Бензолсульфохлорид

Бензолсульфохлорид
Общие
Систематическое наименование	Бензолсульфохлорид
Традиционные названия	Бензолсульфонилхлорид
Хим. формула	C6H5SO2Cl
Физические свойства
Молярная масса	176,6165 г/моль
Плотность	1,377 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	14,5 °C
• кипения	251,5 °C
Оптические свойства
Показатель преломления	1,5115
Структура
Дипольный момент	4,4699 Д
Классификация
Рег. номер CAS	98-09-9
PubChem	7369
Рег. номер EINECS	202-636-6
SMILES	C1=CC=C(C=C1)S(=O)(=O)Cl
InChI	InChI=1S/C6H5ClO2S/c7-10(8,9)6-4-2-1-3-5-6/h1-5H CSKNSYBAZOQPLR-UHFFFAOYSA-N
ChemSpider	7091
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Бензолсульфохлорид (бензолмоносульфохлорид, бензолсульфонилхлорид) — органическое соединение, хлорангидрид бензолсульфокислоты. Жёлтая вязкая жидкость.

Получение

Основным лабораторным методом получения является реакция бензола и хлорсульфоновой кислоты. В колбу, снабжённую мешалкой и капельной воронкой, вносят 400 г хлорсульфоновой кислоты. Постепенно (на протяжении 3-х часов) к ней добавляют 100 г бензола, тщательно перемешивая каждую его порцию. Температура при этом должна составлять 0—10 °C. Затем смесь медленно выливают на лёд, масса которого составляет 120% от массы смеси. После отстаивания массы отделяют её нижний слой, состоящий преимущественно из бензолсульфохлорида, от верхнего водно-кислотного слоя. Бензолсульфохлорид промывают холодной водой несколько раз, сушат над хлоридом кальция и перегоняют в вакууме. При соблюдении данной методики выход продукта составляет около 70%. В данном случае протекает следующая реакция[1]:

${\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{6}+2HSO_{3}Cl\ {\xrightarrow {}}\ C_{6}H_{5}SO_{2}Cl+H_{2}SO_{4}+HCl}}}$

Возможен также метод получения бензолсульфохлорида, основанный на реакции бензолсульфоната натрия с хлорсульфоновой кислотой или пентахлоридом фосфора[1]:

${\displaystyle {\mathsf {C_{6}H_{5}SO_{3}Na+HSO_{3}Cl\ {\xrightarrow {}}\ C_{6}H_{5}SO_{2}Cl+NaHSO_{4}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {3C_{6}H_{5}SO_{3}Na+PCl_{5}\ {\xrightarrow {}}\ 3C_{6}H_{5}SO_{2}Cl+2NaCl+NaPO_{3}}}}$

Ещё одним способом получения является взаимодействие бензолсульфокислоты с оксихлоридом фосфора[1]:

${\displaystyle {\mathsf {3C_{6}H_{5}SO_{3}H+POCl_{3}\ {\xrightarrow {}}\ 3C_{6}H_{5}SO_{2}Cl+H_{3}PO_{4}}}}$

Физические свойства

Бензолсульфохлорид при комнатной температуре представляет собой жёлтую/бесцветную вязкую жидкость с резким запахом, при температуре менее 14,5 °C переходящую в кристаллы ромбической сингонии[2].

Кипит при температуре 251,5 °C с разложением[3]. Плотность составляет 1,395 г/см^3 при 4 °C, 1,384 г/см^3 при 15 °C и 1,377 г/см^3 при 25 °C[4].

Хорошо растворим в спирте, эфире, хлороформе, тетрахлорметане. Малорастворим в воде, холодной водой медленно гидролизуется[4].

Зависимость давления паров от температуры[4]

Температура, °C	65,9	112,0	147,7	174,5	224,0	251,5
Давление паров, кПа	0,1	1,3	5,3	13,3	53,3	101,3

Химические свойства

Схема, отражающая химические свойства бензолсульфохлорида (присутствует опечатка в правом верхнем углу — вместо аминогруппы NH2 в указанном соединении прописана несуществующая по валентности NH3)

• Гидролизуется водой. Медленно в холодной, быстро — при кипячении в присутствии кислот или оснований. При этом образуется бензолсульфокислота и соляная кислота[3].
• Взаимодействует с водным раствором аммиака или карбоната аммония в присутствии гидроксида или гидрокарбоната натрия с образованием бензолсульфамида[3].
• Реагирует со спиртами и эфирами, образуя эфиры бензолсульфокислоты — сульфонаты[5].
• Вступает в реакцию Фриделя-Крафтса. К примеру, с бензолом в присутствии кислоты Льюиса и при нагревании образует дифенилсульфон[6].
• Мягким восстановлением, например с помощью цинковой пыли или сульфита натрия, переводится в бензолсульфиновую кислоту[7].
• С помощью азотной кислоты в олеуме нитруется преимущественно в мета-положение[5].
• При нагревании до 200 °C разлагается с выделением сернистого газа[3].

Применение

Бензолсульфохлорид используется в качестве сырья для получения бензолсульфамида — исходного вещества для производства различных красителей, лекарственных веществ, а также монохлорамина Б (бензолсульфохлорамида натрия), представляющего собой дезинфицирующее и отбеливающее средство[1][5].

Своё применение бензолсульфохлорид нашёл и в органическом синтезе. Он используется в качестве сырья для получения различных алкильных эфиров бензолсульфокислоты, которые используются как мягкие алкилирующие реагенты[1].

Также используется в качестве одного из реагентов в пробе Хинсберга — качественной реакции для обнаружения первичных, вторичных и третичных аминов. Поэтому бензолсульфохлорид можно назвать реагентом Хинсберга.

Безопасность

Бензолсульфохлорид является горючим малолетучим веществом. Раздражающе воздействует на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, а также на кожу, чем представляет высокую опасность для человека. Не имеет выраженного кумулятивного действия.

В воздухе рабочей зоны производственных помещений рекомендуемая ПДК паров данного вещества составляет 0,3 мг/м^3. В воде различных водоёмов санитарно-бытового водопользования ПДК составляет 0,5 мг/л[1].

Примечания

1. Ошин, 1978, с. 369.
2. Никольский и др., 1971, с. 524-525.
3. Кнунянц и др., 1988, с. 270.
4. Ошин, 1978, с. 368.
5. Кнунянц и др., 1988, с. 271.
6. Травень, 2004, с. 340.
7. Робертс и др., 1978, с. 162.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — 625 с.
• Промышленные хлорорганические продукты / под ред. Л. А. Ошина. — М.: Химия, 1978. — 656 с.
• В.Ф. Травень. Органическая химия. — М.: Академкнига, 2004. — Т. 2. — 582 с. — ISBN 5-94628-172-0.
• Робертс Дж., Касерио М. Основы органической химии / под ред. А. Н. Несмеянова. — М.: Мир, 1978. — Т. 2.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.