Methansulfonamid

Strukturformel
Allgemeines
Name	Methansulfonamid
Andere Namen	Methansulfonsäureamid
Summenformel	CH5NO2S
Kurzbeschreibung	weißer kristalliner Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 3144-09-0 EG-Nummer 221-553-6 ECHA-InfoCard 100.019.594 PubChem 72879 ChemSpider 65711 Wikidata Q72488878
Eigenschaften
Molare Masse	95,12 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[2]
Schmelzpunkt	91–92 °C[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[2] Achtung H- und P-Sätze H: 315​‐​319 P: 264​‐​280​‐​302+352​‐​305+351+338​‐​332+313​‐​337+313[2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Methansulfonamid ist eine chemische Verbindung und der einfachste Vertreter aus der Stoffgruppe der Sulfonsäureamide.

Darstellung und Synthese

Die Darstellung von Methansulfonamid erfolgt durch Umsetzung von Methansulfonylchlorid mit Ammoniak.^[1][3] Alternativ erhält man die Verbindung durch Umsetzung des Magnesiumsalzes der Methansulfonsäure^[4] mit Hydroxylamin-O-sulfonsäure^[5] bzw. durch die Reduktion (hier: Staudinger-Reaktion) von Methansulfonylazid^[6] mit Triphenylphosphin in Methanol.^[7]

Eigenschaften

Aus einer Lösung von Methansulfonamid in Heptan erhält man Einkristalle der Verbindung als halbtransparente, weiße Täfelchen. Die Röntgenstrukturanalyse ergibt einen O-S-O-Valenzwinkel von 119°, der deutlich von dem Tetraederwinkel von 109,47° abweicht. Die Länge der Schwefel-Stickstoff-Bindung ist mit 161 Picometer deutlich kürzer als bei einer typischen Einfachbindung (173 Picometer) und entspricht der verkürzten Bindungslänge bei anderen Sulfonamiden. Ursache ist vermutlich die Donor-Akzeptor-Wechselwirkung des freien Elektronenpaars der Aminogruppe mit den 3d-Orbitalen des Schwefelatoms.^[8]

Geometrie des Methansulfonamidmoleküls

Verwendung

Ausgehend von Methansulfonamid können verschiedene Reagentien für chemische Synthesen hergestellt werden. Beispielsweise erhält man aus Methansulfonamid 1, p-Toluolsulfonsäure^[9] 2 und 1,1-Dimethoxy-2-(methylthio)ethan^[10] 3 das N-(2-Methylthio-1-p-toluolsufonylethyl)methansulfonamid 4, eine Schlüsselverbindung bei der Synthese von symmetrisch substituierten Porphyrinen.^[1][11]

Synthese von N-(2-Methylthio-1-p-toluolsufonylethyl)methansulfonamid aus Methansulfonamid

Bei der Sharpless-Dihydroxylierung, der Oxidation von Olefinen mit Kaliumhexacyanidoferrat(III) und Osmium(VIII)-oxid zu cis-vicinalen Diolen, wirkt Methansulfonamid im abschließenden Hydrolyseschritt bei der Protonierung der Osmium-Zwischenstufe als Katalysator.^[12]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Nachimuthu Soundararajan, Danielle Jacobs: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK 2007, ISBN 978-0-471-93623-7, Methanesulfonamide, doi:10.1002/9780470842898.rm074.pub2. 
2. ↑ ^{a b c} Datenblatt Methansulfonamid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 1. Juli 2023 (PDF).
3. ↑ Patent US3574740A: Method of Preparing Methane Sulfonamide and its Derivatives. Angemeldet am 11. Juni 1968, veröffentlicht am 13. April 1971, Anmelder: Pennwalt Corp., Erfinder: Martin Le Roy.‌
4. ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Methansulfonsäure: CAS-Nummer: 17696-73-0, EG-Nummer: 859-138-2, ECHA-InfoCard: 100.310.453, PubChem: 87251, ChemSpider: 78708, Wikidata: Q83040122.
5. ↑ Horng-Chih Huang, Emily J. Reinhard, David B. Reitz: A novel one-pot conversion of methyl sulfones to sulfonamides. In: Tetrahedron Letters. Band 35, Nr. 39, 1994, S. 7201–7204, doi:10.1016/0040-4039(94)85360-6. 
6. ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu Methansulfonylazid: CAS-Nummer: 1516-70-7, PubChem: 556271, ChemSpider: 483609, Wikidata: Q82108447.
7. ↑ Bikash Pal, Parasuraman Jaisankar, Venkatachalam S. Giri: Versatile Reagent for Reduction of Azides to Amines. In: Synthetic Communications. Band 34, Nr. 7, 2004, S. 1317–1323, doi:10.1081/SCC-120030322. 
8. ↑ L. G. Vorontsova: Crystal and molecular structure of methanesulfonamide. In: Journal of Structural Chemistry. Band 7, Nr. 2, 1967, S. 275–277, doi:10.1007/BF00744308. 
9. ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu p-Toluolsulfonsäure: CAS-Nummer: 536-57-2, EG-Nummer: 208-638-3, ECHA-InfoCard: 100.007.855, PubChem: 10818, ChemSpider: 10361, Wikidata: Q2823311.
10. ↑ Externe Identifikatoren von bzw. Datenbank-Links zu 1,1-Dimethoxy-2-(methylthio)ethan: CAS-Nummer: 40015-15-4, EG-Nummer: 628-705-4, ECHA-InfoCard: 100.156.953, PubChem: 638113, ChemSpider: 553674, Wikidata: Q72468096.
11. ↑ Hideki Kinoshita, Shingo Tanaka, Katsuhiko Inomata: An Improved Method for the Preparation of Symmetrically Substituted Porphyrins via 2-Methoxymethyl-3,4-disubstituted Pyrrole Derivatives. In: Chemistry Letters. Band 18, Nr. 7, 1989, S. 1107–1108, doi:10.1246/cl.1989.1107. 
12. ↑ Mikko H. Junttila, Osmo O. E. Hormi: Methanesulfonamide: a Cosolvent and a General Acid Catalyst in Sharpless Asymmetric Dihydroxylations. In: The Journal of Organic Chemistry. Band 74, Nr. 8, 2009, S. 3038–3047, doi:10.1021/jo8026998.