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ácido p-toluenosulfónico

El ácido p -toluenosulfónico ( PTSA , pTSA o p TsOH ) o ácido tosílico ( TsOH ) es un compuesto orgánico con la fórmula CH 3 C 6 H 4 SO 3 H. Es un sólido blanco extremadamente higroscópico que es soluble en agua, alcoholes y otrosdisolventes orgánicos polares . [6] El grupo CH 3 C 6 H 4 SO 2 se conoce como grupo tosilo y a menudo se abrevia como Ts o Tos. Muy a menudo, TsOH se refiere al monohidrato , TsOH . H2O . [6 ]

Como ocurre con 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 convenientemente.

Preparación y usos

El TsOH se prepara a escala industrial mediante la sulfonación de tolueno . Las impurezas comunes incluyen el ácido bencenosulfónico y el ácido sulfúrico. El monohidrato de TsOH contiene una cantidad de agua. Para estimar la humedad total presente como impureza se utiliza el método de Karl Fischer. [ cita necesaria ] Las impurezas se pueden eliminar mediante recristalización de su solución acuosa concentrada seguida de secado azeotrópico con tolueno. [2]

TsOH encuentra uso en síntesis orgánica como un ácido fuerte "soluble en orgánicos". Ejemplos de usos incluyen:

tosilatos

Los tosilatos de alquilo son agentes alquilantes porque el tosilato es aceptor de electrones y también un buen grupo saliente . El tosilato es un pseudohaluro . Los ésteres de toluenosulfonato sufren ataque nucleofílico o eliminación . La reducción de los ésteres de tosilato da el hidrocarburo. Así, la tosilación seguida de 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, el catión 2-norbornilo fue desplazado del tosilato de 7-norbornenilo. La eliminación se produce entre 10 y 11 veces más rápido que la solvólisis del p -toluenosulfonato de anti -7-norbornilo . [10]

Los tosilatos también son un grupo protector de los alcoholes . Se preparan combinando el alcohol con cloruro de 4-toluenosulfonilo , normalmente en un disolvente aprótico , a menudo piridina . [11]

Reacciones

CH 3 C 6 H 4 SO 3 H + H 2 O → C 6 H 5 CH 3 + H 2 SO 4

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

Ver también

Referencias

  1. ^ Índice Merck , 11.ª edición, 9459 .
  2. ^ abc Armarego, WLF (2003). Purificación de productos químicos de laboratorio (8ª ed.). Oxford: Ciencia Elsevier. pag. 612.ISBN​ 978-0-12-805457-4.
  3. ^ Guthrie, JP Hidrólisis de ésteres de oxiácidos: valores de p K a para ácidos fuertes. Poder. J. Química . 1978 , 56 , 2342-2354.
  4. ^ Eckert, F.; Leito, I.; Kaljurand, I.; Kutt, A.; Klamt, A.; Diedenhofen, M. Predicción de la acidez en solución de acetonitrilo con COSMO-RS. J. Computación. química . 2009 , 30 , 799-810. doi :10.1002/jcc.21103
  5. ^ GHS: GESTIS 510754
  6. ^ abc 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-Nitropropanal, 3-Nitropropanol y 3-Nitropropanal dimetilacetal". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 10, pág. 577.
  8. ^ Furuta, K.; Gao, Q.-z.; Yamamoto, H. (1998). "Reacción de diels-aliso asimétrica 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-isopropilidentartrato". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 8, pág. 201.
  10. ^ Winstein, S.; Shatavsky, M.; Norton, C.; Woodward, RB (1 de agosto de 1955). "Cationes 7-norbornenilo y 7-norbornilo". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 77 (15): 4183–4184. doi :10.1021/ja01620a078. ISSN  0002-7863.
  11. ^ "Sustitución nucleófila".
  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. ^ Artesanía JM (1901). "Catálisis en soluciones concentradas". Mermelada. Química. Soc . 23 (4): 236–249. doi :10.1021/ja02030a007.