Camphersulfonsäure

Strukturformel
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
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] 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.

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]

Synthese

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 ( ${\ce {HSO3+}}$ oder ${\ce {H3SO4+}}$ 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

Eintrag zu CAMPHOR SULFONIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 20. November 2021.
Eintrag zu Campher-10-sulfonsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. Januar 2020. (JavaScript erforderlich)
Datenblatt Camphersulfonsäure bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. Juli 2011 (PDF).
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).
André B. Charette: 3-Bromocamphor-8-sulfonic Acid. In: Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001, John Wiley & Sons. doi:10.1002/047084289X.rb283
DeLos F. DeTar: Suggested preliminary standards for calibration of optical rotatory dispersion and circular dichroism instruments. In: Analytical Chemistry. 41, Nr. 11, September 1969, S. 1406–1408. doi:10.1021/ac60280a009.
G. Chi Chen & Jen Tsi Yang: Two-Point Calibration of Circular Dichrometer with d-10-Camphorsulfonic Acid. In: Analytical Letters. 10, Nr. 14, 1977, S. 1195–1207. doi:10.1080/00032717708067855.
Reinhard Brückner: Reaktionsmechanismen. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2004, ISBN 978-3-662-45683-5, doi:10.1007/978-3-662-45684-2.

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[CosIng-1] Eintrag zu CAMPHOR SULFONIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 20. November 2021.

[GESTIS-2] Eintrag zu Campher-10-sulfonsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 21. Januar 2020. (JavaScript erforderlich)

[Sigma-3] Datenblatt Camphersulfonsäure bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. Juli 2011 (PDF).

[:0-4] 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

[DeTar_1969-6] DeLos F. DeTar: Suggested preliminary standards for calibration of optical rotatory dispersion and circular dichroism instruments. In: Analytical Chemistry. 41, Nr. 11, September 1969, S. 1406–1408. doi:10.1021/ac60280a009.

[Chen&Yang1977-7] G. Chi Chen & Jen Tsi Yang: Two-Point Calibration of Circular Dichrometer with d-10-Camphorsulfonic Acid. In: Analytical Letters. 10, 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.