Isocianato de clorosulfonilo

Isocianato de clorosulfonilo
Isocianato de clorosulfonilo
Isocianato de clorosulfonilo
Nombre IUPAC
Isocianato de clorosulfonilo
General
Otros nombres	Cloruro de N-carbonilsulfamilo Isocianato de cloropirosulfonilo Isocianato de cloruro de sulfurilo
Fórmula molecular	CNClO3S
Identificadores
Número CAS	1189-71-5[1]​
ChemSpider	64080
PubChem	70918
UNII	2903Y990SM
SMILES ClS(=O)(=O)N=C=O
InChI InChI=1S/CClNO3S/c2-7(5,6)3-1-4 Key: WRJWRGBVPUUDLA-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia	Líquido incoloro
Densidad	1,626 kg/m³; 0,001626 g/cm³
Masa molar	141,53 g/mol g/mol
Punto de fusión	−44 °C (229 K)
Punto de ebullición	107 °C (380 K)
Índice de refracción (nD)	1.447
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	decomposición
Solubilidad	Clorocarbonos MeCN
Peligrosidad
SGA	,,,
NFPA 704	1 3 2 W
Frases H	H302,H312,H314,H330,H332,H334
Frases P	P260,P261,P264,P270,P271,P280, P284,P285,P301+312,P301+330+331,P302+352, P303+361+353,P304+312,P304+340,P304+341, P305+351+338,P310,P312,P320,P321, P322,P330,P342+311,P363,P403+233, P405,P501
Riesgos
Riesgos principales	tóxico, corrosivo, inflamable, reacciona violentamente con agua
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El isocianato de clorosulfonilo es el compuesto químico ClSO₂NCO, conocido como CSI. Este compuesto es un reactivo versátil en síntesis orgánica.

Preparación, estructura, manejo

El CSI se prepara tratando el cloruro de cianógeno con trióxido de azufre y el producto se destila directamente de la mezcla de reacción.[2]​

SO₃ + ClCN → ClSO₂NCO

En esta transformación, se funcionalizan tanto los extremos de carbono como de nitrógeno de CN. La estructura de CSI se representa como ClS(O)2-N=C=O. Consta de dos componentes atractores de electrones, el grupo clorosulfonilo (SO₂Cl) y el grupo isocianato (-N=C=O). Debido a su electrofilia resultante, el uso de CSI en la síntesis química requiere solventes relativamente inertes como clorocarbonos, acetonitrilo y éteres.[3]​

Usos

La molécula tiene dos sitios electrofílicos, el carbono y el centro S(VI).[4]​

El CSI se ha empleado para la preparación de β-lactámicos,[5]​ algunos de los cuales son importantes desde el punto de vista médico. Por lo tanto, los alquenos experimentan una cicloadición [2+2] para dar la sulfonamida. El grupo SO₂Cl se puede eliminar simplemente por hidrólisis, dejando la amida secundaria.[6]​ Otras reacciones de CSI:

• Cicloadición a alquinos para dar 1,2,3-oxatiazina-2,2-dióxido-6-cloruros.
• Conversión de alcoholes primarios a carbamatos.[7]​
• Conversión de ácidos carboxílicos y los cloruros de ácido en nitrilos.
• Preparación de sulfamidas N,N-disustituidas, R₂NSO₂NH₂
• Preparación del reactivo de Burgess

Consideraciones de seguridad

CSI es tóxico, corrosivo y reacciona violentamente con el agua. Al igual que el ácido fluorhídrico, no se puede almacenar en cristalería, sino que se requieren botellas de polietileno.

Compuestos relacionados

• Cloruro de tionilo
• Bromuro de cianógeno
• Cloruro de fosforilo

Referencias

1. Número CAS
2. Graf, R. "Chlorosulfonyl Isocyanate" Organic Syntheses, Collected Volume 5, pages 226ff.
3. Miller, M. J.; Ghosh, M.; Guzzo, P. R.; Vogt, P. F.; Hu, J.; Filzen, G. F.; Geyer, A. G. "Chlorosulfonyl Isocyanate" in "Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis" 2005 John Wiley & Sons: New York.
4. D. N. Dhar, K. S. K. Murthy "Recent Advances in the Chemistry of Chlorosulfonyl Isocyanate" Synthesis 1986; pages 437-449.
5. Kaur, Rajneesh; Singh, Raman; Kumar, Antresh; Kaur, Satvinder; Priyadarshi, Nitesh; Singhal, Nitin Kumar; Singh, Kuldeep (June 2020). «1,2,3-Triazole β-lactam conjugates as antimicrobial agents». Heliyon (en inglés) 6 (6): e04241. PMC 7327255. PMID 32637684. doi:10.1016/j.heliyon.2020.e04241. 
6. Cremlyn, R. J. “An Introduction to Organosulfur Chemistry” John Wiley and Sons: Chichester (1996). ISBN 0-471-95512-4
7. Burgess, E. M.; Penton, Jr., H. R.; Taylor, E. A.; Williams, W. M. "Conversion of Primary Alcohols to Urethanes via the Inner Salt of Triethylammonium Hydroxide: Methyl (Carboxylsulfamoyl) Triethylammonium Hydroxide Methyl n-Hexylcarbamate" Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.788

• Datos: Q115799732