Il cloruro di tionile SOCl2 è un composto inorganico ma è usato spesso nelle sintesi organiche a causa della polarità del legame zolfo-ossigeno che rende lo zolfo un elettrofilo.
La geometria molecolare del cloruro di tionile è piramidale a causa del doppietto elettronico solitario presente sullo zolfo.
Sintesi
Il cloruro di tionile può essere ottenuto dalla reazione tra il triossido di zolfo e il dicloruro di zolfo secondo la reazione:
SO3 + SCl2 → SOCl2 + SO2
Reazioni
Il cloruro di tionile reagisce con acqua per dare cloruro di idrogeno e biossido di zolfo:
SOCl2 + H2O → 2 HCl + SO2
Moltissime sono le sintesi organiche che si avvalgono del cloruro di tionile.
Tra queste le due più importanti sono la:
- conversione di alcoli in alogenuri alchilici
- conversione di acidi carbossilici in alogenuri acilici.
La conversione di alcoli in alogenuri acilici avviene rapidamente e il biossido di zolfo insieme con il cloruro di idrogeno che costituiscono gli altri prodotti di reazione possono essere facilmente allontanati essendo composti gassosi. Tale allontanamento fa sì che l'equilibrio si sposti verso destra.
Il meccanismo della reazione prevede un primo stadio in cui il doppietto elettronico presente sull'ossigeno dell'alcol attacca lo zolfo con formazione di un alchilclorosolfito:
Lo ione cloruro prodotto in questa reazione, agisce da nucleofilo, e attacca l'alchilclorosolfito secondo un meccanismo SN2 per dare biossido di zolfo, cloruro di idrogeno e alogenuro alchilico:
Poiché la reazione avviene con un meccanismo SN2 se l'alcol è otticamente attivo presentando il gruppo alcolico legato ad un carbonio chirale si verifica un'inversione di configurazione nell'alogenuro alchilico prodotto:
La conversione degli acidi carbossilici in alogenuri acilici procede per attacco iniziale del doppietto elettronico solitario presente sull'atomo di ossigeno allo zolfo secondo il meccanismo seguente:
Anche in questa reazione il biossido di zolfo insieme con il cloruro di idrogeno prodotti possono essere facilmente allontanati. Anche l'eventuale eccesso di cloruro di tionile può essere allontanato per evaporazione in quanto il cloruro di tionile ha una temperatura di ebollizione di 74.6°C.
