Ácido p-toluenosulfónico

Compuesto químico

El ácido p -toluenosulfónico ( PTSA , pTSA o p TsOH ) o ácido tosílico ( TsOH ) es un compuesto orgánico _con lafórmula CH3C6H4SO3H . Es un sólido blanco extremadamente higroscópico que es soluble en agua,alcoholes y otros solventes _orgánicos polares . [ 6 ] El _grupo ^CH3C6H4SO2 se conoce como grupo tosilo y a menudo se abrevia como Ts o Tos _{. La mayoría de las veces,} TsOH serefiere al monohidrato ,TsOH. _H2O ^. _{[ 6} ^]

Al igual que otros ácidos arilsulfónicos , el TsOH es un ácido orgánico fuerte . Es aproximadamente un millón de veces más fuerte que el ácido benzoico . ^[6] Es uno de los pocos ácidos fuertes que es sólido y, por lo tanto, se pesa y almacena cómodamente.

Preparación y usos

El TsOH se prepara a escala industrial mediante la sulfonación de tolueno . Las impurezas más comunes incluyen ácido bencenosulfónico y ácido sulfúrico. El TsOH se suministra con mayor frecuencia como monohidrato y puede ser necesario eliminar el agua complejada antes de su uso. Las impurezas se pueden eliminar mediante recristalización a partir de su solución acuosa concentrada seguida de secado azeotrópico con tolueno. ^[2]

El TsOH se utiliza en síntesis orgánica como un ácido fuerte "soluble en materia orgánica". Algunos ejemplos de usos incluyen:

• Acetalización de un aldehído . ^[7]
• Esterificación de Fischer-Speier ^[8]
• Reacciones de transesterificación ^[9]

Tosilatos

Los tosilatos de alquilo son agentes alquilantes porque el tosilato atrae electrones y es un buen grupo saliente . El tosilato es un pseudohaluro . Los ésteres de toluenosulfonato sufren un ataque nucleofílico o eliminación . La reducción de los ésteres de tosilato da lugar al hidrocarburo. Por tanto, la tosilación seguida de la reducción permite la desoxigenación de los alcoholes.

Estructuras del catión 7-norbornenilo con estabilización del orbital p.

En un uso famoso e ilustrativo del tosilato como grupo saliente, el catión 2-norbornilo se formó mediante una reacción de eliminación del tosilato de 7-norbornenilo. La eliminación se produce 10 ¹¹ veces más rápido que la solvólisis del anti -7-norbornilo p -toluenosulfonato. ^[10]

Los tosilatos también son grupos protectores de los alcoholes . Se preparan combinando el alcohol con cloruro de 4-toluenosulfonilo en presencia de una base. Estas reacciones se realizan normalmente en un disolvente aprótico , a menudo piridina , que actúa además como base. ^[11]

Reacciones

• El TsOH se puede convertir en anhídrido p-toluenosulfónico calentándolo con pentóxido de fósforo . ^[12]
• Cuando se calienta con ácido y agua, el TsOH sufre hidrólisis a tolueno :

CH3C6H4SO3H + H2O → _{C6H5CH3 + H2SO4}​_​​_​​​_​​_​ ​_​​_​

Esta reacción es general para los ácidos arilsulfónicos . [ ^{13] [14]}

Véase también

• Tosilo
• p -toluenosulfonato de colidinio

Referencias

1. Índice Merck , 11.ª edición, 9459 .
2. Armarego, WLF (2003). Purificación de productos químicos de laboratorio (8.ª ed.). Oxford: Elsevier Science. pág. 612. ISBN 978-0-12-805457-4.
3. Guthrie, JP Hidrólisis de ésteres de oxiácidos: valores de p K _a para ácidos fuertes. Can. J. Chem . 1978 , 56 , 2342-2354.
4. Eckert, F.; Leito, I.; Kaljurand, I.; Kütt, A.; Klamt, A.; Diedenhofen, M. Predicción de la acidez en una solución de acetonitrilo con COSMO-RS. J. Comput. Chem . 2009 , 30 , 799-810. doi :10.1002/jcc.21103
5. SGA: GESTIS 510754
6. Baghernejad, Bita (31 de agosto de 2011). "Aplicación del ácido p-toluenosulfónico (PTSA) en síntesis orgánica". Química orgánica actual . 15 (17): 3091–3097. doi :10.2174/138527211798357074.
7. H. Griesser, H.; Öhrlein, R.; Schwab, W.; Ehrler, R.; Jäger, V. (2004). "3-Nitropropanol, 3-Nitropropanol y 3-Nitropropanol Dimetil Acetal". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 10, pág. 577.
8. Furuta, K.; Gao, Q.-z.; Yamamoto, H. (1998). "Reacción asimétrica de Diels-Alder catalizada por complejo de (aciloxi)borano quiral: (1R)-1,3,4-trimetil-3-ciclohexeno-1-carboxaldehído". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 9, pág. 722.
9. Imwinkelried, R.; Schiess, M.; Seebach, D. (1993). "Diisopropil (2S,3S)-2,3-O-isopropilidenetartrato". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 8, pág. 201.
10. Winstein, S.; Shatavsky, M.; Norton, C.; Woodward, RB (1 de agosto de 1955). "7-Norbornenyl y 7-Norbornyl cations". Revista de la Sociedad Química Americana . 77 (15): 4183–4184. doi :10.1021/ja01620a078. ISSN  0002-7863.
11. "Sustitución nucleofílica".
12. L. Field y JW McFarland (1963). "Anhídrido p-toluenosulfónico". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 4, pág. 940.
13. CM Suter (1944). La química orgánica del azufre . Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 387–388.
14. JM Crafts (1901). "Catálisis en soluciones concentradas". J. Am. Chem. Soc . 23 (4): 236–249. doi :10.1021/ja02030a007.