Введение

Неорганическое соединение (SOCl2)
chembox
|Verifiedfields = изменено
|Watchedfields = изменено
|verifiedrevid = 470607362
|Name = Тионилхлорид
|ImageFile = Thionyl chloride 2D dimensions.png
|ImageSize = 150px
|ImageFile1 = Thionyl chloride from xtal 3D balls B.png
|ImageSize1 = 140px
|ImageName1 = Модель тионилхлорида в виде шаров и палочек
|ImageFile2 = Свежеперегнанный тионилхлорид в колбе.jpg
|IUPACName = Тионилхлорид
|OtherNames =
|Section1 =
|Section2 =
|Section3 =
|Section4 = Chembox Термохимия
|DeltaHf = −245.6 кДж/моль (жидкость)
|Entropy = 309.8 кДж/моль (газ)
|REL = ПДК 1 ppm (5 мг/м3), но иногда также используется в качестве растворителя. Он токсичен, реагирует с водой и также включен в перечень Конвенции о запрещении химического оружия, так как может применяться для производства химического оружия. Тионилхлорид иногда путают с сульфурилхлоридом (SO2Cl2), но свойства этих соединений значительно различаются. Сульфурилхлорид является источником хлора, а тионилхлорид – источником ионов хлорида.

Свойства и структура

SOCl2 имеет тригональную пирамидальную молекулярную геометрию с молекулярной симметрией Cs. Эта геометрия обусловлена влиянием неподеленной электронной пары на центральный атом серы(IV). В твердом состоянии SOCl2 образует моноклинные кристаллы с пространственной группой P21/c.

Стабильность

Хлорид тионила имеет длительный срок хранения, однако со временем "старые" образцы приобретают желтоватый оттенок, возможно, из-за образования дисульфура дихлорида. Он медленно разлагается на S2Cl2, SO2 и Cl2 при температуре, лишь немного превышающей точку кипения. Хлорид тионила подвержен фотолизу, который протекает преимущественно по радикальному механизму. Образцы, показывающие признаки старения, можно очистить дистилляцией под пониженным давлением, получая бесцветную жидкость.

Реакции

Тионилхлорид в основном используется в промышленном производстве хлорорганических соединений, которые часто служат промежуточными продуктами при создании фармацевтических препаратов и агрохимикатов. Обычно его предпочитают другим реагентам, таким как пентахлорид фосфора, поскольку образующиеся в результате побочные продукты (HCl и SO2) находятся в газообразном состоянии, что облегчает очистку целевого продукта. Многие продукты, получаемые с помощью тионилхлорида, сами по себе обладают высокой реакционной способностью, поэтому он вовлечен в широкий спектр реакций.

С азотными видами

При взаимодействии с первичными аминами тионилхлорид образует производные сульфиниламинов (RNSO), одним из примеров является N-сульфиниланилин. Тионилхлорид реагирует с первичными формамидами с образованием изоцианидов, а со вторичными формамидами – ионов хлороминиума; в частности, реакция с диметилформамидом приводит к образованию реагента Вильсмейера. Аналогичным образом, первичные амиды реагируют с тионилхлоридом, образуя имидоилхлориды, а вторичные амиды также дают ионы хлороминиума. Эти соединения обладают высокой реакционной способностью и могут использоваться в качестве катализаторов для превращения карбоновых кислот в ацилхлориды, а также применяются в реакции Бишлера–Напиеральского для синтеза изохинолинов. При нагревании первичные амиды претерпевают дальнейшее превращение в нитрилы (разложение амидов по фон Брауну). Тионилхлорид также используется для инициирования перегруппировки оксимов по Бекману.

С фосфорными видами

Тионилхлорид превращает фосфоновые кислоты и фосфонаты в фосфорилхлориды. Именно из-за этого типа реакций тионилхлорид отнесен к Списку 3, поскольку его можно использовать в методе "ди-ди" для получения нервно-паралитических веществ серии G. Например, тионилхлорид превращает диметилметилфосфонат в дихлорид метилфосфоновой кислоты, который может быть использован при производстве зарина и сомана.

С металлами

Поскольку SOCl2 реагирует с водой, его можно использовать для обезвоживания различных гидратов хлоридов металлов, таких как хлорид магния (MgCl2·6H2O), хлорид алюминия (AlCl3·6H2O) и хлорид железа(III) (FeCl3·6H2O). MClₙ·ₓH₂O + ₓSOCl₂ → MClₙ + ₓSO₂ + 2ₓHCl.

Безопасность

SOCl2 чрезвычайно реактивен и может бурно выделять хлороводородную кислоту при контакте с водой и спиртами. Он также является контролируемым веществом в соответствии с Конвенцией о запрещении химического оружия, где он классифицируется как вещество 3-го расписания, поскольку используется в производстве нервно-паралитических веществ серии G, а также в методах Майера и Майера-Кларка для получения серных ипритов.

История

В 1849 году французские химики Жан Франсуа Персо и Блох, а также немецкий химик Питер Кремерс (1827 ?), независимо друг от друга впервые синтезировали тионилхлорид, прореагировав пентахлорид фосфора с диоксидом серы. Однако полученные ими продукты были нечистыми: как Персоз, так и Кремерс утверждали, что тионилхлорид содержит фосфор, а Кремерс указал температуру кипения 100 °C (вместо 74,6 °C). В 1857 году немецко-итальянский химик Хьюго Шифф подверг неочищенный тионилхлорид многократной фракционной перегонке и получил жидкость, кипящую при 82 °C, которую он назвал тионилхлоридом. В 1859 году немецкий химик Георг Людвиг Кариус отметил, что тионилхлорид можно использовать для получения кислотных ангидридов и ацилхлоридов из карбоновых кислот, а также алкилхлоридов из спиртов.