Chlorek tionylu

Chlorek tionylu
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
podst.	dichloro-λ4-sulfanon
addyt.	dichlorydooksydosiarka
	Inne nazwy i oznaczenia
	tlenochlorek siarki, dichlorek tlenek siarki, oksochlorek siarki, chlorek sulfinylu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	SOCl2
Masa molowa	118,97 g/mol
Wygląd	bezbarwna bądź żółta ciecz o duszącym zapachu dwutlenku siarki
	Identyfikacja
Numer CAS	7719-09-7
PubChem	24386
SMILES
	O=S(Cl)Cl
InChI
	InChI=1S/Cl2OS/c1-4(2)3
	InChIKey
	FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N
Właściwości
	Gęstość
	1,631 g/cm³; ciecz; 1,64 g/cm³ (20 °C); ciecz
	Rozpuszczalność w wodzie
	rozkład
Temperatura topnienia	-105– −104,5 °C
Temperatura wrzenia	76–79 °C
logP	0,68
Lepkość	0,801 C
Budowa
Moment dipolowy	1,4 D
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI
Zwroty H	H332, H302, H314, EUH014, EUH029
Zwroty P	P261, P280, P305+P351+P338, P310
	Europejskie oznakowanie substancji
	oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne
	Na podstawie Rozporządzenia CLP, zał. VI
	Żrący; (C)
Zwroty R	R14, R20/22, R29, R35
Zwroty S	S1/2, S26, S36/37/39, S45
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	0 4 2 W
Temperatura zapłonu	-18 °C
Numer RTECS	XM5150000
Dawka śmiertelna	LD50 324 mg/kg (szczur, doustnie)
	Podobne związki
Podobne związki	fluorek tionylu (SOF2); bromek tionylu (SOBr2); chlorek sulfurylu (SO2Cl2); fosgen (COCl2); chlorek nitrozylu (ClNO)
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

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.

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^[4]:

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^[5]:

Otrzymywanie chlorków acylowych z kwasów karboksylowych

Reaguje z alkoholami dając odpowiednie chlorki alkilowe^[6]^[7]:

Otrzymywanie chlorków alkilowych z alkoholi

W reakcji tej w pierwszym etapie powstaje ester chlorosulfinylowy R−O−SOCl, który rozpada się do chlorku i SO₂^[8]:

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.

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)^[8]:

Chemia nieorganiczna

Chlorek tionylu stosuje się do otrzymywania bezwodnych chlorków metali z soli uwodnionych^[9]:

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

Baterie litowe

Chlorek tionylu wykorzystuje się także w ogniwach o zastosowaniach specjalnych. Chlorek tionylu jest składnikiem ogniw litowo-chlorkowo tionylowych jako elektroda dodatnia (katoda), z metalicznym litem jako elektrodą ujemną (anodą). Reakcja zachodząca w czasie rozładowywania ogniwa to^[10]:

4 Li + 2 SOCl₂ → 4 LiCl + S + SO₂

Ogniwa te mają wiele zalet nad innymi rodzajami litowych ogniw pierwotnych, między innymi wysoką gęstość energii, szeroki zakres temperatur pracy i dużą trwałość, jednakże ich wysoka cena i kwestie bezpieczeństwa ograniczają ich zastosowanie. Zawartość tych ogniw jest wysoce toksyczna i wymaga specjalnych procedur utylizacji, dodatkowo istnieje ryzyko eksplozji ogniwa w wyniku zwarcia^[10].

Przypisy

↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Chlorek tionylu (ang.). The Chemical Database. Wydział Chemii Uniwersytetu w Akronie. [dostęp 2012-06-30].^{[niewiarygodne źródło?]}
↑ ^a ^b ^c Chlorek tionylu (nr 88952) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski.
↑ ^a ^b Chlorek tionylu (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-07].
↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.
↑ 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.
↑ ^a ^b 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.
↑ ^a ^b Lithium Thionyl Chloride Battery .

[AKRON-1] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h Chlorek tionylu (ang.). The Chemical Database. Wydział Chemii Uniwersytetu w Akronie. [dostęp 2012-06-30].^{[niewiarygodne źródło?]}

[SA-2] Chlorek tionylu (nr 88952) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski.

[CLI-3] Chlorek tionylu (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-07].

[ref1-4] N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.

[Rutenberg1963-5] Rutenberg, M. W.; Horning, E. C.. 1-Methyl-3-ethyloxindole. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 4, s. 620, 1963.

[Mondanaro2004-6] Mondanaro, K. R.; Dailey, W. P.. 3-Chloro-2-(chloromethyl)-1-propene. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 10, s. 212, 2004.

[Krakowiak-7] 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.

[Xu2008-8] 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.

[Pray1990-9] A.R. Pray, R.F. Heitmiller, S. Strycker. Anhydrous Metal Chlorides. „Inorganic Syntheses”. 28, s. 321–323, 1990. DOI: 10.1002/9780470132593.ch80.

[baterie-10] Lithium Thionyl Chloride Battery .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

1. Litowców	LiCl NaCl KCl RbCl CsCl
2. Berylowców	BeCl 2 MgCl 2 CaCl 2 SrCl 2 BaCl 2 RaCl 2
3. Skandowców	ScCl 3 YCl 3 LaCl 3 AcCl 3
4. Tytanowców	TiCl 2 TiCl 3 TiCl 4 ZrCl 2 ZrCl 3 ZrCl 4 ZrOCl 2 HfCl 4 HfOCl 2
5. Wanadowców	VCl 2 VCl 3 VCl 4 VOCl VOCl 2 VOCl 3 NbCl 3 NbCl 5 NbOCl 3 TaCl 5
6. Chromowców	CrCl 2 CrCl 3 MoCl 2 (Mo 3Cl 6) MoCl 3 MoCl 4 MoCl 5 WCl 2 WCl 4 WCl 5 WCl 6
7. Manganowców	MnCl 2 MnCl 3 TcCl 3 ReCl 3 ReCl 5
8. Żelazowców	FeCl 2 FeCl 3 (Fe 2Cl 6) Fe 2Cl 5 RuCl 3 RuCl 4 OsCl 2 OsCl 3 OsCl 4
9. Kobaltowców	CoCl 2 CoCl 3 RhCl 3 IrCl 2 IrCl 3 IrCl 4
10. Niklowców	NiCl 2 PdCl 2 PtCl 2 PtCl 3 PtCl 4
11. Miedziowców	CuCl (Cu 2Cl 2) CuCl 2 Cu(OH)Cl AgCl AuCl AuCl 3 (Au 2Cl 6)
12. Cynkowców	ZnCl 2 Zn(OH)Cl 2 CdCl 2 Cd(OH)Cl 2 Hg 2Cl 2 HgCl 2
13. Borowców	BCl 3 AlCl 3 GaCl 2 GaCl 3 InCl InCl 2 InCl 3 TlCl TlCl 3
14. Węglowców	CCl 4 SiCl 4 GeCl 2 GeCl 4 GeOCl 2 SnCl 2 SnCl 4 Sn 2OCl 2 SnOCl 2 PbCl 2 Pb(OH)Cl PbCl 4
15. Azotowców	NCl 3 NH 4Cl NOCl PCl 2 PCl 3 POCl 3 PCl 5 AsCl 3 AsCl 5 SbCl 3 SbCl 5 BiCl 3 BiCl 2 BiOCl
16. Tlenowców	S 2Cl 2 SCl 2 SCl 4 SOCl 2 SO 2Cl 2 Se 2Cl 2 SeCl 4 SeO 2Cl 2 TeCl 2 TeCl 4 PoCl 2 PoCl 4
17. Fluorowców	ICl ICl 3 BrCl

Navigation

Nawigacja

Portale tematyczne