Chlorek tionylu - Polski Serwis Naukowy

Chlorek tionylu, SOCl2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków kwasowych, pochodna kwasu siarkawego. W temperaturze pokojowej jest bezbarwną cieczą, dymiąca na powietrzu. Wykorzystywany w reakcjach chlorowania związków organicznych, m.in. podczas produkcji gazów bojowych.

Halogenki alkilowe, halogenoalkany – organiczne związki chemiczne, pochodne alkanów, w których jeden lub więcej atomów wodoru został zastąpiony przez atom halogenu.

Kwas siarkawy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(IV)), H2SO3 – nieorganiczny związek chemiczny, słaby i nietrwały kwas powstający w reakcji dwutlenku siarki z wodą. Z metalami tworzy trwałe sole – siarczyny.

Budowa i właściwości

Cząsteczka chlorku tionylu ma budowę piramidalną, wskazującą na obecność wolnej pary elektronowej (w przeciwieństwie do COCl2 o budowie płaskiej). Chlorek tionylu reaguje z wodą tworząc chlorowodór i dwutlenek siarki: H2O + SOCl2 → 2HCl + SO2

Jest bardzo reaktywny. W temperaturze około 140 °C ulega rozkładowi.

Otrzymywanie

Podstawową metodą przemysłowej syntezy chlorku tionylu jest reakcja trójtlenku siarki z dwuchlorkiem siarki:

Chlorki acylowe R-CO-Cl to grupa związków organicznych pochodnych kwasów karboksylowych, w których grupa hydroksylowa w grupie karboksylowej została zastąpiona atomem chloru.

Trichlorek fosforylu (tlenochlorek fosforu(V)), POCl3 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy chlorków kwasowych, zawierający grupę fosforylową P=O oraz trzy atomy chloru przyłączone do atomu fosforu.

SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2

Inne metody otrzymywania: SO2 + PCl5 → SOCl2 + POCl3 SO2 + Cl2 + SCl2 → 2SOCl2 SO3 + Cl2 + 2SCl2 → 3SOCl2

Zastosowania

Chemia organiczna

Chlorek tionylu jest szeroko stosowany w reakcjach chlorowania, np. do przekształcania kwasów karboksylowych w chlorki acylowe:

Reaguje z alkoholami dając odpowiednie chlorki alkilowe:

PubChem jest bazą danych związków chemicznych zarządzaną przez National Center for Biotechnology Information (NCBI). który jest częścią National Library of Medicine, który z kolei jest instytucją podległą United States National Institutes of Health (NIH). Baza powstała w 2004 r., a jej głównym celem jest przyspieszenie badań nad lekami poprzez obniżenie kosztów dostępu do informacji.

Halogenowanie – reakcja chemiczna polegająca na addycji (dodaniu) lub substytucji (wymianie na) atomów pierwiastków z grupy fluorowców do cząsteczek dowolnych związków chemicznych.

Otrzymywanie chlorków alkilowych z alkoholi

W reakcji tej w pierwszym etapie powstaje ester chlorosulfinylowy R−O−SOCl, który rozpada się do chlorku i SO2: R−OH + SOCl2 → R−O−SOCl + HCl → R−Cl + SO2

Ze względu na to, że produktami ubocznymi chlorowania za pomocą chlorku tionylu są gazy (HCl i SO2), a nadmiar SOCl2 można usunąć przez destylację, procedura oczyszczania właściwego produktu jest zwykle prostsza niż w przypadku chlorowania za pomocą pięciochlorku fosforu.

Tlenek siarki(IV), S O2 (ditlenek siarki, dwutlenek siarki, bezwodnik siarkawy) – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków niemetali. Bezbarwny gaz o ostrym, gryzącym i duszącym zapachu, silnie drażniący drogi oddechowe. Dwutlenek siarki jest trujący dla zwierząt i szkodliwy dla roślin. Ma własności bakteriobójcze i pleśniobójcze. Jest produktem ubocznym spalania paliw kopalnych, przez co przyczynia się do zanieczyszczenia atmosfery (smog). Stosowany jako konserwant (E220), szczególnie powszechnie do win, także markowych. Dwutlenek siarki wykorzystuje się również do produkcji siarczynów, do bielenia (w przemyśle tekstylnym i papierniczym), dezynfekcji (znany już w starożytności) i jako czynnik chłodniczy. Jest produktem pośrednim podczas produkcji kwasu siarkowego. Rozpuszczalny m.in. w wodzie i acetonie.

Para elektronowa, dublet elektronowy – termin określający dwa elektrony, zajmujące ten sam orbital atomowy lub molekularny, lecz mające przeciwne spiny.

Z 1,2-aminoalkoholami reaguje z wytworzeniem cyklicznych sulfamidów, natomiast gdy grupy OH i NH2 są bardziej oddalone, grupa hydroksylowa ulega substytucji atomem chloru, a z aminowej powstaje amid, jak np. w pierwszym etapie otrzymywania bicifadyny (leku przeciwbólowego):

Chemia nieorganiczna

Chlorek tionylu stosuje się do otrzymywania bezwodnych chlorków metali z soli uwodnionych:

Hydroksyaminy (aminoalkohole, alkaminy) to związki chemiczne zawierające grupę hydroksylową (-OH) oraz grupę aminową (-NH2, -NHR lub -NR2 – gdzie R jest grupą alkilową lub arylową).

Broń chemiczna – jeden z rodzajów broni, w którym podstawowym czynnikiem rażącym jest związek chemiczny o toksycznych właściwościach. Często termin ten jest utożsamiany z gazami bojowymi, gdyż większość - choć nie wszystkie - rodzaje broni chemicznej, są oparte na związkach, które w temperaturze pokojowej są gazami, lub cieczami o dużych prężnościach par (są wówczas stosowane w postaci aerozolu). Termin "broń chemiczna" ma jednak szersze znaczenie i oprócz samego czynnika rażącego obejmuje też urządzenia i techniki do jego przenoszenia i aplikowania na polu bitwy.

MCln·mH2O + m SOCl2 → MCln + m SO2 + 2m HCl

Chlorek tionylu wykorzystuje się także w ogniwach o zastosowaniach specjalnych.

Przypisy

Chlorek tionylu – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.
Allen, C. F. H.; Byers, Jr., J. R.; Humphlett, W. J.. Oleoyl chloride. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 4, s. 739, 1963.
Rutenberg, M. W.; Horning, E. C.. 1-Methyl-3-ethyloxindole. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 4, s. 620, 1963.
Mondanaro, K. R.; Dailey, W. P.. 3-Chloro-2-(chloromethyl)-1-propene. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 10, s. 212, 2004.
Krakowiak, K. E.; Bradshaw, J. S.. 4-Benzyl-10,19-diethyl-4,10,19-triaza-1,7,13,16-tetraoxacycloheneicosane. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 9, s. 34, 1998.
↑ Feng Xu, Bryon Simmons, Robert A. Reamer, Edward Corley, Jerry Murry, David Tschaen. Chlorination/cyclodehydration of amino alcohols with SOCl2: An old reaction revisited. „J.Org.Chem.”. 73 (1), s. 312-315, 2008. doi:10.1021/jo701877h.
A.R. Pray, R.F. Heitmiller, S. Strycker. Anhydrous Metal Chlorides. „Inorganic Syntheses”. 28, s. 321–323, 1990. doi:10.1002/9780470132593.ch80.
Jim Pilarzyk: Lithium Carbon Monofluoride Coin Cells in Real-Time Clock and Memory Backup Applications. Rayovac Corporation. [dostęp 2012-03-03].