl2,SO2和Cl2。可溶于苯和三氯甲烷，与水反应生成SO2和HCl。

2.非常活泼，具有强腐蚀性，其蒸气和液体对眼睛、黏膜和皮肤有强烈的刺激作用。操作时应戴防护手套，避免皮肤接触。氯化亚砜须在玻璃瓶内于室温下干燥环境中储存。它与水反应放出有毒气体HCl和SO₂，由于SOCl₂参与的大部分反应都会放出以上两种气体，所以必须在通风橱中进行操作。SOCl₂在高于140 ^oC时会分解生成Cl₂、SO₂和S₂Cl₂，铁和/或锌的杂质会催化加剧该分解反应。

3.稳定性^[21]  稳定

4.禁配物^[22]  水、碱类

5.避免接触的条件^[23]   受热、潮湿空气

6.聚合危害^[24]  不聚合

贮存方法

储存注意事项^[25]  储存于阴凉、通风的库房。库温不超过30℃，相对湿度不超过75%。保持容器密封。应与碱类等分开存放，切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

合成方法

1.氯磺酸法 先将硫黄粉加入反应器中，通入氯气进行反应生成一氯化硫。再将一定量的氯磺酸和一氯化硫加入反应器内，在50℃以下通入氯气进行反应，反应好的物料经粗馏、冷凝，收集130℃以下的料液送至精馏锅，为了使低沸点的二氯化硫转变成一氯化硫留在锅内，则要加入粗品数量的15%～20%硫黄，然后送去精馏，经回流4h，色泽正常后，收集气相75～80℃的馏分，制得亚硫酰氯成品。其反应方程式如下：

2.二氧化硫法 以硫黄、液氯和液体二氧化硫为原料，采用全循环和液相循环法，生产高纯度氯化亚砜矾，纯度99%以上，该方法工艺先进，产品质量稳定，“三废”排放少。

图XVI-4  制备SOCL2的制备

二氯亚砜也叫亚硫酰二氯或氯化亚硫酰。

图制备SOCl2的装置

1—烧瓶1；2—烧瓶2；3—密封磨口

(1).在如图所示的烧瓶1中加入纯净的发烟硫酸，在烧瓶2中加入SCl2。慢慢加热烧瓶1，并用冰水冷却烧瓶2，SO3进入SCl2中即开始发生反应，放出的SO2通过通风柜排出。当反应完成后将1拆除并密封磨口3，在隔绝湿气的条件下慢慢进行蒸馏。然后在中间馏分中加入硫，仔细地分馏数次。获取76～77℃完全无色的馏分为最后产品。

(2).用一装有回流冷凝管的250mL双口烧瓶作反应器，反应器经彻底干燥后放入100g PCl5。冷凝管的上端联接一支CaCl2干燥管，在反应器的另一口中插入一根导气管至瓶底。从导气管中通入经仔细干燥过的SO2气体，摇荡反应瓶以加速反应进行。数小时后，PCl5全部溶解，反应即完成。用高效能的分馏柱仔细分馏产物数次，可得SOCl2产品。

精制方法：工业品的亚硫酸（二）氯中常含有硫酰氯、一氯化硫和二氯化硫等杂质，一般重蒸一次即可使用，但仍带有黄色。若需高纯度的产品，可将450mL亚硫酰（二）氯与12.5g硫加热回流4.5小时，然后用高效分馏柱分馏两次可得无色纯品。也可在亚磷酸三苯酯存在下进行蒸馏精制。

3.在干燥的五氯化磷中通入干燥的二氧化硫气体，在搅拌下边回流边反应，反应放出的热量将五氯化磷熔融：

待五氯化磷完全熔融后，加热混合物并搅拌均匀。然后精馏混合物数次，收集77～80℃馏分，即得试剂氯化亚砜。

用途

1.用作有机合成的氯化剂，如醇类羟基的氯化、羧酸的氯化、酸酐的氯化、有机磺酸或硝基化合物的氯置换。制造酰基氯化物。制造医药中间体，例如驱虫净、无味合霉素。还用作脱水剂和溶剂。

2.用作有机合成中的氯化剂和氧化剂，如制备酰基氯，有机酸酐等。也用作催化剂。

3.氯化剂。制氯烷、酰氯，磺酰氯，环状酸酐。由酰胺制腈，甲酰胺制异腈。制氨基酸腈、吡啶4一磺酸。合成杂环，芳亚砜脱氧，等等。

4.氯化亚砜是一种常用的氯代试剂^[1,2]，其反应性能主要受反应物投料比、溶剂、碱等条件影响。此外它还是常用的脱水试剂，用于催化分子内脱水等消除反应。由于氯化亚砜易分解的性质，它还可以用作电解质溶液，例如：AlCl₃/SOCl₂的介质溶液^[3]。

氯磺酸酯或卤代烃的合成  氯化亚砜能与一级、二级和三级醇反应生成特定的氯磺酸酯(等当量反应)。产物的种类决定于反应条件，尤其是反应物的化学计量数、溶剂和使用的碱。如果2当量的醇在吡啶作用下与氯化亚砜反应，将生成亚硫酸二酯。若亚硫酰氯过量，或氯磺酸酯与氯化亚砜反应，将生成相应的卤代烃，并伴随生成HCl和SO₂。因此直接将醇与氯化亚砜在碱作用下反应，是将醇转化为卤代烃的有效的方法之一 (式1)^[4]。但是对于不饱和烃α-位取代的醇，由于烯醇式中间体的存在，常发生双键上的氯代反应 (式2)^[5]。

酰氯的制备  氯化亚砜还广泛应用于制备酰氯。将羧酸或羧酸酐与SOCl₂反应(惰性溶剂或直接以SOCl₂为溶剂)，可得到相应的酰氯，同时生成HCl和SO₂ (式3)^[6]。得到的酰氯可继续与氨基反应得到酰胺，该方法通常可以合并为一步反应 (式4)^[7]。

芳香醛或α,β-不饱和醛以及它们的亚硫酸盐衍生物可与氯化亚砜反应。例如：丙烯醛、苯甲醛等的羰基可与氯化亚砜发生加成反应，生成相应的二氯代物和SO₂。

脱水反应  目前，氯化亚砜最主要的应用还是作为脱水剂使用。特别是在大分子合成领域中，氯化亚砜被广泛应用于分子内关环 (式5)^[8] 等一系列反应。

S-N键的生成  可与氨基反应构建S-N键，这一性质常被用于杂原子的成环反应 (式6)^[9]。

C-H键的氧化  氯化亚砜还可以氧化比较活泼的C-H键，生成氯代物或亚氯硫代物 (式7)^[10]，且反应条件通常比较温和。值得注意的是，此类反应往往很容易发生逆反应，还原成原来的C-H键化合物。

5.用于有机合成，农药及医药工业。^[26]

安全信息

危险运输编码：UN 1836 8/PG 1

危险品标志：腐蚀

安全标识：S26 S45 S36/S37/S39

危险标识：R14 R29 R35 R20/22

文献

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备注

暂无

表征图谱