Τοσυλικό οξύ

Η τοσυλικό οξύ (βραχυγραφία TsOH) ή παρατολουενοσουλφονικό οξύ (βραχυγραφία PTSA), ή και τοσικό οξύ είναι οργανική χημική ένωση με μοριακό χημικό τύπο C7H8O3S. Σε καθαρή μορφή είναι λευκό στερεό, εξαιρετικά ευδιάλυτο στο νερό (και πολύ υγροσκοπικό), διαλυτό στις αλκοόλες και σε άλλους πολικούς οργανικούς διαλύτες. Η ομάδα ενώσεων με μοριακό τύπο CH3C6H4SO2 είναι γνωστή ως «ομάδα του τοσυλίου» και συναντάται συχνά με τις βραχυγραφίες Ts ή Tos. Συνήθως το «TsOH» αναφέρεται στην ένυδρη μορφή της ουσίας με ένα μόριο νερού (μονοένυδρο): C7H8O3S.H2O.

Το τοσυλικό οξύ, όπως και άλλα αρυλικά σουλφονικά οξέα είναι ισχυρό οργανικό οξύ. Είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές ισχυρότερο από το βενζοϊκό οξύ. Είναι ένα από τα λίγα ισχυρά οξέα που είναι στερεό σε καθαρή μορφή και έτσι μπορεί να ζυγίζεται και να αποθηκεύεται με ευκολία.

 Παραγωγή και χρήσεις 
Το τοσυλικό οξύ παρασκευάζεται σε βιομηχανική κλίμακα με αντίδραση προσθήκης στο τολουόλιο. Οι ποσότητες που λαμβάνονται με αυτή τη μέθοδο περιέχουν συνήθως ίχνη προσμίξεων βενζολοσουλφονικού οξέος και θειικού οξέος. Το μονοένυδρο TsOH περιέχει επίσης νερό. Οι προσμίξεις μπορούν να αφαιρεθούν με επανακρυστάλλωση από το πυκνό υδατικό διάλυμά του, ακολουθούμενη από αζεοτροπική ξήρανση μαζί με τολουόλιο.

Το TsOH χρησιμεύει, ως ισχυρό και διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες οξύ, στην οργανική σύνθεση, όπου, εκτός των άλλων, καταλύει αντιδράσεις. Παραδείγματα χρήσεώς του είναι:

 Η ακεταλίωση μιας αλδεΰδηςH. Griesser κ.ά.: «3-Nitropropanal, 3-Nitropropanol, and 3-Nitropropanal Dimethyl Acetal», περιοδικό Organic Syntheses, συγκεντρωτ. τόμος 10 (έτος 2004), σελ. 577
 Η εστεροποίηση κατά Fischer-SpeierFuruta, K., Gao, Q.-z. και Yamamoto, H.: «Chiral (Acyloxy)borane Complex-catalyzed Asymmetric Diels-Alder Reaction: (1R)-1,3,4-Trimethyl-3-cyclohexene-1-carboxaldehyde», Organic Syntheses, συγκεντρωτ. τόμος 9 (έτος 1998), σελ. 722
 Αντιδράσεις διεστεροποίησης (transesterification)Imwinkelried, R., Schiess, M., και D. Seebach: «Diisopropyl (2S,3S)-2,3-O-isopropylidenetartrate», Organic Syntheses, συγκεντρωτ. τόμος 8 (έτος 1993), σελ. 201

 Τοσύλια 
Τα αλκυλοτοσύλια είναι αλκυλιωτικοί παράγοντες, επειδή η τοσυλική ρίζα είναι ομάδα «αποσύρσεως ηλεκτρονίων» και ταυτοχρόνως καλή «ομάδα αποχωρήσεως». Οι εστέρες του τοσυλικού οξέος δίνουν αναγόμενοι τον αντίστοιχο υδρογονάνθρακα. Ως αποτέλεσμα, η «τοσυλίωση» ακολουθούμενη από αναγωγή επιτρέπει την αφοξυγόνωση των αλκοολών.

Σε ένα περιώνυμο παράδειγμα χρήσεως της τοσυλικής ρίζας, το 2-νορβορνυλικό κατιόν αντικαθίσταται από το 7-νορβορνενυλοτοσυλικό κατιόν. Η αντίδραση αυτή είναι 1011 φορές ταχύτερη από τη διάλυση του αντι-7-νορβορνυλ-παρατολουενοσουλφονικού κατιόντος.

Από την άλλη, τα τοσύλια είναι προστατευτική ομάδα για τις αλκοόλες.

 Αντιδράσεις 
 Το τοσυλικό οξύ μπορεί να μετατραπεί στον ανυδρίτη του θερμαινόμενο μαζί με πεντοξείδιο του φωσφόρου.L. Field και J.W. McFarland: «p-Toluenesulfonic Anhydride», Organic Syntheses, συγκεντρωτ. τόμος 4 (έτος 1963), σελ. 940
 Θερμαινόμενο με κάποιο άλλο οξύ και νερό, το TsOH υδρολύεται προς τολουόλιο:

CH3C6H4SO3H + H2O → C6H5CH3 + H2SO4.

Αυτή είναι μια γενική αντίδραση των αρυλικών σουλφονικών οξέων.

 Παραπομπές 

Κατηγορία:Σουλφονικά οξέα
Κατηγορία:Καταλύτες