甲基磺酰氯

甲基磺酰氯是一種含有磺酰氯官能團的化合物，常用於合成甲基磺酸酯。

甲基磺酰氯
IUPAC名 甲基磺酰氯
別名	甲磺酰氯
識別
CAS號	124-63-0  Y
ChemSpider	29037
SMILES	CS(Cl)(=O)=O
性質
化學式	CH3ClO2S
摩爾質量	114.56 g·mol⁻¹
外觀	無色液體
密度	1.480 g/mL
沸點	161 °C (730 mm Hg)
危險性
主要危害	催淚性 劇毒性 腐蝕性
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

製備

甲基磺酰氯是一種高毒性、易潮解、具有腐蝕性和催淚性的化學品。該化合物需儲存在乾燥的地方，最好是乾燥器中。在工業生產中，它可直接通過甲烷與硫酰氯發生自由基反應（1）製備：

CH_{4 (g)} + SO₂Cl_{2 (g)} → CH₃SO₂Cl + HCl _(g) (1)

其他的工業製備法還可將甲基磺酸作為起始原料，而甲基磺酸可通過甲烷與三氧化硫（2）或通過更強烈的甲基硫醇發生氧化反應製備（3）。

CH_{4 (g)} + SO_{3 (g)} → CH₃SO₃H _(l) (2)

CH₃SH + HNO₃ → CH₃SO₃H + H₂O + NO_x (3)

甲基磺酸可與氯化亞碸（4）或光氣（5）發生反應以製備甲基磺酰氯：

CH₃SO₃H + SOCl₂ → CH₃SO₂Cl + SO₂ + HCl (4)

CH₃SO₃H + COCl₂ → CH₃SO₂Cl + CO₂ + HCl (5)

應用

甲基磺酸酯

甲基磺酰氯的主要用途在於從醇製備甲基磺酰酯，反應過程中需要非親核性鹼的參與^[1]。甲基磺酸酯可用於親核取代反應、消除反應、還原反應、重排反應的中間體。當使用路易斯酸和肟處理時，甲磺酸酯可發生貝克曼重排^[2]。

甲磺酸酯有時還可用於醇的保護基，該保護基在酸性條件下穩定且可通過鈉汞齊脫保護至醇^[3]。

甲基磺酰胺

甲基磺酰氯可與胺反應，形成甲基磺酰胺。不同於甲磺酰酯，甲基磺酰胺是一種在酸性和鹼性條件下皆非常穩定的官能團。若作為保護基保護胺基，脫保護時可使用四氫鋰鋁或溶解金屬還原反應^[4]。

與炔烴加成

在氯化銅的存在下，甲基磺酰氯可與炔烴加成形成β-氯代碸化合物^[5]。

形成雜環

使用鹼（如三乙胺）處理後，甲基磺酰氯可進行消除反應，得到硫酰烯化合物（Sulfene）。硫酰烯化合物可進行環加成反應以製備多種雜環，如α-羥基酮與硫酰烯化合物反應得到五元環的磺內酯化合物^[6]。

多種反應

製備酰基亞胺離子可通過α-羥基酰胺與甲基磺酰氯在鹼（通常為三乙胺）條件下反應^[7]。

參考文獻

1. Furst, A.; Koller, F. Über Steroide und Sexualhormone. Ein neuer Weg zur Herstellung der α-Oxyde von Cholesterin und trans-Dehydro-androsteron. Helv. Chim. Acta. 1947, 30 (6): 1454. doi:10.1002/hlca.19470300609.
2. Maruoka, K.; Miyazaki, T.; Ando, M.; Matsumura, Y.; Sakane, S.; Hattori, K.; Yamamoto, H. Organoaluminum-promoted Beckmann rearrangement of oxime sulfonates. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105 (9): 2831. doi:10.1021/ja00347a052.
3. Webster, K. T.; Eby, R.; Schuerch, C. Selective demesylation of 2-O-(methylsulfonyl)-?-mannopyranoside derivatives with sodium amalgam and 2-propanol. Carbohydr. Res. 1983, 123 (2): 335. doi:10.1016/0008-6215(83)88490-0.
4. Merlin, P.; Braekman, J. C.; Daloze, D. Stereoselective synthesis of (±)-tetraponerine-8, a defence alkaloid of the ant Tetraponera sp. Tetrahedron Lett. 1988, 29 (14): 1691. doi:10.1016/S0040-4039(00)82019-5.
5. Amiel, Y. Addition of sulfonyl chlorides to acetylenes. Tetrahedron Lett. 1971, 12 (8): 661. doi:10.1016/S0040-4039(01)96524-4.
6. Potonay, T.; Batta, G.; Dinya, Z. Flavonoids. 41. Stereospecific synthesis of 2,3-dihydro-c-3-substituted-t-3-methyl-r-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-ones. Journal of Heterocyclic Chemistry. 1988, 25: 343. doi:10.1002/jhet.5570250158.
7. Chamberlin, A. R.; Nguyen, H. D.; Chung, J. Y. L. Cationic cyclization of ketene dithioacetals. A general synthesis of pyrrolizidine, indolizidine, and quinolizidine alkaloid ring systems. J. Org. Chem. 1984, 49 (10): 1682. doi:10.1021/jo00184a002.