Methansulfonylchlorid

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Methansulfonylchlorid
Strukturní vzorec
Strukturní vzorec
Model molekuly
Model molekuly
Obecné
Systematický názevmethansulfonylchlorid
Ostatní názvymesylchlorid
Sumární vzorecCH3SO2Cl
Vzhledbezbarvá až nažloutlá kapalina[1]
Identifikace
Registrační číslo CAS124-63-0
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)204-706-1
PubChem31297
SMILESCS(=O)(=O)Cl
InChIInChI=1S/CH3ClO2S/c1-5(2,3)4/h1H3
Vlastnosti
Molární hmotnost114,55 g/mol
Teplota tání-32 °C (241 K)[1]
Teplota varu62 °C (335 K) (2,4 kPa)
161 °C (434 K) (97,3 kPa)[1]
Hustota1,4805 g/cm3 (18 °C)[1]
Index lomu1,4573 (20 °C)
1,451 (23 °C)[1]
Rozpustnost ve voděreaguje[1]
Rozpustnost v polárních
rozpouštědlech		rozpustný v ethanolu[1]
Rozpustnost v nepolárních
rozpouštědlech		rozpustný v diethyletheru[1]
Tlak páry0,27 kPa (20 °C)
0,41 kPa (25 °C)[1]
Termodynamické vlastnosti
Entalpie varu ΔHv349 J/g[1]
Bezpečnost
GHS05 – korozivní a žíravé látky
GHS05
GHS06 – toxické látky
GHS06
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
[1]
H-větyH290 H300 H301 H302 H311 H312 H314 H317 H318 H330 H335 H412[1]
P-větyP234 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]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

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]

Příprava a výroba[editovat | editovat zdroj]

Methansulfonylchlorid lze získat radikálovou reakcí methanu se sulfurylchloridem:

CH4 + SO2Cl2 → CH3SO2Cl + HCl

Dalším možným postupem je chlorace kyseliny methansulfonové thionylchloridem nebo fosgenem:

CH3SO3H + SOCl2 → CH3SO2Cl + SO2 + HCl
CH3SO3H + COCl2 → CH3SO2Cl + CO2 + HCl

Reakce[editovat | editovat zdroj]

Díky vysoké reaktivitě lze methansulfonylchlorid použít na přípravu řady dalších sloučenin. Jedná se o elektrofil, sloužící jako zdroj skupiny CH3SO +
2 .[2]

Methansulfonáty[editovat | editovat zdroj]

Methansulfonylchlorid 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[editovat | editovat zdroj]

Methansulfonylchlorid 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[editovat | editovat zdroj]

Po přidání chloridu měďnatého se methansulfonylchlorid navazuje na alkyny a vytváří se β-chlorsulfony.[8]

Příprava heterocyklických sloučenin[editovat | editovat zdroj]

Reakcemi 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[editovat | editovat zdroj]

Acyliminiové ionty lze získat z α-hydroxyamidů, vzniklých reakcemi methansulfonylchloridu se zásadou, jako je triethylamin.[10]

Bezpečnost[editovat | editovat zdroj]

Methansulfonylchlorid 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 | editovat zdroj]

  1. ↑ a b c d e f g h i j k l m https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/31297
  2. ↑ 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
  3. ↑ 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. 
  4. ↑ James Frederick King. Return of sulfenes. Accounts of Chemical Research. 1975, s. 10-17. ISSN 0001-4842. DOI 10.1021/ar50085a002. 
  5. ↑ 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. 
  6. ↑ 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. 
  7. ↑ 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. 
  8. ↑ Y. Amiel. Addition of sulfonyl chlorides to acetylenes. Tetrahedron Letters. 1971, s. 661-663. DOI 10.1016/S0040-4039(01)96524-4. 
  9. ↑ 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. 
  10. ↑ 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. 
  11. ↑ Methanesulfonyl chloride [online]. Dostupné online. 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Methansulfonylchlorid&oldid=23955847“