p-トルエンスルホン酸

p-トルエンスルホン酸^[1]
	; 一水和物のわずかに不純なサンプル
名前
	推奨されるIUPAC名 4-メチルベンゼン-1-スルホン酸
	その他の名前 4-メチルベンゼンスルホン酸; トシル酸トシル; 酸; パラトルエンスルホン酸; PTSA ; p TsOH ; TsOH
識別子
CAS番号	104-15-4 ; 6192-52-5 (一水和物) ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:27849 ;
チェムBL	チェムBL541253 ;
ケムスパイダー	5876 ;
ドラッグバンク	DB03120 ;
ECHA 情報カード	100.002.891
ケッグ	C06677 ;
パブケム CID	6101;
ユニ	言語 ; 3BTO78GAFF ((一水和物) ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	ＤＴＸＳＩＤ００２６７０１;
	InChI InChI=1S/C7H8O3S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3,(H,8,9,10) キー: JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C7H8O3S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3,(H,8,9,10) キー: JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYAG;
	笑顔 Cc1ccc(cc1)S(=O)(=O)O;
プロパティ
化学式	Ｃ7Ｈ8Ｏ3Ｓ
モル質量	172.20 g/mol (無水) ; 190.22 g/mol (一水和物)
外観	無色（白色）固体
密度	1.24グラム/ cm3
融点	105～107℃（221～225℉、378～380K）（一水和物） ; 38℃（100℉、311K）（無水物）
沸点	20 mmHgで140 °C (284 °F; 413 K)
水への溶解度	67g/100mL
酸性度（p Ka）	−2.8（水）ベンゼンスルホン酸の基準値、; 8.5 (アセトニトリル)
構造
分子の形状	Sの四面体
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	皮膚刺激物質
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	警告
危険有害性情報	H315、H319、H335
注意事項	P302+P352、P305+P351+P338
安全データシート（SDS）	外部MSDS
関連化合物
関連するスルホン酸	ベンゼンスルホン酸; スルファニル酸
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

p-トルエンスルホン酸（ PTSA、 pTSA、またはp TsOH）またはトシル酸（ TsOH）は、化学式CH ₃ C ₆ H ₄ SO ₃ Hの有機化合物です。これは、水、アルコール、およびその他の極性有機溶媒に溶ける、白色の極めて吸湿性の高い固体です。^[6] CH₃ C₆ H₄ SO_2基はトシル基として知られ、しばしばTsまたはTosと略されます。ほとんどの場合、TsOHは一水和物、TsOH^. H₂ Oを指します^{。 [6]}

他のアリールスルホン酸と同様に、TsOHは強い有機酸です。その強さは安息香酸の約100万倍です。^[6] TsOHは固体である数少ない強酸の1つであり、そのため計量や保管が便利です。

準備と使用方法

TsOHは、工業規模ではトルエンのスルホン化によって製造される。一般的な不純物としてはベンゼンスルホン酸や硫酸などがある。TsOHはほとんどの場合一水和物として供給され、使用前に複合水を除去する必要があるかもしれない。不純物は、濃縮水溶液から再結晶化し、トルエンと共沸乾燥することで除去できる。^[2]

TsOH は有機合成において「有機可溶性」の強酸として使用されます。使用例には次のものがあります。

トシル酸塩

アルキルトシル酸は、電子吸引性であり、優れた脱離基でもあるため、アルキル化剤です。トシル酸は擬似ハロゲン化物です。トルエンスルホン酸エステルは求核攻撃または脱離を受けます。トシル酸エステルを還元すると炭化水素が得られます。したがって、トシル化の後に還元すると、アルコールの脱酸素化が可能になります。

トシル酸を脱離基として用いる有名で代表的な例として、 7-ノルボルネニルトシル酸の脱離反応によって2-ノルボルニルカチオンが生成された。この脱離は、アンチ-7-ノルボルニルp-トルエンスルホン酸の溶媒分解よりも10 ¹¹倍速く起こる。^[10]

トシル酸エステルもアルコールの保護基である。アルコールと4-トルエンスルホニルクロリドを塩基の存在下で反応させることで製造される。これらの反応は通常、非プロトン性溶媒（多くの場合ピリジン）中で行われ、ピリジンは塩基としても作用する。^[11]

反応

TsOHは五酸化リンと加熱することでp-トルエンスルホン酸無水物に変換される可能性がある。^[12]
酸と水で加熱すると、TsOH は加水分解されてトルエンになります。

CH ₃ C ₆ H ₄ SO ₃ H + H ₂ O → C ₆ H ₅ CH ₃ + H ₂ SO ₄

この反応はアリールスルホン酸では一般的である。^[13]^[14]

参照

参考文献

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^ GHS: ジェスティス 510754
^ abc Baghernejad, Bita (2011年8月31日). 「有機合成におけるp-トルエンスルホン酸（PTSA）の応用」. Current Organic Chemistry . 15 (17): 3091–3097. doi :10.2174/138527211798357074.
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^ 古田憲治; ガオ琢也; 山本秀次 (1998). 「キラル (アシルオキシ) ボラン錯体触媒による不斉ディールス・アルダー反応: (1R)-1,3,4-トリメチル-3-シクロヘキセン-1-カルボキシアルデヒド」.有機合成;全集第9巻722頁。
^ Imwinkelried, R.; Schiess, M.; Seebach, D. (1993). 「ジイソプロピル (2S,3S)-2,3-O-イソプロピリデン酒石酸塩」.有機合成;全集第8巻、201ページ。
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[1] Merck Index、第11版、9459。

[Armarego_2003-2] Armarego, WLF (2003). Purification of Laboratory Chemicals (8th ed.). Oxford: Elsevier Science. p. 612. ISBN 978-0-12-805457-4。

[3] Guthrie, JP オキシ酸エステルの加水分解：強酸のp Ka_値。Can. J. Chem . 1978 , 56 , 2342-2354. doi :10.1139/v78-385

[4] Eckert, F.; Leito, I.; Kaljurand, I.; Kütt, A.; Klamt, A.; Diedenhofen, M. COSMO-RS によるアセトニトリル溶液の酸性度の予測。J . Comput. Chem . 2009 , 30 , 799-810. doi :10.1002/jcc.21103

[5] GHS: ジェスティス 510754

[Baghernejad_2011-6] Baghernejad, Bita (2011年8月31日). 「有機合成におけるp-トルエンスルホン酸（PTSA）の応用」. Current Organic Chemistry . 15 (17): 3091–3097. doi :10.2174/138527211798357074.

[7] H. Griesser, H.; Öhrlein, R.; Schwab, W.; Ehrler, R.; Jäger, V. (2004). 「3-ニトロプロパナール、3-ニトロプロパノール、および 3-ニトロプロパナールジメチルアセタール」。有機合成;全集、第10巻、577ページ。

[8] 古田憲治; ガオ琢也; 山本秀次 (1998). 「キラル (アシルオキシ) ボラン錯体触媒による不斉ディールス・アルダー反応: (1R)-1,3,4-トリメチル-3-シクロヘキセン-1-カルボキシアルデヒド」.有機合成;全集第9巻722頁。

[9] Imwinkelried, R.; Schiess, M.; Seebach, D. (1993). 「ジイソプロピル (2S,3S)-2,3-O-イソプロピリデン酒石酸塩」.有機合成;全集第8巻、201ページ。

[:0-10] Winstein, S.; Shatavsky, M.; Norton, C.; Woodward, RB (1955-08-01). 「7-ノルボルネニルおよび7-ノルボルニル陽イオン」. Journal of the American Chemical Society . 77 (15): 4183–4184. doi :10.1021/ja01620a078. ISSN 0002-7863.

[11] 「求核置換反応」。

[12] L. フィールド & JW マクファーランド (1963)。「p-トルエンスルホン酸無水物」。有機合成;全集第4巻940頁。

[13] CM Suter (1944).硫黄の有機化学. ニューヨーク: John Wiley & Sons. pp. 387–388.

[14] JM Crafts (1901). 「濃縮溶液中の触媒作用」J. Am. Chem. Soc . 23 (4): 236–249. doi :10.1021/ja02030a007.