Methansulfonylchlorid
Methansulfonylchlorid (mesylchlorid) je organická sloučenina se vzorcem CH3SO2Cl, často zkracovaným jako MsCl. Jedná se o bezbarvou kapalinu rozpustnou v polárních organických rozpouštědlech, která ale reaguje s vodou, alkoholy, a aminy. Jedná se o nejjednodušší organický sulfonylchlorid. Používá se na přípravu methansulfonátů a sulfenu.[2]
| Methansulfonylchlorid | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
 Model molekuly | |
| Obecné | |
| Systematický název | methansulfonylchlorid |
| Ostatní názvy | mesylchlorid |
| Sumární vzorec | CH3SO2Cl |
| Vzhled | bezbarvá až nažloutlá kapalina[1] |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 124-63-0 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 204-706-1 |
| PubChem | 31297 |
| SMILES | CS(=O)(=O)Cl |
| InChI | InChI=1S/CH3ClO2S/c1-5(2,3)4/h1H3 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 114,55 g/mol |
| Teplota tání | −32 °C (241 K)[1] |
| Teplota varu | 62 °C (335 K) (2,4 kPa) 161 °C (434 K) (97,3 kPa)[1] |
| Hustota | 1,4805 g/cm3 (18 °C)[1] |
| Index lomu | 1,4573 (20 °C) 1,451 (23 °C)[1] |
| Rozpustnost ve vodě | reaguje[1] |
| Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | rozpustný v ethanolu[1] |
| Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech | rozpustný v diethyletheru[1] |
| Tlak páry | 0,27 kPa (20 °C) 0,41 kPa (25 °C)[1] |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Entalpie varu ΔHv | 349 J/g[1] |
| Bezpečnost | |
 GHS05  GHS06  GHS07 | |
| H-věty | H290 H300 H301 H302 H311 H312 H314 H317 H318 H330 H335 H412[1] |
| P-věty | P234 P260 P261 P262 P264+265 P270 P271 P272 P273 P280 P284 P301+316 P301+317 P301+330+331 P302+352 P302+361+354 P304+340 P305+354+338 P316 P317 P319 P320 P321 P330 P333+317 P361+364 P362+364 P363 P390 P403+233 P405 P406 P501[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Příprava a výroba
editovatMethansulfonylchlorid lze získat radikálovou reakcí methanu se sulfurylchloridem:
- CH4 + SO2Cl2 → CH3SO2Cl + HCl
Dalším možným postupem je chlorace kyseliny methansulfonové thionylchloridem nebo fosgenem:
Reakce
editovatDíky vysoké reaktivitě lze methansulfonylchlorid použít na přípravu řady dalších sloučenin. Jedná se o elektrofil, sloužící jako zdroj skupiny CH3SO +
2 .[2]
Methansulfonáty
editovatMethansulfonylchlorid se nejvíce využívá na přípravu methansulfonátů reakcemi s alkoholy za přítomnosti nenukleofilních zásad.[3]
Na rozdíl od tvorby toluensulfonátů z alkoholů a p-toluensulfonylchloridu za přítomnosti pyridinu vznik methansulfonátů probíhá odlišným mechanismem, kde nejprve methansulfonylchlorid projde E1cB-eliminací za vzniku reaktivního sulfenu (CH2=SO2), jenž reaguje s alkoholem a následně se rychlým přenosem protonu vytvoří konečný produkt. Tento návrh mechanismu byl podpořen experimenty založenými na izotopovém značkování a zachycování sulfenu v cykloaduktu.[4]
Methansulfonáty se využívají v substitučních, eliminačních, redukčních, a přesmykových reakcích; Methansulfonáty oximů procházejí při působení Lewisových kyselin Beckmannovými přesmyky.[5]
Methansulfonáty občas také slouží jako chránicí skupiny pro alkoholy. Jsou stálé v kyselých prostředích a odstraňují se sodíkovým amalgámem.[6]
Methansulfonamidy
editovatMethansulfonylchlorid reaguje s primárními a sekundárními aminy za vzniku methansulfonamidů. Na rozdíl od methansulfonátů jsou methansulfonamidy odolné vůči hydrolýze za kyselých i zásaditých podmínek.[2] Lze je použít jako chránicí skupiny, přeměnitelné zpět na aminy hydridem lithno-hlinitým nebo Birchovými redukcemi.[7]
Adice na alkyny
editovatPo přidání chloridu měďnatého se methansulfonylchlorid navazuje na alkyny a vytváří se β-chlorsulfony.[8]
Příprava heterocyklických sloučenin
editovatReakcemi s některými zásadami, jako je například triethylamin, vytváří methansulfonylchlorid prostřednictvím eliminačních reakcí sulfeny; ty se poté mohou cykloadovat za vzniku heterocyklů, například u u α-hydroxyketonů se tvoří pětičlenné sultony.[9]
Ostatní
editovatAcyliminiové ionty lze získat z α-hydroxyamidů, vzniklých reakcemi methansulfonylchloridu se zásadou, jako je triethylamin.[10]
Bezpečnost
editovatMethansulfonylchlorid je vysoce toxický při vdechnutí, a žíravý. S nukleofily (jako je například voda) reaguje silně exotermně. Při zahřátí na teplotu rozkladu uvolňuje oxidy síry a chlorovodík.[11]
Reference
editovat- ↑ a b c d e f g h i j k l m https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/31297
- ↑ a b c Valerie Vaillancourt, Michele M. Cudahy, Matthew M. Kreilein and Danielle L. Jacobs "Methanesulfonyl Chloride" in E-EROS Encyclopedia for Reagents in Organic Synthesis DOI:10.1002/047084289X.rm070.pub2
- ↑ A. Furst; F. Koller. Über Steroide und Sexualhormone. Ein neuer Weg zur Herstellung der α-Oxyde von Cholesterin und trans-Dehydro-androsteron. Helvetica Chimica Acta. 1947, s. 1454–1460. DOI 10.1002/hlca.19470300609. PMID 20272042.
- ↑ James Frederick King. Return of sulfenes. Accounts of Chemical Research. 1975, s. 10–17. ISSN 0001-4842. DOI 10.1021/ar50085a002.
- ↑ K. Maruoka; T. Miyazaki; M. Ando; Y. Matsumura; S. Sakane; K. Hattori; H. Yamamoto. Organoaluminum-promoted Beckmann rearrangement of oxime sulfonates. Journal of the American Chemical Society. 1983, s. 2831. DOI 10.1021/ja00347a052.
- ↑ K. T. Webster; R. Eby; C. Schuerch. Selective demesylation of 2-O-(methylsulfonyl)-?-mannopyranoside derivatives with sodium amalgam and 2-propanol. Carbohydrate Research. 1983, s. 335. DOI 10.1016/0008-6215(83)88490-0.
- ↑ P. Merlin; J. C. Braekman; D. Daloze. Stereoselective synthesis of (±)-tetraponerine-8, a defence alkaloid of the ant Tetraponera sp. Tetrahedron Letters. 1988, s. 1691. DOI 10.1016/S0040-4039(00)82019-5.
- ↑ Y. Amiel. Addition of sulfonyl chlorides to acetylenes. Tetrahedron Letters. 1971, s. 661–663. DOI 10.1016/S0040-4039(01)96524-4.
- ↑ T. Potonay; G. Batta; Z. Dinya. 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, s. 343–347. DOI 10.1002/jhet.5570250158.
- ↑ A. R. Chamberlin; H. D. Nguyen; J. Y. L. Chung. Cationic cyclization of ketene dithioacetals. A general synthesis of pyrrolizidine, indolizidine, and quinolizidine alkaloid ring systems. The Journal of Organic Chemistry. 1984, s. 1682. DOI 10.1021/jo00184a002.
- ↑ Methanesulfonyl chloride [online]. Dostupné online.
Externí odkazy
editovat
Obrázky, zvuky či videa k tématu methansulfonylchlorid na Wikimedia Commons
