Тозилхлорид

Химические свойства

White to yellow solid.

Подготовка

Tosyl chloride is a by-product from the production of ortho-toluenesulfonyl chloride (a precursor for the synthesis of the common food additive and catalyst saccharin), via the chlorosulfonation of toluene:
CH3C6H5+ SO2Cl2→ CH3C6H4SO2Cl + HCl

Общее описание

Tosyl chloride is a white to gray powdered solid with a distinctive odor. It can be used in organic synthesis, to make nitriles, isocyanides and diimides.

Угроза здоровью

TOXIC; inhalation, ingestion or skin contact with tosyl chloride may cause severe injury or death. Contact with molten substance may cause severe burns to skin and eyes. Avoid any skin contact. Effects of contact or inhalation may be delayed. Fire may produce irritating, corrosive and/or toxic gases. Runoff from fire control or dilution water may be corrosive and/or toxic and cause pollution.

Пожароопасность

Non-combustible, substance itself does not burn but may decompose upon heating to produce corrosive and/or toxic fumes. Some are oxidizers and may ignite combustibles (wood, paper, oil, clothing, etc.). Contact with metals may evolve flammable hydrogen gas. Containers may explode when heated.

Описание

пара-Толуолсульфонилхлорид — органическое соединение, хлорангидрид пара-толуолсульфокислоты, реагент для образования производных данной сульфокислоты при реакциях с соединениями различных классов.

Применение

Обычным применением тозилхлорида является его реакция со спиртами, приводящая к образованию эфиров пара-толуолсульфокислоты (тозилирование). В качестве основания в этой реакции используют пиридин, а оптимальное соотношение спирта, тозилхлорида и пиридина составляет 1:1,5:2. С хорошим выходом тозилирование можно провести и в гетерофазной системе при участии хлорида бензилтриэтиламмония в качестве катализатора межфазного переноса.

Реакция тозилирования протекает селективно с участием первичных гидроксильных групп в присутствии вторичных. Также существуют примеры селективного тозилирования аминогрупп в присутствии гидроксильных групп и наоборот. Стереохимия хирального атома углерода при гидроксильной группе в ходе тозилирования не затрагивается.

Иногда тозилхлорид выступает как хлорирующий реагент. В частности его комбинация с 4-диметиламинопиридином превращает аллильные, пропаргильные и гликозидные спирты в соответствующие хлориды, в то время как для вторичных алифатических гидроксильных групп реакция останавливается на стадии тозилатов.

Смешивание карбоновой кислоты с тозилхлоридом в пиридине позволяет эффективно получить симметричный ангидрид карбоновой кислоты. Если делать это в присутствии спирта, с высоким выходом получается сложный эфир. Особенно этот метод важен для третичных спиртов. Во время данной реакции кислота постоянно превращается в ангидрид в присутствии спирта, что позволяет использовать её в реакции максимально полно.

Производство

При длительном хранении соединение разлагается водой до пара-толуолсульфокислоты и хлороводорода. Очистить его можно путём растворения в минимальном количестве хлороформа с последующим фильтрованием и разбавлением 5-кратным объёмом легкокипящего петролейного эфира для осаждения примесей. Полученный раствор фильтруют, обесцвечивают активированным углём и упаривают, получая чистый продукт в виде белых кристаллов.

Также тозилхлорид можно очистить перекристаллизацией из петролейного эфира, бензола или смеси толуола с петролейным эфиром. Раствор тозилхлорида в диэтиловом эфире можно промыть 10 %-ным раствором NaOH, высушить и выкристаллизовать вещество при охлаждении на льду.

Безопасность

Тозилхлорид чувствителен к влаге и обладает лакриматорным действием.

Методы очистки

Material that has been standing for a long time contains tosic acid and HCl and has m ca 65-68o. It is purified by dissolving (10g) in the minimum volume of CHCl3 (ca 25mL) filtered, and diluted with five volumes (i.e. 125mL) of pet ether (b 30-60o) to precipitate impurities. The solution is filtered, clarified with charcoal and concentrated to 40mL by evaporation. Further evaporation to a very small volume gives 7g of white crystals which are analytically pure, m 67.5-68.5o. (The insoluble material is largely tosic acid and has m 101-104o.) [Pelletier Chem Ind (London) 1034 1953.] It also crystallises from toluene/pet ether in the cold, from pet ether (b 40-60o) or *benzene. Its solution in diethyl ether has been washed with aqueous 10% NaOH until colourless, then dried (Na2SO4) and crystallised by cooling in powdered Dry-ice. It has also been purified by dissolving in *benzene, washing with aqueous 5% NaOH , then dried with K2CO3 or MgSO4, and distilled under reduced pressure and can be sublimed at high vacuum [Ebel Chem Ber 60 20861927]. [Beilstein 11 IV 375.]