Chlorperoxid (Cl2(O2)) (12292-23-8) Physikalische und chemische Eigenschaften
Chlorperoxid (Cl2(O2))
Ein anorganisches Chlorperoxid, das als reaktives Zwischenprodukt in der Halogen-Sauerstoff-Chemie fungiert und für Laborsynthesen, mechanistische Studien sowie spezialisierte Prozessentwicklungen relevant ist.
| CAS-Nummer | 12292-23-8 |
| Familie | Anorganische Peroxide / Halogenoxide |
| Typische Form | Reaktives Gas oder Dampf |
| Gängige Qualitäten | EP |
Chlorperoxid ist ein anorganisches Peroxid der Dichlorin-Dioxygen-Klasse; es wird üblicherweise als \(\ce{Cl2O2}\) dargestellt und strukturell durch das peroxy-verknüpfte Motiv \(\ce{Cl-O-O-Cl}\) beschrieben (SMILES: O(OCl)Cl). Das Molekül ist eine neutrale, kovalent gebundene kleine Spezies (berechnete kovalente Einheit = 1, formale Ladung = 0) mit einer einzelnen O–O-Peroxy-Bindung, die sein elektronisches und reaktives Verhalten dominiert. Die Peroxy-Bindung weist eine niedrige Bindungsdissoziationsenergie im Vergleich zu normalen Einfachbindungen auf und verleiht starke oxidierende Eigenschaften; die Chloratome befinden sich formal in oxychlorhaltigen Umgebungen, die elektrophile Chlorübertragung und die Erzeugung von oxychlorhaltigen Radikalen unter energetischer oder photochemischer Aktivierung ermöglichen.
Elektronische und physikochemische Deskriptoren zeigen eine moderate Lipophilie und eine begrenzte polare Oberfläche: berechnetes XLogP3 = 1.7 und topologische polare Oberfläche = 18,5 Å^2; Anzahl der Wasserstoffbrücken-Donatoren = 0 und Akzeptoren = 2. Diese Deskriptoren sind konsistent mit einem kleinen, neutralen Oxidans, das nicht stark durch Wasserstoffbrücken solvatisiert wird, aber polare Wechselwirkungen über die Sauerstoffatome eingehen kann. Thermochemische und photochemische Labilität (schwache O–O-Bindung) führt typischerweise zu schnellen Zersetzungswegen bei Erwärmung, Lichteinwirkung oder Kontakt mit reduzierenden Substraten; Hydrolyse in protischen Medien erzeugt oxychlorhaltige Spezies anstelle klassischer stabiler Ionen.
Die kommerzielle Verfügbarkeit ist begrenzt und spezialisiert; übliche kommerzielle Reinheitsgrade für diesen Stoff umfassen: EP.
Grundlegende physikalische Eigenschaften
Dichte
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell ermittelten Werte vor.
Schmelz- oder Zersetzungstemperatur
Für diese Eigenschaft liegen im aktuellen Datenkontext keine experimentell ermittelten Werte vor.
Löslichkeit in Wasser
Im aktuellen Datenkontext ist kein quantitativer Löslichkeitswert verfügbar. Qualitativ sind anorganische Peroxide mit Peroxy-Bindungen wie \(\ce{Cl2O2}\) chemisch reaktiv gegenüber Wasser: wässriger Kontakt induziert typischerweise die hydrolytische Spaltung der O–O- oder Cl–O-Bindungen und die Bildung von oxychlorhaltigen Spezies (zum Beispiel \(\ce{HOCl}\) und verwandte kurzlebige Produkte). Folglich wird die Gleichgewichtslöslichkeit durch gleichzeitige chemische Umwandlung verkompliziert, und jede praktische wässrige Handhabung spiegelt sowohl die Hydrolysekinetik als auch die intrinsische Löslichkeit wider.
LösungspH (Qualitatives Verhalten)
Im aktuellen Datenkontext ist kein experimentell ermittelter pH-Wert für Standardwässrige Lösungen verfügbar. Qualitativ sind aus der Hydrolyse resultierende wässrige Reaktionsprodukte voraussichtlich sauer oder säurebildend (Bildung von oxychlorhaltigen Säuren wie \(\ce{HOCl}\) und verwandten Spezies), sodass durch Auflösung oder Hydrolyse von \(\ce{Cl2O2}\) gebildete Lösungen zu sauren, oxidierenden Bedingungen neigen. Der beobachtete pH-Wert der Lösung hängt von Konzentration, Ausmaß der Hydrolyse und Pufferkapazität des Mediums ab.
Chemische Eigenschaften
Acid–Base-Verhalten
\(\ce{Cl2O2}\) ist in seiner intakten molekularen Form keine klassische Brønsted-Säure oder -Base; Säure-Base-Phänomene resultieren hauptsächlich aus seinen Hydrolyseprodukten. Die Protonenübertragungschemie wird von oxychlorhaltigen Spezies dominiert, die bei Spaltung der Cl–O- oder O–O-Bindungen entstehen (beispielsweise Bildung von \(\ce{HOCl}\) und anderen chlorierten oxySäuren/-anionen unter geeigneten Bedingungen). Folglich sind Säure-Base-Gleichgewichte kontextabhängig: In wässrigen Umgebungen verhält sich das System als oxidierende saure Lösung und nicht als einfaches konjugiertes Säure-Base-Paar.
Reaktivität und Stabilität
Das definierende chemische Merkmal ist die Peroxy (O–O) Bindung: Diese Bindung ist thermisch und photochemisch labil und stellt den primären Weg für die Zersetzung zu chlorhaltigen Radikalen und molekularem Sauerstoff dar. Das Molekül ist ein starkes Oxidans und reagiert bereitwillig mit reduzierenden organischen und anorganischen Substraten, mit Übergangsmetalloberflächen, die die Zersetzung katalysieren, sowie mit Licht oder Wärme zur Erzeugung reaktiver Intermediate. Daher gilt es als chemisch instabil im Vergleich zu typischen kovalenten Dihalogenoxiden und erfordert Vorsichtsmaßnahmen gegen unkontrollierte Zersetzung. Reaktionsprodukte können chlorhaltige Spezies (Chloratome, \(\ce{Cl2}\), oxychlorhaltige Radikale) und Sauerstoff umfassen; in Gegenwart von Wasser dominieren hydrolytische und sekundäre oxidative Transformationen die Chemie.
Molekulare und ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekülformel: \(\ce{Cl2O2}\)
- Molekulargewicht: \(\mathrm{102.90\ g\ mol^{-1}}\)
- Exakte Masse (berechnet): \(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- Monoisotopische Masse (berechnet): \(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- Topologische polare Oberfläche (berechnet): 18,5 Å\(^2\)
- XLogP3 (berechnet): 1,7
Diese berechneten Parameter weisen auf ein niedermolekulares anorganisches Peroxid mit begrenzter polarer Oberfläche, aber ausreichender Polarität an den Sauerstoffstellen für reaktive Solvatisierung und Hydrolyse hin.
Bestandteile Ionen
Keine Bestandteileionen im isolierten Molekül – \(\ce{Cl2O2}\) ist eine neutrale kovalente Spezies (formale Ladung = 0). Ionische Spezies können erst nach chemischer Umwandlung entstehen (z. B. Hydrolyse zur Bildung oxychlorhaltiger Anionen wie \(\ce{ClO^-}\) unter spezifischen Bedingungen).
Identifikatoren und Synonyme
Registriernummern und Codes
- CAS Registry Number: 12292-23-8
- InChI:
InChI=1S/Cl2O2/c1-3-4-2 - InChIKey:
MAYPHUUCLRDEAZ-UHFFFAOYSA-N - SMILES:
O(OCl)Cl - ChEBI: CHEBI:35927
- DSSTox Substance ID: DTXSID001310193
- Nikkaji Number: J3.233.696E
- Wikidata: Q2679386
(SMILES, InChI und InChIKey sind maschinenlesbare Identifikatoren für Strukturrepräsentation und Cheminformatik-Workflows.)
Synonyme und gebräuchliche Namen
Vom Einlieferer angegebene Synonyme und gebräuchliche Namen in diesem Kontext umfassen: - 12292-23-8 - Chlorperoxid (Cl2(O2)) - RefChem:125329 - Dichlordioxid - chlorooxy Hypochlorit - Chlorperoxyd - ClOOCl - Dioxygen dichloride - Cl2O2 - bis(chloridooxygen)(O--O) - SCHEMBL180347 - CHEBI:35927 - DTXSID001310193 - Q5272473
Hinweis: Historische oder entfernte Synonyme sind aufgezeichnet, werden hier jedoch nur in der aktuellen aktiven Einliefererliste wiedergegeben.
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionale Rollen und Anwendungsbereiche
Eine kurze Zusammenfassung der Anwendung ist im aktuellen Datenkontext nicht verfügbar; in der Praxis wird dieser Stoff basierend auf seinen oben beschriebenen allgemeinen Eigenschaften ausgewählt. Auf Klassenebene werden kleine anorganische Peroxide und Oxychlor-Tautomere hauptsächlich als reaktive Oxidationsmittel in Forschungskontexten verwendet und sind von Interesse in der atmosphärischen Chemie sowie in mechanistischen Studien zur chlorgetriebenen Oxidation. Aufgrund ihrer Instabilität und gefährlichen Reaktivität sind routinemäßige großtechnische industrielle Anwendungen selten; die Anwendung beschränkt sich typischerweise auf kontrollierte Labor- oder spezialisierte Forschungseinrichtungen.
Typische Anwendungsbeispiele
Experimentell etablierte Gebrauchsmuster sind im aktuellen Datenkontext nicht verfügbar. Typische, verallgemeinerte Beispiele, die mit der chemischen Klasse übereinstimmen, umfassen: mechanistische Untersuchungen oxidativer Prozesse, Reagenzien bei explorativen synthetischen Oxidationen unter strengen Kontrollen sowie die Rolle als kurzlebige atmosphärische Spezies in photochemischen und umweltbezogenen Studien.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltgefahren
Chlorperoxid ist ein oxidierendes, reaktives Chemikal. Es kann bei Kontakt mit Haut, Augen und Schleimhäuten akute Reizungen und korrosive Effekte verursachen. Zersetzung oder Hydrolyse kann chlorhaltige Oxidationsmittel und potenziell Chlorgas freisetzen; das Einatmen von Zersetzungsprodukten stellt eine Atemwegsgefahr dar. Umweltgefährdungen resultieren aus der Bildung reaktiver Chlorspezies, die für aquatische Organismen toxisch sind und zu lokalem oxidativem Stress in Ökosystemen beitragen können. Aufgrund der potenziellen energetischen Zersetzung sollte Kontakt mit organischen Materialien, Reduktionsmitteln oder katalytischen Oberflächen vermieden werden.
Für detaillierte Gefahren-, Transport- und rechtliche Informationen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und die örtlichen gesetzlichen Bestimmungen konsultieren.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Die Handhabung sollte konservative Praktiken für instabile anorganische Peroxide und reaktive Halogenoxyverbindungen befolgen: Lagerung an einem kühlen, gut belüfteten, dunklen Ort fern von Wärmequellen, starken Reduktionsmitteln, brennbaren Materialien und organischen Verunreinigungen. Behälter und Transfergeräte sollten inert sein und frei von katalytischen Metallrückständen; mechanische Stöße und Lichteinwirkung sind zu minimieren. Tragen Sie geeignete persönliche Schutzausrüstung (Handschuhe, Augenschutz, gegebenenfalls Atemschutz) und verwenden Sie technische Schutzmaßnahmen (Ortsabsaugung, explosionsgeschützte Geräte, wo erforderlich). Bei Verschüttungen oder Zersetzungsereignissen den Bereich isolieren, nicht notwendiges Personal evakuieren und Notfallmaßnahmen für Oxidationsmittel und chlorhaltige Zersetzungsprodukte beachten.
