クロロスルホン酸

外観

無色～赤色～緑色透明液体～わずかに濁った液体

性質

クロロスルホン酸は反応性の高い物質で、水やと激しく反応します。特に水と激しく反応すると、分解して硫酸とを生じ、また、吸湿性が強く空気中で発煙します。

そのため、溶媒に溶かして使用する際には、求核性のない溶媒を選択することが大切です。クロロホルム、ジクロロメタン、 ピリジンには可溶ですが、二硫化炭素と四塩化炭素には不溶であることが知られています。

溶解性

水, エタノールと反応し分解する。水と激しく反応し、分解して硫酸及び塩酸を生じる。

解説

クロロ硫酸．クロロトリオキソ硫(Ⅵ)酸水素ともいう．クロロスルホン酸は旧名．発煙硫酸に氷冷しつつ塩酸を通すか，五塩化リンを反応させると得られる．無色の発煙性，刺激臭のある液体．融点－80 ℃，沸点151～152 ℃．密度1.75 g cm－3．水とはげしく反応してH2SO4とHClになる．スルホン化剤や塩素化剤に用いられる．腐食性が強く，皮膚をおかす．有毒．

用途

有機合成原料(スルホン化剤)、煙幕。

用途

合成洗剤原料をはじめ、医薬品や染料等の原料や、スルホン化剤として用いられる。

危険性

クロロスルホン酸は、毒物および劇物取締法の劇物に該当します。腐食性が強く、皮膚に接触すると、激しい薬傷を生じるため、取り扱いには注意が必要です。皮膚だけでなく、目にも強い刺激性を持ち、さらに摂取してしまうと内臓にも大きなダメージを与えてしまいます。

触れてしまった場合には、すぐに大量の水で洗い流すことが重要です。飲み込んでしまった場合には、すぐに医師の処置を受ける必要があります。

また、空気中に放置すると空気中の水分と反応して危険な塩化水素や硫酸を生じ、特に塩化水素は揮発性が高いので保管する際には注意が必要です。取り扱う際には白衣や保護服、ゴム手袋及び保護メガネの着用が必須です。

参考文献

化学的特性

Chlorosulfonic acid, ClS03H, also known as chlorosulfuric acid and sulfuric chlorohydrin, is an colorless to light yellow oily liquid. It is formed from sulfur trioxide and hydrogen chloride, but decomposes in water to form hydrochloric acid and sulfuric acid.It is a vigorous dehydrating agent and is used in manufacturing synthetic drugs,poison gas, and saccharin.

使用

Chlorosulfonic acid is used as detergent and as an anti-contrail agent. It is used as an intermediate in the production of other substances such as pharmaceuticals and chemicals. It finds application in producing smoke screens.

一般的な説明

A colorless to yellow colored fuming liquid with a pungent odor. Density 14.7 lb / gal. Causes severe burns. Very toxic by inhalation. Corrosive to metals.

反応プロフィール

Chlorosulfonic acid is a strong oxidizing acid. Reacts violently with water, strong mineral acids and bases, alcohols, finely dispersed organic matter. Dangerously incompatible with combustible materials, nitrates, chlorates, metallic powders, carbides, picrates, and fulminates. Undergoes possibly violent reactions with acetic acid, acetic anhydride, acetonitrile, acrolein, acrylic acid, acrylonitrile, alkali, allyl alcohol, allyl chloride, ammonium hydroxide, aniline, butyraldehyde, cresol, cumene, diethyleneglycol methyl ether, diisopropyl ether, diphenyl ether, ethyl acetate, ethyl acrylate, ethylene chlorohydrin, ethylenediamine, ethylene glycol, glyoxal, hydrocarbons (hexane, heptane), hydrogen peroxide, isoprene, powdered metals, methyl ethyl ketone, propylene oxide, vinyl acetate. When heated to decomposition, Chlorosulfonic acid emits toxic fumes of hydrogen chloride and oxides of sulfur [Sax, 9th ed., 1996, p. 831]. Reaction with phosphorus accelerates out of control and culminates in an explosion [Heumann, K. et al., Ber., 1882, 15, p. 417]. Mixing chlorosulfuric acid and 98% sulfuric acid may evolve HCl [Subref: Anon, Loss Prev. Bull. 1977, (013), 2-3].

危険性

Toxic by inhalation; strong irritant to eyes and skin; causes severe burns. Can ignite combustible materials. Evolves hydrogen on contact with most metals.

健康ハザード

INHALATION: vapor extremely irritating to lungs and mucous membranes. Vapor has such a sharp and pentrating odor that inhalation of severely toxic quantities is unlikely unless it is impossible to escape the fumes. CONTACT WITH EYES OR SKIN: liquid acid will severely burn body tissue.

使用用途

クロロスルホン酸の用途は、合成洗剤原料・医薬品・染料の原料などのスルホン化剤として使用されています。クロロスルホン酸はさまざまな用途があり、日本でも大量に消費されています。

1. 有機化学における反応剤

クロロスルホン酸は、主にスルホン化反応における反応剤として用いられます。スルホン化とは、有機化合物の水素原子をスルホ基に置換させる反応のことです。

2. その他

水と反応して塩酸と硫酸の白い煙を形成することから、軍事舞台で使用される煙幕の原料としても使用したり、 ステルス爆撃機のエンジン排気による飛行機雲の発生を抑えることを目的に、排気中の水分を吸着させるために排気中に散布したりします。

クロロスルホン酸のその他情報

クロロスルホン酸は、濃硫酸に対して五塩化リンを反応させることによって合成することができます。また、三酸化硫黄と塩酸を反応させる方法でも合成可能です。

安全性プロファイル

A poison irritant. See also SULFURIC ACID. Chlorosulfonic acid is corrosive, can cause severe acid burns and is very irritating to the eyes, lungs, and mucous membranes. It can cause acute toxic effects either in the liquid or vapor state. Inhalation of concentrated vapor may cause loss of consciousness with serious damage to lung tissue. Contact of liquid with the eyes can cause severe burns if the liquid is not immediately and completely removed. It also causes severe sh burns due to its highly corrosive action. Upon ingestion it

職業ばく露

Used to make pesticides, detergents, pharmaceuticals, dyes, resins, sulfonated oils; intermediate for dyes and pharmaceuticals; and pesticides. Although no military designation has been assigned chlorosulfonic acid may have been used as a choking/pulmonary agent

輸送方法

UN1754 Chlorosulfonic acid (with or without sulfur trioxide), Hazard class: 8; Labels: 8-Corrosive material, 6.1-Poison Inhalation Hazard, Inhalation Hazard Zone B.

純化方法

Distil the acid in an all-glass apparatus, taking the fraction boiling at 156-158o. It reacts EXPLOSIVELY with water [Cremlyn Chlorosulfonic acid: A Versatile Reagent, Royal Society of Chemistry UK, 2002, p 308, ISBN 0854044981, Fehér in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (Ed. Brauer) Academic Press Vol I p 385 1963].

不和合性

Explosively reacts with water, forming sulfuric and hydrochloric acid and dense fumes. Dangerously reactive, avoid contact with all other material. Violent reaction with many compounds, including reducing agents; alcohols, chemically active metals; combustible materials, strong acids, alkaline earth sulfides, aluminum carbides, aluminum, amines, calcium sulfide, carbides, chlorine trifluoride, glycerin, hydrides, hydrochloric acid, hydrogen peroxide, hydrogen sulfide, hydroxylamine, magnesium, metal powders, metal sulfides, molybdenum, phenylhydrazine, phosphorous red/friction, phosphorous trichloride, silicon, sulfides, sulfur, sulfur dioxide, sulfur/ friction, sulfuric acid, tungsten, hydrogen trisulfide, diphenyl ether, finely divided metals, silver nitrate. Contact with phosphorous may cause fire and explosions. Forms explosive material with ethyl alcohol. Attacks many metals; reaction with steel drums forms explosive hydrogen gas, which must be periodically relieved.