REACCIONES DE COMPUESTOS SULFENILCARBONÍLICOS CON TRIFLATO DE PLATA EN DIFERENTES CONDICIONES

Resumen

Las especies XC(O)OSO₂CF₃, con X = F,  Cl, ,  se han obtenido, en trabajo previos realizados por nuestro grupo de investigación, por la reacción del haluro de clorocarbonilsulfenilo, XC(O)SCl, con la sal triflato de plata, AgOSO₂CF₃. Las reacciones se llevaron a cabo en sistemas cerrados libres de aire y a temperatura ambiente. Las mezclas de reacción se mantuvieron con agitación constante por aproximadamente 24 horas. En estas reacciones, además de la formación de AgCl, se segrega un átomo de S. Este hecho está de acuerdo con la esperada poca estabilidad de los ésteres sulfénicos. Un posible mecanismo de reacción que permitiría explicar estas observaciones consiste en la intermediación del ester sulfénico, que posteriormente se descompone formando el producto final, de acuerdo a las siguientes reacciones:
XC(O)SCl + AgOSO₂CF₃ → XC(O)SOSO₂CF₃ + AgX (s)
XC(O)SOSO₂CF₃ → XC(O)OSO₂CF₃ + S
El objetivo de este trabajo consiste en intentar aislar y caracterizar el producto intermediario. Para ello se debió recurrir a métodos que permitan la detección de intermediarios reactivos. Se realizaron tres tipos de experiencias diferentes:

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1. Reacciones "en vuelo" entre el vapor de XC(O)SCl, con X = F, Cl, CH₃O, diluido en Ar y la sal sólida, y posterior depósito de los productos resultantes en una ventana enfriada a aproximadamente 12 K. Los productos fueron analizados por espectroscopia FTIR. Esta técnica, denominada matrices de gases inertes a temperaturas criogénicas, es especialmente útil para la detección de especies poco estables e intermediarios reactivos. Se ensayaron diferentes condiciones de reacción, variando la temperatura de la sal y la proporción de los reactivos. Además, luego del depósito de los productos y su estudio espectroscópico, se irradió la matriz formada con una lámpara que emite radiación en el rango de 200 a 800 nm, con el fin de estudiar los productos de fotólisis de las especies formadas. Se obtuvieron evidencias de la formación de productos conteniendo grupos carbonílicos. Se está analizando la identidad de los mismos por comparación con espectros IR de sustancias conocidas y con la simulación computacional de los espectros IR en el caso de sustancias no reportadas.
   II. Reacciones heterogéneas gas-sólido con seguimiento por espectroscopia FTIR in-situ. Estas reacciones se llevaron a cabo en una celda cerrada, previamente evacuada, con ventanas transparentes a la radiación IR que permiten tomar espectros de manera continua, y de esta forma monitorear el transcurso de la reacción. El espectro inicial presenta solo señales del reactivo en estado vapor, XC(O)SCl. A medida que transcurre el tiempo de reacción puede observarse claramente la disminución de las señales del reactivo y la aparición de bandas asociadas a un nuevo producto. En el caso de la reacción del FC(O)SCl con triflato de plata en estas condiciones, se observa que a 40 horas ha reaccionado aproximadamente la totalidad del reactivo. Los espectros se están analizando por comparación con los simulados para la especie intermediaria propuesta.

III. Reacciones heterogéneas liquido-sólido con seguimiento in-situ por espectroscopia Raman. Para estas experiencias se utilizó una celda especialmente diseñada, que permite monitorear la evolución de la reacción mediante la medida de espectros Raman. Se realizó el estudio de la reacción entre CH₃OC(O)SCl y AgOSO₂CF₃. No se observaron señales que puedan asociarse con la especie intermediaria. El único producto de re acción detectado en la fase líquida fue el CH₃OSO₂CF₃.