Thionyl chloride
थियोनिल क्लोराइड रासायनिक सूत्र वाला एक अकार्बनिक यौगिक है। यह एक मध्यम वाष्पशील, रंगहीन तरल है जिसमें अप्रिय तीखी गंध होती है। थियोनिल क्लोराइड का उपयोग मुख्य रूप से क्लोरिनेटिंग अभिकर्मक के रूप में किया जाता है, जिसका उत्पादन लगभग प्रति वर्ष 1990 के दशक की शुरुआत में किया जाता है, लेकिन कभी-कभी इसका उपयोग विलायक के रूप में भी किया जाता है। यह विषाक्त है, पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, और रासायनिक हथियार संधि के तहत भी सूचीबद्ध है क्योंकि इसका उपयोग रासायनिक हथियारों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। थियोनिल क्लोराइड को कभी-कभी सल्फ्यूरिल क्लोराइड के साथ भ्रमित किया जाता है, लेकिन इन यौगिकों के गुण काफी भिन्न होते हैं। सल्फ्युरिल क्लोराइड क्लोरीन का एक स्रोत है जबकि थियोनिल क्लोराइड क्लोराइड आयनों का एक स्रोत है। उत्पादन प्रमुख औद्योगिक संश्लेषण में सल्फर ट्राइऑक्साइड और सल्फर डाइक्लोराइड की प्रतिक्रिया शामिल हैः इस संश्लेषण को सल्फर ट्राइऑक्साइड को सल्फर डाइक्लोराइड के ठंडे फ्लास्क में धीरे-धीरे आसुत करने के लिए ओलियम को गर्म करके प्रयोगशाला में अनुकूलित किया जा सकता है। एस. ओ. 3 + एस. सी. एल. 2-> एस. ओ. सी. एल. 2 + एस. ओ. 2. अन्य विधियों में निम्न से संश्लेषण शामिल हैंः फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइडः एस. ओ. 2 + पी. सी. एल. 5-> एस. ओ. सी. एल. 2 + पी. ओ. सी. एल. 3 क्लोरीन और सल्फर डाइक्लोराइडः एस. ओ. 2 + सी. एल. 2 + एस. सी. एल. 2-> 2 एस. ओ. सी. एल. 2 एस. ओ. 3 + सी. एल. 2 + 2 एस. सी. एल. 2-> 3 एस. ओ. सी. एल. 2 फॉस्जीनः एस. ओ. 2 + सी. ओ. सी. एल. 2-> एस. ओ. सी. एल. 2 + सी. ओ. 2. उपरोक्त चार प्रतिक्रियाओं में से दूसरी भी फॉस्फोरस ऑक्सीक्लोराइड (फॉस्फोरिल क्लोराइड) प्रदान करती है, जो इसकी कई प्रतिक्रियाओं में थियोनिल क्लोराइड जैसा दिखता है। गुण और संरचना एसओसीएल2 सीएस आणविक समरूपता के साथ एक त्रिकोणीय पिरामिडल आणविक ज्यामिति को अपनाता है। इस ज्यामिति का श्रेय केंद्रीय सल्फर (IV) केंद्र पर एकल जोड़ी के प्रभाव को दिया जाता है। ठोस अवस्था में एसओसीएल2 अंतरिक्ष समूह पी21/सी के साथ मोनोक्लिनिक क्रिस्टल बनाता है। स्थिरता थियोनिल क्लोराइड का एक लंबा शेल्फ जीवन होता है, हालांकि "वृद्ध" नमूनों में एक पीला रंग विकसित होता है, संभवतः डायसल्फर डाइक्लोराइड के गठन के कारण। यह क्वथनांक के ठीक ऊपर धीरे-धीरे S2Cl2, SO2 और Cl2 में विघटित हो जाता है। थियोनिल क्लोराइड फोटोलिसिस के लिए अतिसंवेदनशील है, जो मुख्य रूप से एक कट्टरपंथी तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ता है। उम्र बढ़ने के संकेत दिखाने वाले नमूनों को रंगहीन तरल देने के लिए कम दबाव में आसवन द्वारा शुद्ध किया जा सकता है। प्रतिक्रियाओं थियोनिल क्लोराइड का उपयोग मुख्य रूप से ऑर्गेनोक्लोरीन यौगिकों के औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है, जो अक्सर फार्मास्यूटिकल्स और कृषि रसायनों में मध्यवर्ती होते हैं। यह आमतौर पर अन्य अभिकर्मकों, जैसे कि फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड पर पसंद किया जाता है, क्योंकि इसके उप-उत्पाद (एच. सी. एल. और) गैसीय होते हैं, जो उत्पाद के शुद्धिकरण को सरल बनाते हैं। थियोनिल क्लोराइड के कई उत्पाद स्वयं अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं और इस तरह यह प्रतिक्रियाओं की एक विस्तृत श्रृंखला में शामिल होता है। पानी और अल्कोहल के साथ थियोनिल क्लोराइड सल्फर डाइऑक्साइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाने के लिए पानी के साथ एक्सोथर्मिक रूप से प्रतिक्रिया करता हैः SOCl2 + H2O-> 2 HCl + SO2 इसी तरह की प्रक्रिया से यह अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया करके एल्किल क्लोराइड बनाता है। यदि अल्कोहल कायरल है तो प्रतिक्रिया आम तौर पर स्टीरियोकेमिस्ट्री के प्रतिधारण के साथ एक एसएनआई तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ती है; हालाँकि, नियोजित सटीक स्थितियों के आधार पर, स्टीरियो-व्युत्क्रम भी प्राप्त किया जा सकता है। ऐतिहासिक रूप से पाइरिडाइन के उपयोग को डार्जेंस हैलोजिनेशन कहा जाता था, लेकिन इस नाम का उपयोग आधुनिक रसायनज्ञों द्वारा शायद ही कभी किया जाता है। अल्कोहल की अधिकता के साथ प्रतिक्रियाएं सल्फाइट एस्टर का उत्पादन करती हैं, जो शक्तिशाली मिथाइलेशन, एल्काइलेशन और हाइड्रॉक्सीअल्काइलेशन अभिकर्मक हो सकते हैं। एसओसीएल2 + 2 आर-ओएच-> (आर-ओ) 2एसओ + 2एचसीएल उदाहरण के लिए, मेथनॉल में एमिनो एसिड को जोड़ने से चुनिंदा रूप से संबंधित मिथाइल एस्टर प्राप्त होते हैं। कार्बोक्सिलिक एसिड के साथ शास्त्रीय रूप से, यह कार्बोक्सिलिक एसिड को एसाइल क्लोराइड में परिवर्तित करता हैः SOCl2 + R-COOH-> R-COCl + SO2 + HCl प्रतिक्रिया तंत्र की जांच की गई हैः नाइट्रोजन प्रजातियों के साथ प्राथमिक एमाइन के साथ, थियोनिल क्लोराइड सल्फिनिलामाइन व्युत्पन्न (RNSO) देता है, जिसका एक उदाहरण N-सल्फिनिलानिलिन है। थियोनिल क्लोराइड प्राथमिक फॉर्मामाइड्स के साथ आइसोसाइनाइड्स बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है और क्लोरोइमिनियम आयन देने के लिए माध्यमिक फॉर्मामाइड्स के साथ प्रतिक्रिया करता है; इस तरह डाइमिथाइलफॉर्मामाइड के साथ प्रतिक्रिया विल्समियर अभिकर्मक बनाएगी। एक अनुरूप प्रक्रिया द्वारा प्राथमिक एमाइड थियोनिल क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके इमिडॉयल क्लोराइड बनाते हैं, जबकि द्वितीयक एमाइड भी क्लोरोइमिनियम आयन देते हैं। ये प्रजातियाँ अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होती हैं और इनका उपयोग कार्बोक्जिलिक एसिड के एसाइल क्लोराइड में परिवर्तन को उत्प्रेरित करने के लिए किया जा सकता है, इनका उपयोग बिस्चलर-नेपियराल्स्की प्रतिक्रिया में आइसोक्विनोलिन बनाने के साधन के रूप में भी किया जाता है। यदि प्राथमिक एमाइडों को गर्म किया जाता है तो वे नाइट्राइल बनाते रहेंगे (वॉन ब्रौन एमाइड क्षरण)। थियोनिल क्लोराइड का उपयोग ऑक्सीम के बेकमैन पुनर्व्यवस्था को बढ़ावा देने के लिए भी किया गया है। सल्फर प्रजातियों के साथ थियोनिल क्लोराइड सल्फिनिक एसिड को सल्फिनिल क्लोराइड में बदल देगा सल्फोनिक एसिड थियोनिल क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फोनिल क्लोराइड का उत्पादन करेगा। थायोनिल क्लोराइड के साथ संबंधित डायजोनियम नमक की सीधी प्रतिक्रिया से सल्फोनिल क्लोराइड भी तैयार किए गए हैं। थियोनिल क्लोराइड का उपयोग पमरर पुनर्व्यवस्था की विविधताओं में किया जा सकता है। फॉस्फोरस प्रजातियों के साथ थियोनिल क्लोराइड फॉस्फोनिक एसिड और फॉस्फोनेट को फॉस्फोरिल क्लोराइड में परिवर्तित करता है। यह इस प्रकार की प्रतिक्रिया के लिए है कि थियोनिल क्लोराइड को अनुसूची 3 यौगिक के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, क्योंकि इसका उपयोग जी-श्रृंखला तंत्रिका एजेंटों के उत्पादन की "डी-डीआई" विधि में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, थियोनिल क्लोराइड डाइमिथाइल मिथाइलफॉस्फोनेट को मिथाइलफॉस्फोनिक एसिड डाइक्लोराइड में परिवर्तित करता है, जिसका उपयोग सरीन और सोमन के उत्पादन में किया जा सकता है। धातुओं के साथ पानी के साथ प्रतिक्रिया करने पर इसका उपयोग विभिन्न धातु क्लोराइड हाइड्रेट जैसे मैग्नीशियम क्लोराइड (), एल्यूमीनियम क्लोराइड () और आयरन (III) क्लोराइड () को निर्जलित करने के लिए किया जा सकता है। इस रूपांतरण में रिफ्लक्सिंग थियोनिल क्लोराइड के साथ उपचार शामिल है और निम्नलिखित सामान्य समीकरण का पालन करता हैः एमसीएल _ \मैथिट {एन}\! .\! \mathit {x} \H2O {} + \mathit {x} \SOCl2-> MCl _ \mathit {n} {} + \mathit {x}\SO2 {} + 2\! अन्य अभिक्रियाएँ थियोनिल क्लोराइड विभिन्न इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ अभिक्रियाओं की एक श्रृंखला में संलग्न हो सकती हैं। यह एक एल्यूमीनियम परिसर बनाने के लिए एल्कीन में जोड़ता है जिसे सल्फिनिक एसिड बनाने के लिए हाइड्रोलाइज किया जा सकता है। एरिल सल्फिनिल क्लोराइड और डायरील सल्फॉक्साइड दोनों को ट्राइफ्लिक एसिड में थियोनिल क्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया या उत्प्रेरक की उपस्थिति जैसे, या, के माध्यम से एरेन से तैयार किया जा सकता है। प्रयोगशाला में, थियोनिल क्लोराइड और निर्जल अल्कोहल की अधिकता के बीच एक प्रतिक्रिया का उपयोग एच. सी. एल. के निर्जल मादक घोल का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। थियोनिल क्लोराइड अन्य थियोनिल प्रजातियों को देने के लिए हैलोजन विनिमय प्रतिक्रियाओं से गुजरता है। एंटीमनी ट्राइफ्लोराइड जैसे फ्लोराइटिंग एजेंटों के साथ प्रतिक्रियाओं से थियोनिल फ्लोराइड मिलता हैः 3 SOCl2 + 2 SbF3-> 3 SOF2 + 2 SbCl3 हाइड्रोजन ब्रोमाइड के साथ एक प्रतिक्रिया से थियोनिल ब्रोमाइड मिलता हैः SOCl2 + 2 HBr-> SOBr2 + 2 HCl थियोनिल आयोडाइड को इसी तरह पोटेशियम आयोडाइड के साथ प्रतिक्रिया द्वारा तैयार किया जा सकता है, लेकिन यह अत्यधिक अस्थिर बताया जाता है। बैटरियाँ थियोनिल क्लोराइड लिथियम-थियोनिल क्लोराइड बैटरियों का एक घटक है, जहाँ यह लिथियम के साथ सकारात्मक इलेक्ट्रोड (बैटरियों मेंः कैथोड) के रूप में कार्य करता है जो नकारात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) बनाता है; इलेक्ट्रोलाइट आमतौर पर लिथियम टेट्राक्लोरोएल्यूमिनेट होता है। समग्र निर्वहन प्रतिक्रिया इस प्रकार हैः 4 Li + 2 SOCl2-> 4 LiCl + 1/8 S8 + SO2 इन गैर-रिचार्जेबल बैटरियों के लिथियम बैटरियों के अन्य रूपों जैसे उच्च ऊर्जा घनत्व, एक विस्तृत परिचालन तापमान सीमा, और लंबे भंडारण और परिचालन जीवनकाल की तुलना में कई फायदे थे। हालाँकि, उनकी उच्च लागत, गैर-पुनर्भरण और सुरक्षा चिंताओं ने उनका उपयोग सीमित कर दिया है। बैटरियों की सामग्री अत्यधिक विषाक्त होती है और विशेष निपटान प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है; इसके अलावा, यदि उन्हें छोटा किया जाता है तो वे विस्फोट कर सकते हैं। इस तकनीक का उपयोग सोजोर्नर मार्स रोवर पर किया गया था। सुरक्षा एस. ओ. सी. एल. 2 अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और पानी और अल्कोहल के संपर्क में आने पर हिंसक रूप से हाइड्रोक्लोरिक एसिड छोड़ सकता है। यह रासायनिक हथियार संधि के तहत एक नियंत्रित पदार्थ भी है, जहां इसे अनुसूची 3 पदार्थ के रूप में सूचीबद्ध किया गया है, क्योंकि इसका उपयोग जी-श्रृंखला तंत्रिका एजेंटों के उत्पादन की "डी-डी" विधि और सल्फर आधारित सरसों गैसों के उत्पादन की मेयर और मेयर-क्लार्क विधियों में किया जाता है। 1849 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ जीन-फ्रांकोइस पर्सोज़ और ब्लोच, और जर्मन रसायनज्ञ पीटर क्रेमर्स (1827-? ), स्वतंत्र रूप से पहले सल्फर डाइऑक्साइड के साथ फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड की प्रतिक्रिया करके थियोनिल क्लोराइड को संश्लेषित किया। हालाँकि, उनके उत्पाद अशुद्ध थेः पर्सोज़ और क्रेमर्स दोनों ने दावा किया कि थियोनिल क्लोराइड में फॉस्फोरस था, और क्रेमर्स ने इसके क्वथनांक को 100 डिग्री सेल्सियस (74.6 डिग्री सेल्सियस के बजाय) दर्ज किया। 1857 में, जर्मन-इतालवी रसायनज्ञ ह्यूगो शिफ ने कच्चे थियोनिल क्लोराइड को बार-बार आंशिक आसवन के अधीन किया और एक तरल प्राप्त किया जो 82 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है और जिसे उन्होंने थियोनिलक्लोराइड कहा। 1859 में, जर्मन रसायनज्ञ जॉर्ज लुडविग कैरियस ने उल्लेख किया कि थियोनाइल क्लोराइड का उपयोग कार्बोक्जिलिक एसिड से एसिड एनहाइड्राइड और एसाइल क्लोराइड बनाने और अल्कोहल से एल्काइल क्लोराइड बनाने के लिए किया जा सकता है। ऑक्सेलिल क्लोराइड फॉस्फोरस पेंटाक्लोराइड फॉस्जीन सल्फर डाइक्लोराइड थियोनिल ब्रोमाइड संदर्भ थियोनिल यौगिक सल्फर (IV) यौगिक सल्फर ऑक्सोहलाइड ऑक्सीक्लोराइड अभिकर्मक कार्बनिक रसायन लैक्रिमेटरी अभिकर्मक दुर्गन्धयुक्त रसायन अकार्बनिक विलायक