Kyselina P-toluensulfonová - P-Toluenesulfonic acid

p- Kyselina toluensulfonová^[1]
	; Mírně nečistý vzorek monohydrátu
Jména
	Preferovaný název IUPAC Kyselina 4-methylbenzen-l-sulfonová
	Ostatní jména Kyselina 4-methylbenzensulfonová; Kyselina tosylová ; kyselina tosová; PTSA
Identifikátory
Číslo CAS	104-15-4 ; 6192-52-5 (monohydrát) ;
3D model (JSmol )	Interaktivní obrázek;
ChEBI	CHEBI: 27849 ;
ChEMBL	ChEMBL541253 ;
ChemSpider	5876 ;
DrugBank	DB03120 ;
Informační karta ECHA	100.002.891
KEGG	C06677 ;
PubChem CID	6101;
UNII	QGV5ZG5741 ;
Řídicí panel CompTox (EPA)	DTXSID0026701 ;
	InChI InChI = 1S / C7H8O3S / c1-6-2-4-7 (5-3-6) 11 (8,9) 10 / h2-5H, 1H3, (H, 8,9,10) Klíč: JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N ; InChI = 1 / C7H8O3S / c1-6-2-4-7 (5-3-6) 11 (8,9) 10 / h2-5H, 1H3, (H, 8,9,10) Klíč: JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYAG;
	ÚSMĚVY Cc1ccc (cc1) S (= O) (= O) O;
Vlastnosti
Chemický vzorec	C7H8Ó3S
Molární hmotnost	172,20 g / mol (bezvodý); 190,22 g / mol (monohydrát)
Vzhled	bezbarvá (bílá) pevná látka
Hustota	1,24 g / cm3
Bod tání	103 až 106 ° C (217 až 223 ° F; 376 až 379 K) (bezvodý) ; 38 ° C (100 ° F; 311 K) (monohydrát)
Bod varu	140 ° C (284 ° F; 413 K) při 20 mmHg
Rozpustnost ve vodě	67 g / 100 ml
Kyselost (strK.A)	-2,8 (voda) reference pro kyselinu benzensulfonovou,; 8.5 (acetonitril )
Struktura
Molekulární tvar	čtyřboká v S
Nebezpečí
Hlavní nebezpečí	dráždí pokožku
Bezpečnostní list	Externí bezpečnostní list
R-věty (zastaralý)	R36 / 37/38
S-věty (zastaralý)	S26
Související sloučeniny
Příbuzné sulfonové kyseliny	Kyselina benzensulfonová; Kyselina sulfanilová
	Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
	ověřit (co je ?)
	Reference Infoboxu

p- Kyselina toluensulfonová (PTSA nebo pTsOH) nebo kyselina tosylová (TsOH) je organická sloučenina se vzorcem CH₃ C₆H₄ TAK₃H. Je to bílá pevná látka, která je rozpustná ve vodě, alkoholy, a další polární organická rozpouštědla. CH₃C₆H₄TAK₂^– skupina je známá jako tosyl skupiny a je často zkrácen jako Ts nebo Tos. Nejčastěji TsOH označuje monohydrát, TsOH^.H₂Ó.

Stejně jako u ostatních sulfonové kyseliny, TsOH je silný organická kyselina. Je asi milionkrát silnější než kyselina benzoová. Je to jedna z mála silných kyselin, která je pevná a proto se pohodlně váží.

Příprava a manipulace

TsOH připravuje v průmyslovém měřítku sulfonace z toluen. Snadno hydratuje. Mezi běžné nečistoty patří kyselina benzensulfonová a kyselina sírová. Monohydrát pTSA obsahuje krystalickou vodu i vodu jako nečistotu. Pro odhad celkové vlhkosti přítomné jako nečistota se používá metoda Karla Fischera. Nečistoty lze odstranit rekrystalizací z koncentrovaného vodného roztoku a poté azeotropní sušení toluenem.^[5]

TsOH najde použití v organická syntéza jako "organicky rozpustný" kyselý katalyzátor. Mezi příklady použití patří:

Acetalizace z aldehyd.^[6]
Esterifikace z karboxylové kyseliny.^[7]
Transesterifikace z ester.^[8]

Tosyláty

Alkyl tosyláty jsou alkylační činidla protože tosylát je výběr elektronů, což činí tosylátový anion dobrým opouštějící skupina. Tosylát je pseudohalogenid. Toluensulfonátové estery podléhají nukleofilní útok nebo odstranění. Redukcí tosylátových esterů se získá uhlovodík. Tosylace následovaná redukcí tedy umožňuje deoxygenaci alkoholů.

Ve slavném a ilustrativním použití tosylátu 2-norbornylový kation byl vytěsněn ze 7-norbornenyl tosylátu. K eliminaci dochází 10¹¹ rychlejší než solvolýza anti-7-norbornylu p-toluensulfonát.^[9]

Struktury 7-norbornenylového kationtu s p-orbitální stabilizací.

Tosyláty také jsou chránící skupina pro alkoholy. Připravují se kombinací alkoholu s 4-toluensulfonylchlorid, obvykle v aprotické rozpouštědlo, často pyridin.^[10]

Reakce

TsOH lze převést na panhydrid kyseliny toluensulfonové vytápěním pomocí oxid fosforečný.^[11]
Při zahřátí kyselinou a vodou podléhá TsOH hydrolýza na toluen:

CH₃C₆H₄TAK₃H + H₂O → C.₆H₅CH₃ + H₂TAK₄

Tato reakce je obecná pro aryl sulfonové kyseliny.^[12]^[13]

Viz také

Reference

^ Index společnosti Merck, 11. vydání, 9459.
^ Armarego, Wilfred (2003). Čištění laboratorních chemikálií. Elsevierova věda. str. 370. ISBN 0-7506-7571-3.
^ Guthrie, J. P. Hydrolýza esterů oxykyselin: strK._A hodnoty pro silné kyseliny. Umět. J. Chem. 1978, 56, 2342-2354.
^ Eckert, F .; Leito, I .; Kaljurand, I .; Kütt, A .; Klamt, A .; Diedenhofen, M. Predikce kyselosti v roztoku acetonitrilu s COSMO-RS. J. Comput. Chem. 2009, 30, 799-810. doi:10.1002 / jcc.21103
^ Perrin, D. D. a Armarego, W. L. F. (1988). Čištění laboratorních chemikálií. Oxford: Pergamon Press.
^ H. Griesser, H .; Öhrlein, R .; Schwab, W .; Ehrler, R .; Jäger, V. (2004). „3-Nitropropanal, 3-Nitropropanol a 3-Nitropropanal Dimethyl Acetal“. Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 10, str. 577
^ Furuta, K. Gao, Q.-z .; Yamamoto, H. (1998). "Chirální (Acyloxy) boranová komplexně katalyzovaná asymetrická Diels-Alderova reakce: (1R) -1,3,4-trimethyl-3-cyklohexen-1-karboxaldehyd". Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 9, str. 722
^ Imwinkelried, R .; Schiess, M .; Seebach, D. (1993). „Diisopropyl (2S, 3S) -2,3-O-isopropylidenetartrát“. Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 8, str. 201
^ Winstein, S .; Shatavsky, M .; Norton, C .; Woodward, R. B. (01.08.1955). "7-Norbornenyl a 7-Norbornyl kationty". Journal of the American Chemical Society. 77 (15): 4183–4184. doi:10.1021 / ja01620a078. ISSN 0002-7863.
^ „Nukleofilní substituce“.
^ L. Field a J. W. McFarland (1963). "p-Anhydrid toluensulfonové kyseliny ". Organické syntézy.; Kolektivní objem, 4, str. 940
^ C. M. Suter (1944). Organická chemie síry. New York: John Wiley & Sons. 387–388.
^ J. M. Crafts (1901). „Katalýza v koncentrovaných roztocích“. J. Am. Chem. Soc. 23 (4): 236–249. doi:10.1021 / ja02030a007.

[1] Index společnosti Merck, 11. vydání, 9459.

[2] Armarego, Wilfred (2003). Čištění laboratorních chemikálií. Elsevierova věda. str. 370. ISBN 0-7506-7571-3.

[3] Guthrie, J. P. Hydrolýza esterů oxykyselin: strK._A hodnoty pro silné kyseliny. Umět. J. Chem. 1978, 56, 2342-2354.

[4] Eckert, F .; Leito, I .; Kaljurand, I .; Kütt, A .; Klamt, A .; Diedenhofen, M. Predikce kyselosti v roztoku acetonitrilu s COSMO-RS. J. Comput. Chem. 2009, 30, 799-810. doi:10.1002 / jcc.21103

[5] Perrin, D. D. a Armarego, W. L. F. (1988). Čištění laboratorních chemikálií. Oxford: Pergamon Press.

[6] H. Griesser, H .; Öhrlein, R .; Schwab, W .; Ehrler, R .; Jäger, V. (2004). „3-Nitropropanal, 3-Nitropropanol a 3-Nitropropanal Dimethyl Acetal“. Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 10, str. 577

[7] Furuta, K. Gao, Q.-z .; Yamamoto, H. (1998). "Chirální (Acyloxy) boranová komplexně katalyzovaná asymetrická Diels-Alderova reakce: (1R) -1,3,4-trimethyl-3-cyklohexen-1-karboxaldehyd". Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 9, str. 722

[8] Imwinkelried, R .; Schiess, M .; Seebach, D. (1993). „Diisopropyl (2S, 3S) -2,3-O-isopropylidenetartrát“. Organické syntézy.CS1 maint: více jmen: seznam autorů (odkaz); Kolektivní objem, 8, str. 201

[:0-9] Winstein, S .; Shatavsky, M .; Norton, C .; Woodward, R. B. (01.08.1955). "7-Norbornenyl a 7-Norbornyl kationty". Journal of the American Chemical Society. 77 (15): 4183–4184. doi:10.1021 / ja01620a078. ISSN 0002-7863.

[10] „Nukleofilní substituce“.

[11] L. Field a J. W. McFarland (1963). "p-Anhydrid toluensulfonové kyseliny ". Organické syntézy.; Kolektivní objem, 4, str. 940

[12] C. M. Suter (1944). Organická chemie síry. New York: John Wiley & Sons. 387–388.

[13] J. M. Crafts (1901). „Katalýza v koncentrovaných roztocích“. J. Am. Chem. Soc. 23 (4): 236–249. doi:10.1021 / ja02030a007.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]