Camphersulfonsäure

chemische Verbindung
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Camphersulfonsäure, häufig auch als CSA (von englisch Camphorsulfonic acid) abgekürzt, ist eine Organoschwefel-Verbindung und, wie alle Sulfonsäuren, eine relativ starke Säure. Sie ist ein farbloser Feststoff und löslich in vielen organischen Lösungsmitteln.[4] Camphersulfonsäure findet Anwendung als organische Säure aber auch als enantiomerenreine Verbindung zur Racematspaltung von chiralen Aminen und anderen basischen Verbindungen in Form von ihren Salzen.[5] Die (1S)-(+)-Campher-10-sulfonsäure oder deren Ammoniumsalz wird zur Kalibrierung einiger CD-Spektrometer eingesetzt.[6][7]

Strukturformel
Strukturformel von Camphorsulfonsäure
Allgemeines
Name Camphersulfonsäure
Andere Namen
  • (7,7-Dimethyl-2-oxobicyclo[2.2.1]hept-1-yl)methansulfonsäure (IUPAC)
  • CSA
  • Campher-10-sulfonsäure
  • Reychlers Säure
  • 4,7,7-Trimethyl-3-oxo-norbornane-2-sulfonsäure
  • 7,7′-Dimethylbicyclo[2.2.1]hept-2-on-10-methylensulfonsäure
  • CAMPHOR SULFONIC ACID (INCI)[1]
Summenformel C10H16O4S
Kurzbeschreibung

beiger Feststoff mit starkem Geruch[2]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 5872-08-2
EG-Nummer 227-527-0
ECHA-InfoCard 100.025.024
PubChem 18462
ChemSpider 17438
Wikidata Q414283
Eigenschaften
Molare Masse 232,3 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

203–206 °C[3]

Löslichkeit

löslich in Wasser[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2]
Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 314
P: 260​‐​280​‐​301+330+331​‐​303+361+353​‐​305+351+338[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Synthese

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Die Camphersulfonsäure ist kommerziell erhältlich oder durch Sulfonierung von Campher mit Schwefelsäure in Acetanhydrid als Lösungsmittel herstellbar.[4] Der Reaktionsmechanismus verläuft wahrscheinlich nicht über eine direkte Funktionalisierung der unaktivierten Methylgruppe, sondern über mehrere Teilschritte.[8] Protonierung des Ketons induziert eine retro-semi-Pinakol-Umlagerung. Das daraus resultierende Carbokation kann zu einer exo-Methylengruppe deprotoniert werden, welche im nächsten Schritt von einem Elektrophil nicht bekannter Struktur (  oder   sind möglich) angegriffen wird. Das resultierende Carbokation reagiert in einer weiteren semi-Pinacol Umlagerung und abschließender Deprotonierung zur Camphersulfonsäure.

 
Reaktionsmechanismus der Sulfonierung von Campher zu Camphersulfonsäure.

Einzelnachweise

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  1. Eintrag zu CAMPHOR SULFONIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 20. November 2021.
  2. a b c Eintrag zu Campher-10-sulfonsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. Januar 2020. (JavaScript erforderlich)
  3. a b Datenblatt Camphersulfonsäure bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. Juli 2011 (PDF).Vorlage:Sigma-Aldrich/Name nicht angegeben
  4. a b Paul D. Bartlett, L.H. Knox: D,L-10-Camphorsulfonic Acid (Reychler′s Acid) In: Organic Syntheses. 45, 1965, S. 12, doi:10.15227/orgsyn.045.0012; Coll. Vol. 5, 1973, S. 194 (PDF).
  5. André B. Charette: 3-Bromocamphor-8-sulfonic Acid. In: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001, John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rb283
  6. DeLos F. DeTar: Suggested preliminary standards for calibration of optical rotatory dispersion and circular dichroism instruments. In: Analytical Chemistry. 41. Jahrgang, Nr. 11, September 1969, S. 1406–1408, doi:10.1021/ac60280a009.
  7. G. Chi Chen & Jen Tsi Yang: Two-Point Calibration of Circular Dichrometer with d-10-Camphorsulfonic Acid. In: Analytical Letters. 10. Jahrgang, Nr. 14, 1977, S. 1195–1207, doi:10.1080/00032717708067855.
  8. Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2004, ISBN 978-3-662-45683-5, doi:10.1007/978-3-662-45684-2.