Reed reaction

The Reed reaction is a chemical reaction that utilizes light to oxidize hydrocarbons to sulfonyl chlorides. This reaction is employed in modifying polyethylene to give chlorosulfonated polyethylene (CSPE), which noted for its toughness.[1]

Mechanism

Polyethylene is treated with a mixture of chlorine and sulfur dioxide under UV-radiation.

The Reed reaction

The reaction occurs via a free radical mechanism. UV-light initiates homolysis of chlorine, producing a pair of chlorine atoms:

Chain initiation:

${\displaystyle {\ce {Cl2 ->[h\nu] 2Cl.}}}$

Thereafter a chlorine atom attacks the hydrocarbon chain, abstracting hydrogen to form hydrogen chloride and an alkyl free radical. The resulting radical then captures SO₂. The resulting sulfonyl radical attacks another chlorine molecule to produce the desired sulfonyl chloride and a new chlorine atom, which continues the reaction chain. Chain propagation steps:

${\displaystyle {\ce {{R-H}+ .Cl -> {R.}+ HCl}}}$

${\displaystyle {\ce {{R.}+{:}SO2->R-{\dot {S}}O2}}}$

${\displaystyle {\ce {{R-{\dot {S}}O2}+Cl2->{R-SO2-Cl}+Cl.}}}$

See also

• Chain reaction

Historical readings

• Reed, C. F. U.S. Patent 2,046,090; U.S. Patent 2,174,110; U.S. Patent 2,174,492.
• Asinger, Friedrich; Schmidt, Walter; Ebeneder, Franz (1942). "Zur Kenntnis der Produkte der gemeinsamen Einwirkung von Schwefeldioxyd und Chlor auf aliphatische Kohlenwasserstoffe im ultravioletten Licht, I. Mitteil.: Die Produkte der gemeinsamen Einwirkung von Schwefeldioxyd und Chlor auf Propan in Tetrachlorkohlen". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series). 75: 34. doi:10.1002/cber.19420750105.
• Asinger, Friedrich; Ebeneder, Franz; Böck, Erich (1942). "Zur Kenntnis der Produkte der gemeinsamen Einwirkung von Schwefeldioxyd und Chlor auf aliphatische Kohlenwasserstoffe im ultravioletten Licht, II. Mitteil.: Die Produkte der gemeinsamen Einwirkung von Schwefeldioxyd und Chlor auf n-Butan in Tetrachlorkohl". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series). 75: 42. doi:10.1002/cber.19420750106.
• Asinger, Friedrich; Ebeneder, Franz (1942). "Zur Kenntnis der Produkte der gemeinsamen Einwirkung von Schwefeldioxyd und Chlor auf aliphatische Kohlenwasserstoffe im ultravioletten Licht, III. Mitteilung : Über die Sulfochlorierung von Isobutan und die Isomerenbildung bei der Sulfochlorierung und Ch". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (A and B Series). 75 (4): 344. doi:10.1002/cber.19420750408.
• Helberger, J. H.; Manecka, G.; Fischer, H. M. (1949). "Zur Kenntnis organischer Sulfonsäuren. II. Mitt.: Die Sulfochlorierung des 1-Chlorbutans und anderer Halogenalkyle; Synthese von Sultonen und eines Sultams". Justus Liebigs Annalen der Chemie. 562: 23. doi:10.1002/jlac.19495620104.

References

1. Happ, Michael; Duffy, John; Wilson, G. J.; Pask, Stephen D.; Buding, Hartmuth; Ostrowicki, Andreas (2011). "Rubber, 8. Synthesis by Polymer Modification". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.o23_o05.