一氧化二氯

一氧化二氯是氯的氧化物之一，也是次氯酸的酸酐，化学式为Cl2O。它在1834年由首次合成，之后盖-吕萨克确定了其化学组成。在室温下，一氧化二氯是可溶于水和有机溶剂的棕黄色气体，在液态下呈红棕色，在固态下则变成樱桃红色但此法成本昂贵，且因有汞中毒的风险而非常危险。
:2 Cl2 + HgO → HgCl2 + Cl2O

一个较为安全方便的制备方法是使氯气和湿润的碳酸钠在20–30 °C下反应：因此需要不断从反应体系中移去产物一氧化二氯来避免分解。
:2 Cl2 + Na2CO3 → Cl2O + CO2 + 2 NaCl

结构
一氧化二氯的结构与水和次氯酸相似，都是角形分子。它的Cl-O键长为170.0 pm，Cl-O-Cl键角为110.9°。这个键角比水和次氯酸大是两个氯原子的位阻效应导致的。

File:H2O 2D labelled.svg
File:Hypochlorous-acid-2D-dimensions.svg
File:Dichlorine-oxide-2D-dimensions.svg

固态的一氧化二氯呈四方晶系，空间群 I41/amd，与冰VIII同构。

反应
和无机化合物的反应
一氧化二氯易溶于水，并与HOCl达成平衡。
:2 HOCl ⇌ Cl2O + H2O K (0 °C) = 3.55x10−3 dm3/mol
虽然一氧化二氯在平衡中处于劣势，但它才是饮水氯化中的活性物质。

一氧化二氯可和金属卤化物反应，产生氯氧化物并放出Cl2。
:AsCl3 + 2 Cl2O → AsO2Cl + 3 Cl2
:NOCl + Cl2O → NO2Cl + Cl2

它和五氧化二氮反应，得到硝酸氯（ClNO3），和三氟氧化氯反应则可以得到一氟化氯和氯酰氟。一氧化二氯和氨的反应会爆炸，生成氮气、氯气和水。，而和酚或芳香醚的反应则主要氯化芳香环。它和醇反应会生成次氯酸酯，如和叔丁醇反应生成次氯酸叔丁酯。一氧化二氯也是次氯酸和烯烃或芳香化合物的反应中的活性物质。

光化学反应
一氧化二氯见光分解，产生O2和Cl2。这个反应是自由基反应，表明一氧化氯（ClO·）是反应的主要中间体。
:2 Cl2O → 2 Cl2 + O2

爆炸性
一氧化二氯会爆炸，但对它的研究不充分。一氧化二氯的爆炸下限很高，达到23.5%，即它和氧气在室温下的混合物需要含有至少23.5% Cl2O才能被电火花引爆。有研究称一氧化二氯在强光下会爆炸，但此研究有争议。将一氧化二氯迅速加热或缓慢加热到120 °C都会使它爆炸。

用处
一氧化二氯是生产次氯酸钙、氯代溶剂和氯代异氰尿酸盐的中间体。，也是半导体工业的刻蚀剂。

参考资料
延伸阅读
*钟兴厚，萧文锦，袁启华，娄润和。《无机化学丛书》第六卷，卤素、铜分族、锌分族。北京：科学出版社，1984年。