Tosylgruppe

Struktur der Tosylgruppe gebunden an einem organischem Rest (R)

Als Tosylgruppe wird der kovalent gebundene Rest der p-Toluolsulfonsäure (CH₃C₆H₄SO₃-) an organischen Verbindungen bezeichnet. Es handelt sich somit um die Ester der p-Toluolsulfonsäure. Ihr Name leitet sich von ihrer systematischen Bezeichnung p-Toluolsulfonyl ab. Die Verbindungen werden gewöhnlich als Tosylate bezeichnet und dürfen nicht mit den gleichnamigen Salzen der p-Toluolsulfonsäure (Tosylate) verwechselt werden. In Strukturformeln wird die Tosylgruppe meist mit Ts oder Tos abgekürzt. Sie ist strukturell mit der Nosylgruppe und der Brosylgruppe verwandt. Der internationale Freiname der Tosylate lautet Tosilate.

Selten werden anstatt der para-substituierten Verbindung auch die ortho- oder meta-substituierten Toloulsulfonsäuren eingesetzt werden, welche eine vergleichbare Reaktivität aufweisen. Gemäß IUPAC bezieht sich die Bezeichnung Tosylate jedoch auf die para-substituierte Verbindung. Aus diesem Grunde sind auch als Formelkürzel nicht p-Ts oder p-Tos zu verwenden.

Herstellung

Tosylate können durch Deprotonierung eines Alkohols und anschließender Reaktion mit p-Toluolsulfonsäurechlorid hergestellt werden, wobei ein Äquivalent Chlorwasserstoff, der durch eine Base als Hydrochlorid gebunden wird, entsteht:

$\mathrm {Ts{-}Cl\ +\ R{-}OH\longrightarrow \ TsO{-}R\ +\ HCl}$

Synthese von Tosylaten aus Alkoholen.

Eigenschaften

Die Tosylgruppe wirkt elektronenziehend, weshalb die zu Grunde liegende p-Toluolsulfonsäure eine starke Säure und die Tosylgruppe eine gute Abgangsgruppe ist. Diese kann durch geeignete Nukleophile leicht unter Substitution aus dem Molekül abgespalten werden. Aus diesem Grund sind Tosylverbindungen sehr reaktiv und besitzen eine begrenzte Lebensdauer. Diese kann durch Aufbewahrung in Abwesenheit von Nukleophilen, beispielsweise Wasser oder Alkohole, gesteigert werden.

Verwendung

Auf Grund ihrer Eigenschaft als Abgangsgruppe werden Tosylate in der präparativen Organischen Chemie verwendet. Durch Überführung von Alkoholen in Tosylate wird die schlechte Abgangsgruppe OH^- in eine gute Abgangsgruppe überführt, wodurch Substitutionsreaktionen an dieser Position ermöglicht werden. Tosylate sind jedoch bis zu 10.000 mal weniger reaktiv als die entsprechenden Triflate.

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Substitution der Tosylgruppe durch ein Nukleophil.