Chlorsulfonierung

Die Chlorsulfonierung ist eine elektrophile aromatische Substitution, bei der ein Wasserstoff am Ring des Aromaten gegen eine Sulfonylchloridgruppe ausgetauscht wird. Sie dient zur Einführung einer Schwefelfunktion in den aromatischen Kern (Ar). Sie wird meist durch die Umsetzung des Aromaten mit Chlorsulfonsäure erreicht (ArSO₂Cl). Als Nebenprodukt entsteht meist das symmetrische Sulfon (ArSO₂-Ar).

Allgemeiner Reaktionsmechanismus

Bei der Umsetzung von Benzol mit Chlorsulfonsäure entsteht Benzolsulfochlorid (1), das mit Natronlauge zu Natriumbenzolsulfonat (2a), mit Ammoniak zu Benzolsulfonamid (2b) oder mit Alkoholen zu Benzolsulfonsäureester (2c) reagiert.

$\mathrm {Ar-H\ +\ 2\ ClSO_{3}H\longrightarrow \ Ar-SO_{2}Cl\ +\ HCl\ +\ H_{2}SO_{4}}$

Wobei Ar einen Arylrest beschreibt.

Sulfochloride sind wertvolle Zwischenprodukte der industriellen organischen Chemie. Durch weiterführende Reaktionen gelangt man so zu

• Sulfinsäuren (ArSO₂H, Reduktion mit z. B. Sulfiten, Weiterverarbeitung zu Sulfonen (ArSO₂-R)).

• Thiophenolen (ArSH, Reduktion),

• Sulfonamiden (ArSO₂NH₂, Aminolyse) oder zu

• Sulfonsäuren (ArSO₃H, Hydrolyse).

Wichtige Folge-Produkte

• niedere Alkylsulfonate (Netz-, Emulgier- und Flotationsmittel)
• höhere Alkylsulfonate (Tenside)
• Acetylsulfanilsäurechlorid → Sulfonamide
• o-Toluolsulfochlorid → Saccharin

Die Sulfogruppe lässt sich in einer Alkalischmelze durch eine Hydroxygruppe ersetzen:

• Phenole
• Naphthole
• Alizarin

Aus diesen werden die Edukte für zahlreiche synthetische Farbstoffe hergestellt.

Siehe auch

• Sulfochlorierung