Tosylcyanid

Strukturformel
Strukturformel von Tosylcyanid
Allgemeines
Name Tosylcyanid
Andere Namen

p-Tolylsulfonylcyanid

Summenformel C8H7NO2S
Kurzbeschreibung

beiger Feststoff

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 19158-51-1
EG-Nummer 242-849-1
ECHA-InfoCard 100.038.938
PubChem 87946
ChemSpider 79343
Wikidata Q72509421
Eigenschaften
Molare Masse 181,21 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

47–50 °C

Siedepunkt

105–106 °C (1 mmHg)

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 312+332​‐​314
P: 260​‐​271​‐​280​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338
Toxikologische Daten

1100 mg·kg−1 (LD50, ?, transdermal)

Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Tosylcyanid ist eine organische Verbindung und ein Derivat der para-Toluolsulfonsäure, das statt der Hydroxygruppe eine Cyanogruppe trägt.

Herstellung

Tosylcyanid kann durch Reaktion von Natriumtolylsulfinat mit Chlorcyan bei Raumtemperatur in Wasser hergestellt werden.

Eigenschaften

Tosylazid ist ein weißer, kristalliner Feststoff.

Reaktionen

Tosylcyanid enthält eine elektrophile Cyanogruppe, die durch die Sulfonatgruppe aktiviert ist. Nucleophile greifen also am Cyano-Kohlenstoff an. Im Gegensatz zu anderen elektrophilen Cyanoverbindungen wie Bromcyan ist es sowohl länger haltbar als auch weniger giftig. Mit dem Reagenz kann Lithiumphenolat zu Phenylcyanat umgesetzt werden, Phenylmagnesiumbromid zu Benzonitril, Thiophenol zu Phenylthiocyanat und Diethylamin zu Diethylcyanamid. Tosylcyanid kann auch zur Herstellung anderer aromatischer Nitrile verwendet werden. Dazu wird ein bromierter Aromat (zum Beispiel 4-Bromtoluol oder Brommesitylen) zunächst in Tetrahydrofuran bei −94 °C (Kühlung mit flüssigem Stickstoff in Hexan) mit tert-Butyllithium lithiiert und die erhaltene Organolithiumverbindung dann mit Tosylcyanid umgesetzt. Andere Bedingungen wie Reaktionen bei −78 °C oder die Verwendung von Kupferorganylen ergeben weniger gute Ergebnisse.

Es findet auch sonst breite Anwendung als Reagenz in der organischen Synthese, beispielsweise für radikalische Cyanierungen und Hydrocyanierungen. Ein Beispiel für eine radikalische Cyanierung ist die Reaktion von Tosylcyanid und Benzophenon in Acetonitril unter einer Quecksilberlampe, um sp3-Kohlenstoffatome mit Cyanogruppen zu funktionalisieren. Dies ist mit diversen Alkanen, Aminen, Alkoholen und cyclischen Ethern möglich. Eine ähnliche Methode emölicht die Cyanierung von bromsubstituierten Aromaten mit Tosylcyanid, 2,4,5,6-Tetrakis(carbazol-9-yl)isopthalinitril und Tris(trimethylsilyl)silanol möglich, wobei die Reaktion in Aceton unter Einwirkung einer blauen LED erfolgt. Daneben reagiert Tosylcyanid auch in [4+2]- und [3+2]-Cycloadditionen. Beispielsweise ergibt die 1,3-Dipolare Cycloaddition mit einem Azid ein Tetrazol. Durch Reaktion mit Tosylcyanid und Wasser in Dimethylformamid können Alkene tosyliert werden, beispielsweise 1,1-Diphenylethen, 2-Vinylpyridin, 1-Penten, Vinylcyclohexan, Cyclopenten, Dihydropyran und Butylvinylether.

Einzelnachweise

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Datenblatt p-Toluolsulfonylcyanid, 95% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 17. Januar 2025 (PDF).
  2. 1 2 3 4 5 Xiang Fei: Toluenesulfonyl Cyanide (TsCN). In: Synlett. Band 24, Nr. 15, 21. August 2013, S. 2021–2022, doi:10.1055/s-0033-1339685.
  3. 1 2 A.M. van Leusen, J.C. Jagt: Nucleophilic displacements on sulfonyl cyanides. In: Tetrahedron Letters. Band 11, Nr. 12, Januar 1970, S. 967–970, doi:10.1016/S0040-4039(01)97880-3.
  4. ↑ Kimberly J. Rutan, Frederick J. Heldrich, Lawrence F. Borges: On the Preparation of Aryl Nitriles Using Tosyl Cyanide. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 60, Nr. 9, Mai 1995, S. 2948–2950, doi:10.1021/jo00114a060.
  5. ↑ Ya Liu, Rui Li, Bing Yu: Photo-induced radical transformations of tosyl cyanide. In: Organic & Biomolecular Chemistry. Band 22, Nr. 2, 2024, S. 196–201, doi:10.1039/D3OB01771K.
  6. ↑ Dongyan Hu, Yang Zhang, Jianwei Li, Kangjiang Liang, Chengfeng Xia: Water-mediated radical C–H tosylation of alkenes with tosyl cyanide. In: Chemical Communications. Band 59, Nr. 4, 2023, S. 462–465, doi:10.1039/D2CC06101E.