Sulfuryylikloridi

Sulfuryylikloridi eli sulfonyylikloridi (SO2Cl2) on rikin, hapen ja kloorin muodostama epäorgaaninen molekyyliyhdiste. Sulfuryylikloridia käytetään pääasiassa kloorausaineena orgaanisessa synteeissä.

Ominaisuudet
Sulfuryylikloridi on väritöntä hajultaan pistävää nestettä. Se ei liukene eikä sekoitu veteen, mutta hydrolysoituu melko hitaasti veden vaikutuksesta. Hydrolysoitumista nopeuttavat muun muassa aktiivihiili ja alumiinikloridi. Pieni määrä vettä hajottaa sulfuryylikloridin klooririkkihapoksi ja runsas vesimäärä rikki- ja suolahapoksi. Myös valo nopeuttaa hydrolyysiä.
SO2Cl2 + H2O → HSO3Cl + HCl
SO2Cl2 + 2 H2O → 2 HCl + H2SO4

Valmistus
Sulfuryylikloridia tuotetaan kloorin ja rikkidioksidin välisellä reaktiolla. Tyypillisesti tämä suoritetaan jäähdytetyssä teräksisessä reaktorissa, jossa on katalyyttinä aktiivihiiltä. Toinen vaihtoehto on johtaa nesteytettyyn rikkidioksidiin, johon on liuotettu katalyytiksi kamferia, kloorikaasua 0 °C lämpötilassa. Tuote puhdistetaan tislaamalla. 
SO2 + Cl2 → SO2Cl2

Käyttö
Sulfuryylikloridia käytetään orgaanisia molekyylejä kloorattaessa sulfonoitaessa tai liitettäessä niihin kloorisulfoniryhmiä. Sulfuryylikloridi on kloorausaineena kloridikaasuun nähden selektiivisempi ja reaktiot voidaan suorittaa miedommissa olosuhteissa esimerkiksi matalammissa lämpötiloissa lisäksi se nesteenä on helpommin käsiteltävissä. Klooraus tapahtuu radikaalimekanismilla. Reaktion initiaattorina käytetään tyypillisesti bentsoyyliperoksidia, joka synnyttää reaktiivisen sulfuryylikloridiradikaalin. Sivutuotteena radikaalin hajoamisessa muodostuu rikkidioksidia.

Sulfuryylikloridia käytetään myös eräissä litiumakuissa. Näissä akuissa on litiumkatodi ja elektrolyyttinä toimivat sulfuryylikloridiin liuotetut litiumsuolat. Sulfuryylikloridi pelkistyy anodilla rikkidioksidiksi ja kloridi-ioneiksi. Vastaavalla tavoin toimii akku, joissa käytetään tionyylikloridia, mutta siihen verratuna litium-sulfuryylikloridiakusta saadaan parempi energiatiheys ja vsuurempi virta. Näillä akuilla on kuitenkin käyttöä vain tietyissä erikoissovellutuksissa.

Katso myös
Sulfuryylifluoridi

Lähteet

Aiheesta muualla

Klooriyhdisteet
Rikkiyhdisteet