Reed-reactie

De Reed-reactie of sulfochlorering is een organische reactie waarbij via een radicalair proces een koolwaterstof met zwaveldioxide en dichloor wordt geoxideerd tot een alkylsulfonylchloride:^[1]

Algemeen reactieverloop van de Reed-reactie

Als radicaalinitiator wordt licht of andere elektromagnetische straling (waaronder zelfs gammastraling)^[2] gebruikt. De reactie is niet erg selectief: meestal ontstaat een mengsel van verschillende sulfonylchloriden, omdat meerdere koolstof-waterstofbindingen in aanmerking komen voor radicalaire substitutie.

Reactieverloop

Zoals ieder radicalair proces verloopt de Reed-reactie in verschillende fasen.

Initiatie

Het radicaalproces wordt geïnitieerd door de homolytische dissociatie van dichloor onder invloed van licht:

${\displaystyle \mathrm {Cl_{2}\ +\ h\nu \ \longrightarrow \ 2\ Cl\cdot } }$

Hierbij ontstaan 2 reactieve chloorradicalen, die in de volgende stap gebruikt worden.

Propagatie

De propagatie verloopt in een aantal stappen. Het chloorradicaal reageert met de koolstof-waterstofbinding, met vorming van een zeer reactief alkylradicaal en waterstofchloride:

${\displaystyle \mathrm {R{-}H\ +\ Cl\cdot \ \longrightarrow \ R\cdot \ +\ HCl} }$

Het alkylradicaal reageert met zwaveldioxide tot een sulfonylradicaal:

${\displaystyle \mathrm {R\cdot \ +\ SO_{2}\ \longrightarrow \ R{-}SO_{2}\cdot } }$

Dit sulfonylradicaal reageert met dichloor, waarbij het sulfonylchloride ontstaat en opnieuw een chloorradicaal wordt gevormd:

${\displaystyle \mathrm {R{-}SO_{2}\cdot \ +\ Cl_{2}\ \longrightarrow \ R{-}SO_{2}Cl\ +\ Cl\cdot } }$

Het chloorradicaal kan herbruikt worden in de eerste propagatiestap, waardoor een kettingproces ontstaat.

Terminatie

De terminatie van het kettingproces vindt plaats door recombinatie van twee radicalen, en dit kan op twee manieren:

${\displaystyle \mathrm {2\ Cl\cdot \ \longrightarrow \ Cl_{2}\ +\ energie} }$

${\displaystyle \mathrm {2\ R\cdot \ \longrightarrow \ R_{2}\ +\ energie} }$

Variant

Onder bepaalde thermische omstandigheden (40-80°C) treedt geen sulfochlorering, maar gewoon een radicalaire halogenering op:

${\displaystyle \mathrm {R{-}H\ +\ SO_{2}Cl_{2}\ {\xrightarrow {\ \ \Delta T\ \ }}\ R{-}Cl\ +\ SO_{2}\ +\ HCl} }$

Zie ook

• Chloorsulfonering
• Sulfoxidatie

Bronnen, noten en/of referenties

1. (en) C.F. Reed (1933) - Method of halogenating compounds and product resulting therefrom, U.S. Patent 2.046.090
2. (en) A. Schneider & J.C. Chu (1964) - Sulfochlorination of Cyclohexane Induced by Gamma Radiation, Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev., 3 (2), pp. 164-169