Thionylchloride

Thionylchloride
Structuurformule en molecuulmodel
Structuurformule van thionylchloride
Molecuulmodel van thionylchloride
Algemeen
Molecuul­formule	SOCl2
Molmassa	118,97 g/mol
CAS-nummer	7719-09-7
EG-nummer	231-748-8
Wikidata	Q409171
Beschrijving	Gele vloeistof
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Gevaar[1]
H-zinnen	H302 - H314 - H318 - H330 - H331 - H332 - H335[1]
EUH-zinnen	EUH014 - EUH029
P-zinnen	P261 - P264 - P270 - P271 - P280 - P284 - P301+P312 - P301+P330+P331 - P303+P361+P353 - P304+P340 - P305+P351+P338 - P310 - P311 - P312 - P320 - P321 - P330 - P363 - P403+P233 - P405 - P501[1]
Hygroscopisch?	reageert met water
Fysische eigenschappen
Aggregatie­toestand	vloeibaar
Kleur	geel
Dichtheid	1,638 g/cm³
Smeltpunt	−104,5 °C
Kookpunt	75,3 °C
Viscositeit	0,06 Pa·s
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Thionylchloride (of thionyldichloride) is een anorganische stof met formule SOCl₂. SOCl₂ is een reactieve chemische stof die gebruikt wordt in chloreringsreacties. Chemisch gezien is thionylchloride het dizuurchloride van zwaveligzuur. Het is een kleurloze tot gele vloeistof bij kamertemperatuur die degradeert boven 140 °C. SOCl₂ wordt soms verward met sulfurylchloride, SO₂Cl₂, maar de chemische eigenschappen van deze S(IV)- en S(VI)-stoffen zijn zeer verschillend.

Eigenschappen en structuur

Thionylchloride is piramidaal qua structuur, wat aangeeft dat er een vrij elektronenpaar op het zwavelcentrum zit. Het vergelijkbare molecuul COCl₂ (fosgeen) is vlak.[Noot 1]

Thionylchloride reageert met water om zo waterstofchloride en zwaveldioxide te vormen.

${\displaystyle {\ce {H2O + O=SCl2 -> SO2 + 2 HCl}}}$

Vanwege de hoge reactiviteit met water wordt thionylchloride niet aangetroffen in de natuur.

Industrieel gebruik

Thionylchloride wordt gebruikt in lithium-thionylchloride-batterijen als het positieve materiaal, met lithium als het negatieve materiaal. Het wordt ook gebruikt als reagens in de productie van diverse chemische stoffen.

Thionylchloride wordt gebruikt als grondstof voor zenuwgassen uit de G-serie (tabun, sarin en soman).

Gebruik in organische chemie

Thionylchloride wordt veel gebruikt om carbonzuren[2][3] en alcoholen[4][5] om te zetten in de bijbehorende acylchloriden en alkylchloriden respectievelijk. Het wordt verkozen boven andere reagentia zoals fosforpentachloride omdat de producten van de thionylchloridereacties, HCl en SO₂, gassen zijn, wat het zuiveren van het product vereenvoudigt. Een overmaat aan thionylchloride kan verwijderd worden door middel van destillatie.

${\displaystyle {\ce {RC(O)OH + O=SCl2 -> RC(O)Cl + SO2 + HCl}}}$

${\displaystyle {\ce {R-OH + O=SCl2 -> R-Cl + SO2 + HCl}}}$

Sulfonzuren reageren met thionylchloride om zo sulfonylchlorides te produceren.[6][7]

Diverse reacties

Thionylchloride reageert met primaire formamides om zo isocyaniden te vormen.[8]

Amiden reageren met thionylchloride om zo imidoylchloriden te vormen. Primaire amiden reageren onder verhitting door met thionylchloride om nitrilen te vormen.[9]

Synthese van thionylchloride

De grootschalige industriële synthese is de reactie van zwaveltrioxide met zwaveldichloride:[10]

${\displaystyle {\ce {SO3 + SCl2 -> SOCl2 + SO2}}}$

Andere methoden zijn:

${\displaystyle {\ce {SO2 + PCl5 -> SOCl2 + POCl3}}}$

${\displaystyle {\ce {SO2 + Cl2 + SCl2 -> 2 SOCl2}}}$

${\displaystyle {\ce {SO3 + Cl2 + 2SCl2 -> 3 SOCl2}}}$

De eerste van de drie bovenstaande reacties levert ook fosforoxychloride op, wat in vele reacties op thionylchloride lijkt.

Veiligheid

SOCl₂ is giftig en corrosief. Het heeft daarnaast een zeer stekende geur.

Zie ook

• Thionylbromide

Bronnen, noten en/of referenties

Noten in de tekst

1. Fosgeen en thionylchloride lijken in eerste instantie vergelijkbaar, maar een belangrijk verschil is dat in thionylchloride 26 (= 6_S + 6_O + 2 maal 7_Cl) elektronen in de valentie-schillen zitten, en in fosgeen slechts 24 (= 4_C + 6_O + 2 maal 7_Cl). Een vrij elektronen-paar op het centrale koolstof-atoom is er niet.

Verwijzingen in de tekst

1. MSDS Sigma Aldrich, Versie 4.0, Herzieningsdatum 12-3-2010
2. C. F. H. Allen, J. R. Byers Jr., W. J. Humphlett, Org. Syn., Coll. Vol. 4, p.739 (1963); Vol. 37, p.66 (1957). (Artikel)
3. M. W. Rutenberg, E. C. Horning, Org. Syn., Coll. Vol. 4, p.620 (1963); Vol. 30, p.62 (1950). (Artikel)
4. K. R. Mondanaro, W. P. Dailey, Org. Syn., Coll. Vol. 10, p.212 (2004); Vol. 75, p.89 (1998). (Artikel)
5. K. E. Krakowiak, J. S. Bradshaw, Org. Syn., Coll. Vol. 9, p.34 (1998); Vol. 70, p.129 (1992). (Artikel)
6. S. M. Weinreb, C. E. Chase, P. Wipf, S. Venkatraman, Org. Syn., Coll. Vol. 10, p.707 (2004); Vol. 75, p.161 (1998). (Artikel)
7. G. G.Hazen, F. W. Bollinger, F. E. Roberts, W. K. Russ, J. J. Seman, S. Staskiewicz, Org. Syn., Coll. Vol. 9, p.400 (1998); Vol. 73, p.144 (1996). (Article)
8. G. E. Niznik, W. H. Morrison III, H. M. Walborsky, Org. Syn., Coll. Vol. 6, p.751 (1988); Vol. 51, p.31 (1971). (Artikel)
9. J. A. Krynitsky, H. W. Carhart, Org. Syn., Coll. Vol. 4, p.436 (1963); Vol. 32, p.65 (1952). (Artikel)
10. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.