Isocianato de clorosulfonilo

El isocianato de clorosulfonilo es el compuesto químico ClSO2NCO, conocido como CSI. Este compuesto es un reactivo versátil en síntesis orgánica.

 
Isocianato de clorosulfonilo

Isocianato de clorosulfonilo

Isocianato de clorosulfonilo
Nombre IUPAC
Isocianato de clorosulfonilo
General
Otros nombres Cloruro de N-carbonilsulfamilo
Isocianato de cloropirosulfonilo
Isocianato de cloruro de sulfurilo
Fórmula molecular CNClO3S
Identificadores
Número CAS 1189-71-5[1]
ChemSpider 64080
PubChem 70918
UNII 2903Y990SM
ClS(=O)(=O)N=C=O
Propiedades físicas
Apariencia Líquido incoloro
Densidad 1,626 kg/; 0,001626 g/cm³
Masa molar 141,53 g/mol g/mol
Punto de fusión −44 °C (229 K)
Punto de ebullición 107 °C (380 K)
Índice de refracción (nD) 1.447
Propiedades químicas
Solubilidad en agua decomposición
Solubilidad Clorocarbonos
MeCN
Peligrosidad
SGA ,,,
NFPA 704

1
3
2
W
Frases H H302,H312,H314,H330,H332,H334
Frases P P260,P261,P264,P270,P271,P280,
P284,P285,P301+312,P301+330+331,P302+352,
P303+361+353,P304+312,P304+340,P304+341,
P305+351+338,P310,P312,P320,P321,
P322,P330,P342+311,P363,P403+233,
P405,P501
Riesgos
Riesgos principales tóxico, corrosivo, inflamable,
reacciona violentamente con agua
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

Preparación, estructura, manejo editar

El CSI se prepara tratando el cloruro de cianógeno con trióxido de azufre y el producto se destila directamente de la mezcla de reacción.[2]

SO3 + ClCN → ClSO2NCO

En esta transformación, se funcionalizan tanto los extremos de carbono como de nitrógeno de CN. La estructura de CSI se representa como ClS(O)2-N=C=O. Consta de dos componentes atractores de electrones, el grupo clorosulfonilo (SO2Cl) y el grupo isocianato (-N=C=O). Debido a su electrofilia resultante, el uso de CSI en la síntesis química requiere solventes relativamente inertes como clorocarbonos, acetonitrilo y éteres.[3]

Usos editar

La molécula tiene dos sitios electrofílicos, el carbono y el centro S(VI).[4]

El CSI se ha empleado para la preparación de β-lactámicos,[5]​ algunos de los cuales son importantes desde el punto de vista médico. Por lo tanto, los alquenos experimentan una cicloadición [2+2] para dar la sulfonamida. El grupo SO2Cl se puede eliminar simplemente por hidrólisis, dejando la amida secundaria.[6]​ Otras reacciones de CSI:

  • Cicloadición a alquinos para dar 1,2,3-oxatiazina-2,2-dióxido-6-cloruros.
  • Conversión de alcoholes primarios a carbamatos.[7]
  • Conversión de ácidos carboxílicos y los cloruros de ácido en nitrilos.
  • Preparación de sulfamidas N,N-disustituidas, R2NSO2NH2
  • Preparación del reactivo de Burgess

Consideraciones de seguridad editar

CSI es tóxico, corrosivo y reacciona violentamente con el agua. Al igual que el ácido fluorhídrico, no se puede almacenar en cristalería, sino que se requieren botellas de polietileno.

Compuestos relacionados editar

Referencias editar

  1. Número CAS
  2. Graf, R. "Chlorosulfonyl Isocyanate" Organic Syntheses, Collected Volume 5, pages 226ff.
  3. Miller, M. J.; Ghosh, M.; Guzzo, P. R.; Vogt, P. F.; Hu, J.; Filzen, G. F.; Geyer, A. G. "Chlorosulfonyl Isocyanate" in "Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis" 2005 John Wiley & Sons: New York.
  4. D. N. Dhar, K. S. K. Murthy "Recent Advances in the Chemistry of Chlorosulfonyl Isocyanate" Synthesis 1986; pages 437-449.
  5. Kaur, Rajneesh; Singh, Raman; Kumar, Antresh; Kaur, Satvinder; Priyadarshi, Nitesh; Singhal, Nitin Kumar; Singh, Kuldeep (June 2020). «1,2,3-Triazole β-lactam conjugates as antimicrobial agents». Heliyon (en inglés) 6 (6): e04241. PMC 7327255. PMID 32637684. doi:10.1016/j.heliyon.2020.e04241. 
  6. Cremlyn, R. J. “An Introduction to Organosulfur Chemistry” John Wiley and Sons: Chichester (1996). ISBN 0-471-95512-4
  7. Burgess, E. M.; Penton, Jr., H. R.; Taylor, E. A.; Williams, W. M. "Conversion of Primary Alcohols to Urethanes via the Inner Salt of Triethylammonium Hydroxide: Methyl (Carboxylsulfamoyl) Triethylammonium Hydroxide Methyl n-Hexylcarbamate" Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.788