Chlorure de 4-toluènesulfonyle
Le chlorure de 4-toluènesulfonyle, habituellement appelé chlorure de tosyle est un chlorure d'acide sulfonique de formule semi-développée CH3C6H4SO2Cl. Ce solide blanc (incolore) malodorant est un réactif très largement utilisé en synthèse organique[4]. Abrégé par TsCl, c'est le dérivé du toluène portant le groupe fonctionnel chlorure de sulfonyle (-SO2Cl).
| Chlorure de 4-toluènesulfonyle | ||
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| Identification | ||
|---|---|---|
| Nom UICPA | chlorure de 4-méthylbenzènesulfonyle | |
| Synonymes |
chlorure de paratoluènesulfonyle |
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| No CAS | ||
| No ECHA | 100.002.441 | |
| No CE | 202-684-8 | |
| PubChem | 7397 | |
| SMILES | ||
| InChI | ||
| Apparence | solide blanc | |
| Propriétés chimiques | ||
| Formule | C7H7ClO2S [Isomères] |
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| Masse molaire[1] | 190,647 ± 0,014 g/mol C 44,1 %, H 3,7 %, Cl 18,6 %, O 16,78 %, S 16,82 %, |
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| Propriétés physiques | ||
| T° fusion | 67 °C [2] | |
| T° ébullition | 135 °C à 13 mbar [2] | |
| T° d'auto-inflammation | 492 °C [2] | |
| Point d’éclair | 128 °C [2] | |
| Précautions | ||
| NFPA 704[3] | ||
| Directive 67/548/EEC[2] | ||
 C |
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| Transport[2] | ||
| Composés apparentés | ||
| Autres composés |
chlorure de benzènesulfonyle |
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| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | ||
Utilisation
Caractéristiquement, TsCl convertit facilement et quantitativement les alcools (ROH) en leur ester toluènesulfonate (tosylate):
- CH3C6H4SO2Cl + ROH → CH3C6H4SO2OR + HCl
Le groupe tosylate est un excellent groupe partant contrairement au groupe hydroxyle et peut être substitué par de multiples autres groupes même peu nucléophiles.
Il peut aussi être coupé par traitement avec de l'hydrure de lithium aluminium (LiAlH4), appelé aussi le tétrahydruroaluminate de lithium :
- CH3C6H4SO2OR + 1/4 LiAlH4 → 1/4 LiAl(O3SC6H4CH3)4 + RH
Ainsi, il permet la suppression d'un groupe hydroxyle.
Similairement, le chlorure de tosyle est utilisé pour préparer les sulfonamides à partir d'amines[5]:
- CH3C6H4SO2Cl + R2NH → CH3C6H4SO2NR2 + HCl
Le sulfoamide résultant n'est pas basique et même, quand il dérive d'amine primaire, il est acide.
La préparation des tosylates et des amides est conduite en présence d'une base qui absorbe le chlorure d'hydrogène (HCl). La sélection de la base est souvent cruciale pour l'efficacité de la tosylation. Typiquement, les bases utilisées sont la pyridine et la triéthylamine, d'autres bases moins courantes sont aussi employées. Par exemple, une quantité catalytique de chlorure de triméthylammonium en présence de triéthylamine a été reportée apparemment plus efficace grâce à la triméthylamine[4].
Autres réactions
Comme il est un réactif très largement disponible, TsCl a été étudié à fond du point de vue de sa réactivité. Il est utilisé dans des déshydratations pour faire des nitriles, des isocyanures, des diimides[4]. Dans une autre réaction inusuelle se concentrant sur le centre soufre, du zinc réduit TsCl en sulfinate, CH3C6H4SO2Na[6].
Production et synthèse
Le chlorure de tosyle est largement disponible et peu cher pour les usages en laboratoires. C'est un sous-produit de la production de chlorure d'orthotoluènesulfonyle via la chlorosulfonation du toluène[7]:
- CH3C6H5 + SO2Cl2 → CH3C6H4SO2Cl + HCl
Notes
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « 4-Toluenesulfonyl chloride » (voir la liste des auteurs).
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- Entrée « p-Toluenesulfonyl chloride » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 12 octobre 2009 (JavaScript nécessaire)
- UCB Université du Colorado
- D. Todd Whitaker, K. Sinclair Whitaker, Carl R. Johnson, Julia Haas, "p-Toluenesulfonyl Chloride" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 2006, John Wiley, New York. DOI 10.1002/047084289X.rt136.pub2
- Junji Ichikawa, Ryo Nadano, Takashi Mori, and Yukinori Wada, 5-endo-trig Cyclization of 1,1-Difluoro-1-alkenes: Synthesis of 3-Butyl-2-Fluoro-1-Tosylindole, Org. Synth., coll. « vol. »,
- Frank C. Whitmore, Frances H. Hamilton, Sodium Toluenesulfinate, Org. Synth., coll. « vol. 1 », , p. 492
- Otto Lindner, Lars Rodefeld "Benzenesulfonic Acids and Their Derivatives" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2001, Wiley-VCH, Weinheim.