Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК Дихлорид серы | |
Другие имена
| |
Идентификаторы | |
Номер CAS | |
3D-модель (JSmol ) | |
ChEBI | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.028.863 |
Номер EC |
|
PubChem CID | |
номер RTECS |
|
UNII | |
номер ООН | 1836 |
CompTox Dashboard (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБКИ
| |
Свойства | |
Химическая формула | SOCl 2 |
Молярный м зад | 118,97 г / моль |
Внешний вид | Бесцветная жидкость (желтеет при старении) |
Запах | Резкий и неприятный |
Плотность | 1,638 г / см, жидкость |
Температура плавления | -104,5 ° C (-156,1 ° F; 168,7 K) |
Точка кипения | 74,6 ° C (166,3 ° F; 347,8 K) |
Растворимость в воде | Реагирует |
Растворимость | Растворим в большинстве апротонных растворителей: толуол, хлороформ, диэтиловый эфир. Реагирует с протонными растворителями, такими как спирты |
Давление пара |
|
Показатель преломления (nD) | 1,517 (20 ° C) |
Вязкость | 0,6 cP |
Структура | |
Молекулярная форма | пирамидальная |
Дипольный момент | 1,44 D |
Термохимия | |
Теплоемкость (C) | 121,0 Дж / моль (жидкость) |
Стандартная молярная. энтропия (S 298) | 309,8 кДж / моль (газ) |
Std энтальпия. образования (ΔfH298) | -245,6 кДж / моль (жидкость) |
Опасности | |
Основные опасности |
|
Пиктограммы GHS | |
Сигнальное слово GHS | Опасно |
Краткая характеристика опасности GHS | H302, H314, H331 |
Меры предосторожности GHS | P261, P280, P305 + 351 + 338, P310 |
NFPA 704 (огненный алмаз) | 0 4 2 |
Температура вспышки | Невоспламеняющийся |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (допустимый) | Нет |
REL (рекомендуется) | C 1 частей на миллион (5 мг / м) |
IDLH (Im опосредовать опасность) | ND |
Родственные соединения | |
Родственные тионилгалогениды | |
Родственные соединения | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
N (что такое ?) | |
Инфобокс ссылки | |
Тионилхлорид представляет собой неорганическое соединение с химической формулой S O Cl. 2. Это умеренно летучая бесцветная жидкость с неприятным едким запахом. Тионилхлорид в основном используется в качестве реагента хлорирования, при этом в начале 1990-х годов производилось примерно 45 000 тонн (50 000 коротких тонн) в год. Он токсичен, вступает в реакцию с водой и также включен в Конвенцию о химическом оружии, поскольку может использоваться для производства химического оружия.
Тионилхлорид иногда путают с сульфурилхлоридом, SO 2Cl2, но свойства этих соединений значительно различаются. Сульфурилхлорид является источником хлора, тогда как тионилхлорид является источником хлорид-ионов.
Основной промышленный синтез включает реакцию триоксида серы и дихлорида серы :
Другие методы включают синтез из пентахлорида фосфора, хлора и дихлорида серы или фосгена :
Первая из четырех вышеупомянутых реакций также образует оксихлорид фосфора (фосфорилхлорид), который напоминает тионилхлорид во многих его реакциях.
SOCl 2 принимает треугольную пирамидальную геометрию молекулы с симметрией молекулы C s. Такая геометрия объясняется воздействием неподеленной пары на центральный серный (IV) центр.
В твердом состоянии SOCl 2 образует моноклинные кристаллы с пространственной группой P21/ c.
Тионилхлорид имеет длительный срок хранения, однако "выдержанные" образцы приобретают желтый оттенок, возможно, из-за образования дихлорида дисеры. Он медленно разлагается на S2Cl2, SO2 и Cl2 при температуре чуть выше точки кипения. Тионилхлорид подвержен фотолизу, который в основном протекает по радикальному механизму. Образцы, показывающие признаки старения, можно очистить перегонкой при пониженном давлении, чтобы получить бесцветную жидкость.
Тионилхлорид в основном используется в промышленном производстве хлорорганических соединений, которые часто являются промежуточными продуктами в фармацевтике и агрохимии. Обычно он предпочтительнее других реагентов, таких как пентахлорид фосфора, поскольку его побочные продукты (HCl и SO 2) являются газообразными, что упрощает очистку продукта.
Многие продукты тионилхлорида сами по себе обладают высокой реакционной способностью и, как таковые, участвуют в широком диапазоне реакций.
Тионилхлорид экзотермически реагирует с водой с образованием диоксида серы и соляной кислоты :
По аналогичному процессу он также реагирует с спиртами с образованием алкилхлоридов. Если спирт хиральный, реакция обычно протекает по механизму SNi с сохранением стереохимии; однако, в зависимости от точных используемых условий, также может быть достигнута стереоинверсия. Исторически использование SOCl 2 в сочетании с третичным амином, таким как пиридин, называлось галогенирование Дарценса, но это название редко используется современными химиками.
Превращение вторичного спирта в хлоралкан под действием тионилхлорида.Реакции с избытком спирта дают сложные эфиры сульфита, которые могут быть сильными метилированием, алкилированием и реагенты гидроксиалкилирования.
Например, добавление SOCl 2 в аминокислоты в метаноле селективно дает соответствующие метиловые эфиры.
Обычно он превращает карбоновые кислоты в ацилхлориды :
Исследован механизм реакции:
С первичными аминами тионилхлорид дает производные сульфиниламина (RNSO), одним из примеров которых является N- сульфиниланилин. Тионилхлорид реагирует с первичными формамидами с образованием изоцианидов и с вторичными формамидами с образованием ионов хлора иминия ; при такой реакции с диметилформамидом образуется реагент Вильсмайера. По аналогичному процессу первичные амиды будут реагировать с тионилхлоридом с образованием имидоилхлоридов, а вторичные амиды также дают ионы хлора иминия. Эти вещества обладают высокой реакционной способностью и могут использоваться для катализирования превращения карбоновых кислот в ацилхлориды, они также используются в реакции Бишлера-Наперальски как средство образования изохинолинов.
первичных амидов при нагревании продолжит образовывать нитрилы (разложение амида Фон Брауна ). Тионилхлорид также использовался для ускорения перегруппировки Бекмана оксимов.
Тионилхлорид превращает фосфоновые кислоты и фосфонаты в фосфорилхлориды. Именно для этого типа реакции тионилхлорид внесен в список Списка 3, так как он может использоваться в "ди-ди" методе получения нервно-паралитических агентов серии G . Например, тионилхлорид превращает диметилметилфосфонат в дихлорид метилфосфоновой кислоты, который можно использовать в производстве зарина и зомана.
Поскольку SOCl 2 реагирует с водой, его можно использовать для дегидратации различных гидратов хлоридов металлов, таких как MgCl 2 · 6H 2O, AlCl 3 · 6H 2O и FeCl 3 · 6H 2O. Это преобразование включает обработку кипящим тионилхлоридом и следует следующему общему уравнению:
Тионилхлорид - компонент литий-тионилхлоридных батарей, где он действует как положительный электрод (катод ) с литием, образующим отрицательный электрод (анод ); электролитом обычно является тетрахлоралюминат лития. Общая реакция разряда следующая:
Эти неперезаряжаемые батареи имеют много преимуществ по сравнению с другими формами литиевых батарей, такими как высокая плотность энергии, широкий диапазон рабочих температур и длительный срок хранения и эксплуатации. Однако их высокая стоимость и соображения безопасности ограничили их использование. Содержимое батарей очень токсично и требует специальных процедур утилизации; кроме того, они могут взорваться при коротком замыкании.
SOCl 2 представляет собой реактивное соединение, которое может сильно выделять опасные газы при контакте с водой и другими реагентами. Он также контролируется в соответствии с Конвенцией о химическом оружии и внесен в список Списка 3, поскольку он используется в "ди-ди" методе производства нервно-паралитических агентов серии G ..
В 1849 году французские химики Жан-Франсуа Персо и Блох и немецкий химик Питер Кремерс (1827-?) Независимо друг от друга впервые синтезировали тионилхлорид путем реакции пентахлорид фосфора с диоксидом серы. Однако их продукты были нечистыми: и Персоз, и Кремерс утверждали, что тионилхлорид содержит фосфор, а Кремерс зафиксировал его точку кипения как 100 ° C (вместо 74,6 ° C). В 1857 году немецко-итальянский химик Хуго Шифф подверг неочищенный тионилхлорид многократной фракционной перегонке и получил жидкость, которая кипела при 82 ° C и которую он назвал тионилхлоридом. В 1859 году немецкий химик Георг Людвиг Кариус заметил, что тионилхлорид можно использовать для получения ангидридов кислот и ацилхлоридов из карбоновых кислот и для получения алкилхлоридов из спиртов.