Sulfurylchloride

Sulfurylchloride
Algemeen
Molecuulformule	SO2Cl2
Molmassa	134.9648 g/mol
CAS-nummer	7791-25-5
Wikidata	Q409926
Beschrijving	kleurloze vloeistof met stekende geur
Vergelijkbaar met	thionylchloride, chloorsulfonzuur, zwavelzuur, sulfurylfluoride
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
	C, corrosief
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vloeibaar
Kleur	Kleurloos
Dichtheid	(20 °C) 1.665 g/cm³
Smeltpunt	-54.1 °C
Kookpunt	69.1 °C
Oplosbaarheid in water	hydrolyseert g/L
Thermodynamische eigenschappen
ΔfHol	-391,2 kJ/mol
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal	Scheikunde

Sulfurylchloride is een chemische verbinding van zwavel, zuurstof en chloor met de formule SO₂Cl₂. Het is het dizuurchloride van zwavelzuur. Bij kamertemperatuur is het een kleurloze vloeistof met een prikkelende geur. De verbinding hydrolyseert gemakkelijk en wordt niet in de vrije natuur aangetroffen.

Sulfurylchloride moet niet verward worden met thionylchloride, SOCl₂. De eigenschappen van de twee oxychlorides zijn tamelijk verschillend. Sulfurylchloride produceert gemakkelijk chloor, terwijl thionylchloride juist chloride-ionen doet vrijkomen.

Eigenschappen

Sulfurylchloride reageert heftig met water onder vrijkomen van waterstofchloridegas:

2 H₂O + SO₂Cl₂ → 2 HCl + H₂SO₄

SO₂Cl₂ ontleedt boven 100 °C, zo'n 30K boven het kookpunt.

Wanneer de vloeistof langer blijft staan treedt er ontleding op waarbij zwaveldioxide en chloor vrijkomt, dit geeft oudere stalen een lichtgele kleur.

Structuur

Zwavel heeft een tetraëdrische omringing in SO₂Cl₂. Het is gebonden aan twee zuurstofatomen met dubbele bindingen en aan twee chlooratomen middels een enkele binding. Het oxidatiegetal is +6 voor zwavel zoals dat ook geldt voor zwavelzuur.

Bereiding van sulfurylchloride

SO₂Cl₂ kan bereid worden in een reactie van zwaveldioxide en chloor in aanwezigeheid van een katalysator zoals actieve kool:

SO₂ + Cl₂ → SO₂Cl₂

Het ruwe product kan gezuiverd worden door fractionele destillatie. Het is echter weinig gebruikelijk zelf deze verbinding in het lab te vervaardigen omdat deze gemakkelijk commercieel te verkrijgen is. Leveranciers zijn o.a. FisherChemicals, Acros Organics, SFChem en Sigma-Aldrich.

Toepassingen

Sulfurylchloride wordt vaak als chloorbron gebruikt. Omdat het een schenkbare vloeistof is, is dit een gemakkelijker methode dan met chloorgas zelf te werken. Het is gemakkelijker af te wegen en op te slaan. SO₂Cl₂ wordt ook veel toegepast als reagens voor de omzetting van C-H → C-Cl op geactiveerde plaatsen in een molecuul, bijvoorbeeld naast een activerende functionele groep zoals carbonyl^[1] of sulfoxide. Het is ook in staat alkanen, alkenen, alkynen, aromatische verbindingen en epoxiden te chloreren. Dergelijke reacties verlopen via vrije radicalen en kunnen op gang gebracht worden door een initiator zoals AIBN. SO₂Cl₂ zet ook alcoholen om in alkylchloriden. In de industrie wordt sulfurylchloride vooral voor de vervaardiging van pesticiden gebruikt.

SO₂Cl₂ wordt ook gebruikt voor de bewerking van wol. De bewerking beperkt de krimp van de wol.

Veiligheid

SO₂Cl₂ is toxisch en corrosief. Het werkt als een traangas. Met water kan het explosieve mengsels vormen. Hetzelfde geldt voor andere oplosmiddelen als zij als donor kunnen optreden zoals DMSO en DMF.

Externe links

↑ Lautens, M.; Bouchain, G. "[4+3] Cycloaddition in Water. endo,endo-Dimethyl-8-Oxabicyclo[8-Oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one" Organic Syntheses, ; Vol. 79, p.251 (2002) (Coll. Vol. 10, p.336 (2004)). α-Chlorinatie van 3-pentanon.

[1] Lautens, M.; Bouchain, G. "[4+3] Cycloaddition in Water. endo,endo-Dimethyl-8-Oxabicyclo[8-Oxabicyclo[3.2.1]oct-6-en-3-one" Organic Syntheses, ; Vol. 79, p.251 (2002) (Coll. Vol. 10, p.336 (2004)). α-Chlorinatie van 3-pentanon.

[1]