Tionil klorida

Tionil klorida
Model bola-dan-pasak tionil klorida
Nama
Nama IUPAC
Sulfurous diklorida
Nama lain
  • Tionil diklorida
  • Sulfurous oksiklorida
  • Sulfinil klorida
  • sulfinil diklorida
  • Diklorosulfoksida
  • Sulfur oksida diklorida
  • Sulfur monoksida diklorida
  • Sulfuril(IV) klorida
Penanda
Model 3D (JSmol)
3DMet {{{3DMet}}}
ChEBI
ChemSpider
Nomor EC
Nomor RTECS {{{value}}}
UNII
Nomor UN 1836
  • InChI=1S/Cl2OS/c1-4(2)3 YaY
    Key: FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N YaY
  • InChI=1/Cl2OS/c1-4(2)3
    Key: FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYAN
  • ClS(Cl)=O
Sifat
SOCl2
Massa molar 118.97 g/mol
Penampilan cairan bening, tak berwarna (kuning akibat penuaan)
Bau menyengat dan tidak menyenangkan
Densitas 1.638 g/cm3, cairan
Titik lebur −1.045 °C (−1.849 °F; −772 K)
Titik didih 746 °C (1.375 °F; 1.019 K)
bereaksi
Kelarutan Larut dalam kebanyakan pelarut aprotik: toluena, kloroform, dietil eter. Bereaksi dengan pelarut protik: MeOH dll
Tekanan uap
  • 384 Pa (-40 °C)
  • 4.7 kPa (0 °C)
  • 15.7 kPa (25 °C)[1]
Indeks bias (nD) 1.517 (20 °C)[2]
Viskositas 0.6 cP
Struktur
piramidal
1.44 D
Termokimia
Kapasitas kalor (C) 121.0 kJ/mol (cair)[3]
Entropi molar standar (So) 309.8 kJ/mol (gas)[3]
Entalpi pembentukan standar (ΔfHo) -245.6 kJ/mol (cair)[3]
Bahaya
Bahaya utama
  • Beracun
  • Bereaksi hebat dengan air untuk melepaskan gas beracun
Piktogram GHS GHS05: KorosifGHS07: Tanda SeruGHS06: Beracun
Keterangan bahaya GHS {{{value}}}
H302, H314, H331
P261, P280, P305+351+338, P310
Titik nyala Tidak mudah terbakar[4]
Batas imbas kesehatan AS (NIOSH):
PEL (yang diperbolehkan)
 none[4]
REL (yang direkomendasikan)
 C 1 ppm (5 mg/m3)[4]
IDLH (langsung berbahaya)
 N.D.[4]
Senyawa terkait
Related tionil halida
Senyawa terkait
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verifikasi (apa ini YaYN ?)
Referensi

Tionil klorida adalah suatu senyawa anorganik dengan rumus kimia SOCl2. Cairan ini sangat mudah menguap dan berbau tidak sedap. Tionil klorida terutama digunakan sebagai pereaksi klorinasi, dengan sekitar 45,000 ton per tahun diproduksi pada awal tahun 1990an.[5] Senyawa ini beracun dan akan bereaksi keras dengan air untuk menghasilkan gas beracun, juga terdaftar sebagai senyawa Schedule 3 karena dapat digunakan untuk produksi senjata kimia.

Banyak yang tidak dapat membedakan antara tionil klorida dengan sulfuril klorida, SO2Cl2, namun sifat senyawa ini berbeda secara signifikan. Sulfuril klorida adalah sumber klor sedangkan tionil klorida merupakan sumber ion klorida.

Produksi

Sintesis utama senyawa ini dalam industri melibatkan reaksi belerang trioksida dan belerang diklorida:[6]

SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2

Metode lainnya termasuk sintesis dari fosfor pentaklorida, klorin dan belerang diklorida, atau fosgen:

SO2 + PCl5 → SOCl2 + POCl3
SO2 + Cl2 + SCl2 → 2 SOCl2
SO3 + Cl2 + 2 SCl2 → 3 SOCl2
SO2 + COCl2 → SOCl2 + CO2

Yang pertama dari empat reaksi di atas juga memberi fosfor oksiklorida (fosforil klorida), yang menyerupai tionil klorida dalam banyak reaksinya.

Sifat dan struktur

Struktur kristal SOCl2

SOCl2 mengadopsi geometri molekul piramidal dengan simetri molekul Cs Geometri ini dikaitkan dengan efek dari pasangan elektron sunyi di pusat belerang(IV).

Dalam keadaan padat SOCl2 membentuk kristal monoklinik dengan grup ruang P21/c.[7]

Kestabilan

Tionil klorida Memiliki umur simpan yang panjang, namun sampel "tua" mengembangkan rona berwarna kuning, mungkin karena pembentukan disulfur diklorida. Senyawa ini perlahan terdekomposisi menjadi S2Cl2, SO2 dan Cl2 pada sedikit di atas titik didih.[6][8] Tionil klorida rentan terhadap fotolisis, yang terutama berlanjut melalui mekanisme radikal.[9] Sampel yang menunjukkan tanda-tanda penuaan dapat dimurnikan dengan distilasi di bawah tekanan rendah, untuk memberi cairan yang tidak berwarna.[10]

Reaksi

Tionil klorida terutama digunakan dalam produksi industri senyawa organoklorin, yang sering kali merupakan zat antara obat-obatan dan agrikultur. Biasanya lebih disukai daripada pereaksi lainnya, seperti fosfor pentaklorida, sebagai produk sampingannya (HCl dan SO2) adalah gas, yang menyederhanakan pemurnian produk.

Banyak produk tionil klorida sendiri sangat reaktif dan karena itu melibatkan berbagai reaksi.

Dengan spesi oksigen

Tionil klorida bereaksi dengan air untuk membentuk sulfur dioksida dan asam klorida. Proses ini sangat eksotermik.

SOCl2 + H2O → 2 HCl + SO2

Secara klasik, ia mengubah asam karboksilat menjadi asil klorida.[11][12][13]

SOCl2 + RCO2H → RC(O)Cl + SO2 + HCl

Dengan proses yang sama, juga mengubah alkohol menjadi alkil klorida. Jika alkoholnya kiral, reaksi tersebut umumnya berlanjut melalui mekanisme SNi dengan mempertahankan stereokimia;[14] namun, tergantung pada kondisi pasti yang digunakan, stereo-inversi juga dapat dicapai. Secara historis penggunaan SOCl2 dalam kombinasi dengan amina tersier seperti piridin disebut halogenasi Darzens namun nama ini jarang digunakan oleh ahli kimia modern.

Reaksi dengan kelebihan alkohol menghasilkan ester sulfit, yang dapat menjadi pereaksi metilasi, alkilasi dan hidroksialkilasi yang kuat.[15]

SOCl2 + 2 ROH → (RO)2SO + 2 HCl

Contohnya, penambahan SOCl2 pada asam amino dalam metanol secara selektif menghasilkan metil ester yang sesuai.[16]

Dengan spesi nitrogen

Dengan amina primer, thionil klorida memberikan turunan sulfinamina (RNSO), satu contohnya adalah N-sulfinilanilin. Tionil klorida bereaksi dengan senyawa utama formamida untuk membentuk isosianida[17] dan dengan formamida sekunder untuk menghasilkan ion kloroiminium; Seperti reaksi dengan dimetilformamida akan membentuk pereaksi Vilsmeier.[18] Dengan proses analog primer amida akan bereaksi dengan tionil klorida untuk membentuk imidoil klorida, dengan amida sekunder juga memberi ion kloroiminium. Spesi ini sangat reaktif dan dapat digunakan untuk mengkatalisis konversi asam karboksilat menjadi asil klorida, mereka juga dieksploitasi dalam reaksi Bischler–Napieralski sebagai alat untuk membentuk isokuinolin.

Amida primer akan terus terbentuk nitril jika dipanaskan (degradasi amida Von Braun).[19] Tionil klorida juga telah digunakan untuk mempromosikan penataan ulang Beckmann dari oksima.

Keamanan

SOCl2 aalah senyawa reaktif yang dapat dengan keras dan/atau secara eksplosif melepaskan gas berbahaya pada kontak dengan air dan pereaksi lainnya. Tionil klorida dikontrol di bawah Konvensi Senjata Kimia, di mana tercantum di dalamnya Schedule 3. Tionil klorida digunakan dalam metode "di-di" untuk memproduksi agen saraf seri-G.

Lihat pula

Referensi

  1. ^ Thionyl chloride dalam Linstrom, P.J.; Mallard, W.G. (eds.) NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69. National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg MD. http://webbook.nist.gov (diakses tanggal 2014-05-11)
  2. ^ Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of inorganic chemicals. New York, NY [u.a.]: McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8. 
  3. ^ a b c Lide, ed.-in-chief David R. (1996). CRC handbook of chemistry and physics (edisi ke-76.). Boca Raton, Fla.: CRC Press. hlm. 5–10. ISBN 0-8493-0476-8. 
  4. ^ a b c d "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0611". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
  5. ^ Hans-Dietrich Lauss, Wilfried Steffens “Sulfur Halides” in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley-VCH, Weinheim, 2005.doi:10.1002/14356007.a25_623
  6. ^ a b Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, hlm. 694, ISBN 0-7506-3365-4 
  7. ^ Mootz, D.; Merschenz-Quack, A. (15 May 1988). "Structures of thionyl halides: SOCl2 dan SOBr2". Acta Crystallographica Section C. 44 (5): 926–927. doi:10.1107/S010827018800085X. 
  8. ^ Riley, edited by Georg Brauer ; translated by Scripta Technica, Inc. Translation editor Reed F. (1963). Handbook of preparative inorganic chemistry. Volume 1 (edisi ke-2nd). New York, N.Y.: Academic Press. hlm. 383. ISBN 978-0121266011. 
  9. ^ Donovan, R. J.; Husain, D.; Jackson, P. T. (1969). "Spectroscopic and kinetic studies of the SO radical and the photolysis of thionyl chloride". Transactions of the Faraday Society. 65: 2930. doi:10.1039/TF9696502930. 
  10. ^ Friedman, Lester; Wetter, William P. (1967). "Purification of thionyl chloride". Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical: 36. doi:10.1039/J19670000036. 
  11. ^ Clayden, Jonathan; Greeves, Nick; Warren, Stuart; Wothers, Peter (2001). Organic Chemistry (edisi ke-1st). Oxford University Press. hlm. 295. ISBN 978-0-19-850346-0. 
  12. ^ Allen, C. F. H.; Byers, Jr., J. R.; Humphlett, W. J. (1963). "Oleoyl chloride". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 739. 
  13. ^ Rutenberg, M. W.; Horning, E. C. (1963). "1-Methyl-3-ethyloxindole". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 620. 
  14. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (edisi ke-6), New York: Wiley-Interscience, hlm. 469, ISBN 0-471-72091-7 
  15. ^ van Woerden, H. F. (1963). "Organic Sulfites". Chemical Reviews. 63 (6): 557–571. doi:10.1021/cr60226a001. 
  16. ^ Brenner, M.; Huber, W. (1953). "Herstellung von α-Aminosäureestern durch Alkoholyse der Methylester". Helvetica Chimica Acta (dalam bahasa German). 36 (5): 1109–1115. doi:10.1002/hlca.19530360522. 
  17. ^ Niznik, G. E.; Morrison, III, W. H.; Walborsky, H. M. (1988). "1-d-Aldehydes from organometallic reagents: 2-methylbutanal-1-d". Org. Synth.; Coll. Vol. 6: 751. 
  18. ^ Arrieta, A; Aizpurua, J.M; Palomo, C (1984). "N,N-Dimethylchlorosulfitemethaniminium chloride (SOCl2-DMF) a versatile dehydrating reagent". Tetrahedron Letters. 25 (31): 3365–3368. doi:10.1016/S0040-4039(01)81386-1. 
  19. ^ Krynitsky, J. A.; Carhart, H. W. (1963). "2-Ethylhexanonitrile". Org. Synth.; Coll. Vol. 4: 436. 
Kembali kehalaman sebelumnya