Сульфохлорирование аренов хлорсульфоновой кислотой в среде инертного органического растворителя

Метод, предложенный Б.В. Пассетом с сотр., позволил повысить выход п-фенилуретилансульфохлорида и снизить расход хлорсульфоновой кислоты, а также использовать такой растворитель (например, ДХЭ), который растворяет только целевой продукт, что уменьшает возможность взаимодействия его с серной кислотой:

Авторы показали, что:

· активные арены (фенилуретилан, толуол и бензол) превращаются в сульфохлориды при низких температурах в результате прямого электрофильного замещения атома водорода в ароматическом кольце;

· мало- и неактивные арены (хлорбензол и нитробензол) при нагревании сначала сульфируются, а затем образуют сульфохлориды.

Это можно объяснить тем, что хлорсульфоновая кислота может диссоциировать по двум направлениям:

При низких температурах образуется довольно большое количество катиона SO₂Cl⁺, который и взаимодействует с активированными ароматическими ядрами. Малоактивные соединения в этих условиях не реагируют. При повышенных температурах хлорсульфоновая кислота образует сульфотриоксид и катион HSO₃⁺, которые с ареном образуют сульфокислоты.

Продукты диссоциации молекул хлорсульфоновой кислоты в безводных растворителях находятся в виде ионных пар. Поэтому схема реакции сульфохлорирования может быть представлена следующим образом: