Methansulfonamid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Methansulfonamid
Andere Namen	Methansulfonsäureamid
Summenformel	CH5NO2S
Kurzbeschreibung	weißer kristalliner Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 3144-09-0 EG-Nummer 221-553-6 ECHA-InfoCard 100.019.594 PubChem 72879 ChemSpider 65711 Wikidata Q72488878
Eigenschaften
Molare Masse	95,12 g·mol^−1
Aggregatzustand	fest[2]
Schmelzpunkt	91–92 °C[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] Achtung H- und P-Sätze H: 315​‐​319 P: 264​‐​280​‐​302+352​‐​305+351+338​‐​332+313​‐​337+313[2]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Methansulfonamid ist eine chemische Verbindung und der einfachste Vertreter aus der Stoffgruppe der Sulfonsäureamide.

Darstellung und Synthese

Die Darstellung von Methansulfonamid erfolgt durch Umsetzung von Methansulfonylchlorid mit Ammoniak.[1][3] Alternativ erhält man die Verbindung durch Umsetzung des Magnesiumsalzes der Methansulfonsäure mit Hydroxylamin-O-sulfonsäure[4] bzw. durch die Reduktion (hier: Staudinger-Reaktion) von Methansulfonylazid mit Triphenylphosphin in Methanol.[5]

Eigenschaften

Aus einer Lösung von Methansulfonamid in Heptan erhält man Einkristalle der Verbindung als halbtransparente, weiße Täfelchen. Die Röntgenstrukturanalyse ergibt einen O-S-O-Valenzwinkel von 119°, der deutlich von dem Tetraederwinkel von 109,47° abweicht. Die Länge der Schwefel-Stickstoff-Bindung ist mit 161 Picometer deutlich kürzer als bei einer typischen Einfachbindung (173 Picometer) und entspricht der verkürzten Bindungslänge bei anderen Sulfonamiden. Ursache ist vermutlich die Donor-Akzeptor-Wechselwirkung des freien Elektronenpaars der Aminogruppe mit den 3d-Orbitalen des Schwefelatoms.[6]

Geometrie des Methansulfonamidmoleküls

Verwendung

Ausgehend von Methansulfonamid können verschiedene Reagentien für chemische Synthesen hergestellt werden. Beispielsweise erhält man aus Methansulfonamid 1, p-Toluolsulfonsäure 2 und 1,1-Dimethoxy-2-(methylthio)ethan[7] 3 das N-(2-Methylthio-1-p-toluolsufonylethyl)methansulfonamid 4, eine Schlüsselverbindung bei der Synthese von symmetrisch substituierten Porphyrinen.[1][8]

Synthese von N-(2-Methylthio-1-p-toluolsufonylethyl)methansulfonamid aus Methansulfonamid

Bei der Sharpless-Dihydroxylierung, der Oxidation von Olefinen mit Kaliumhexacyanidoferrat(III) und Osmium(VIII)-oxid zu cis-vicinalen Diolen, wirkt Methansulfonamid im abschließenden Hydrolyseschritt bei der Protonierung der Osmium-Zwischenstufe als Katalysator.[9]

Einzelnachweise

1. Nachimuthu Soundararajan, Danielle Jacobs: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK 2007, ISBN 978-0-471-93623-7, Methanesulfonamide, doi:10.1002/9780470842898.rm074.pub2. 
2. Datenblatt Methansulfonamid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 1. Juli 2023 (PDF).
3. Patent US3574740A: Method of Preparing Methane Sulfonamide and its Derivatives. Angemeldet am 11. Juni 1968, veröffentlicht am 13. April 1971, Anmelder: Pennwalt Corp., Erfinder: Martin Le Roy.‌
4. Horng-Chih Huang, Emily J. Reinhard, David B. Reitz: A novel one-pot conversion of methyl sulfones to sulfonamides. In: Tetrahedron Letters. Band 35, Nr. 39, 1994, S. 7201–7204, doi:10.1016/0040-4039(94)85360-6. 
5. Bikash Pal, Parasuraman Jaisankar, Venkatachalam S. Giri: Versatile Reagent for Reduction of Azides to Amines. In: Synthetic Communications. Band 34, Nr. 7, 2004, S. 1317–1323, doi:10.1081/SCC-120030322. 
6. L. G. Vorontsova: Crystal and molecular structure of methanesulfonamide. In: Journal of Structural Chemistry. Band 7, Nr. 2, 1967, S. 275–277, doi:10.1007/BF00744308. 
7. Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu 1,1-Dimethoxy-2-(methylthio)ethan: CAS-Nr.: 40015-15-4, EG-Nr.: 628-705-4, ECHA-InfoCard: 100.156.953, PubChem: 638113, ChemSpider: 553674, Wikidata: Q72468096.
8. Hideki Kinoshita, Shingo Tanaka, Katsuhiko Inomata: An Improved Method for the Preparation of Symmetrically Substituted Porphyrins via 2-Methoxymethyl-3,4-disubstituted Pyrrole Derivatives. In: Chemistry Letters. Band 18, Nr. 7, 1989, S. 1107–1108, doi:10.1246/cl.1989.1107. 
9. Mikko H. Junttila, Osmo O. E. Hormi: Methanesulfonamide: a Cosolvent and a General Acid Catalyst in Sharpless Asymmetric Dihydroxylations. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 74, Nr. 8, 2009, S. 3038–3047, doi:10.1021/jo8026998.