Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


СУЛЬФИРОВАНИЕ

СУЛЬФИРОВАНИЕ (сульфонирование), введение сульфо-группы SO2OH в молекулу орг. соединения; в широком смысле сульфирование-введение группы SO2X (X = ОН, ONa, OAlk, OAr, Hal, NAlk2 и т.п.). О введении группы SO3H с образованием связей О—S (О-сульфирование, сульфатиро-вание, сульфоэтерификация) см. Сульфаты органические.

Процесс, обратный сульфированию (удаление группы SO2X из молекулы орг. соединения), наз. десульфированием (десульфо-нированием). Сульфирование осуществляют прямым путем с использованием сульфирующих агентов либо косвенным путем, напр. введением сульфогруппы в составе сульфоалкильных фрагментов (СН2)n2Х. Сульфирующие агенты: H2SO4, SO3 и его комплексы с орг. соединениями (эфирами, третичными аминами и фосфинами, амидами карбоновых кислот, три-алкилфосфатами и др.), олеум, SOCl2, галогенсульфо-нрвые и сульфаминовые к-ты, диалкилсульфаты, ацил-сульфаты.

Сульфирование ароматич. углеводородов протекает по механизму электроф. замещения:

4092-26.jpg

Р-пию осуществляют как в паровой, так и в жидкой фазе (р-рители: SO2, СС14, хладоны и т. п.). При сульфировании серной к-той для смещения равновесия вправо применяют избыток к-ты или связывают воду добавлением олеума, азеотропной отгонкой и т.п.

Соед. с электронодонорными заместителями более реак-ционноспособны и сульфируются преим. в орто- и пара-положения; соед. с электроноакцепторными заместителями-в мета-положение. В большинстве случаев при сульфировании замещенных бензолов образуются смеси изомеров, соотношение к-рых зависит от природы заместителя, сульфирующего реагента и условий р-ций (концентрации реагентов, т-ры, р-рителя, наличия катализаторов и т.д.). Путем подбора оптим. условий возможно селективное сульфирование. Так, сульфирование толуола серной к-той при 20 °С приводит к равным кол-вам о- и n-толуолсульфокислот, а при, использовании SO3 в тех же условиях - исключительно к n-изомеру; при сульфировании фенола на холоду преим. образуется о-фгнолсульфокислота, тогда как при 100°С-n-фенолсульфокислота. Как правило, подобные различия обусловлены превращением одних изомеров в другие, термодинамически более стабильные, благодаря изомеризации или обратимости сульфирования. Напр., нафталин при температурах ниже 100°С первоначально образует a-нафталинсульфокислоту, к-рая во времени превращ. в b-изо-мер в результате последовательного десульфирования-ресульфирования. Сульфирование при 160°С приводит исключительно к b-нафталинсульфокислоте (см. Нафталинсульфо-кислоты).

Для сульфирования гетероциклич. соединений (фуран, пиррол, тиофен, индол и др.) используют комплексы SO3 с диоксаном или пиридином. Эти же реагенты применяют для сульфирования алифатич. соед., содержащих сильные электроноакцепторные группы; при этом образуются, как правило, a-сульфопроизводные:

4092-27.jpg

X = СНО, COR:, COOH, CN, NO2, SO3H и др.

Повышение СН-кислотности алифатич. соединений способствует тому, что последующее сульфирование протекает более однозначно, чем моносульфирование. Напр., ацетальдегид и уксусная к-та с высоким выходом образуют соответствующие да- и трисульфосоединения:

СН3СНО + 2SO3·Диоксан : (HSO3)2CHCHO

4092-28.jpg

Легко реагируют с SO3 и его комплексами алкены, которые образуют в зависимости от структуры и условий b- или d-сультоны (см. Сулътоны) либо a,b- или b,g-ненасыщ. сульфокислоты, а также b-гидроксисульфокис-лоты, напр.:

4092-29.jpg

Прямое сульфирование алканов протекает с трудом и сопровождается, как правило, окислением. Подобные р-ции редко используют для препаративных целей, но находят им практич. применение для сульфирования полимеров, напр. полиэтилена, с целью их модификации. Значительно легче сульфируются углеводороды при совместном действии SO2 и О2 (сульфо-окисление), а также SO2 и Сl2 (сульфохлорирование). Обе р-ции имеют радикальный характер и инициируются пе-роксидами, УФ или g-облучением:

4092-30.jpg

Эти процессы имеют важное значение в пром. произ-ве ПАВ.

Для сульфирования орг. соединений широко используют H2SO3 и ее производные. Гидросульфиты присоединяются к альдегидам и кетонам (р-ция 1), а также в условиях радикального инициирования к алкенам и алкинам (2,3); взаимод. с трифенил- и три(n-толил)карбинолами (4); реагируют с оксиранами, тииранами с раскрытием кольца (5):

4092-31.jpg

Диазоалканы сульфируют SO2 в присутствии воды, спиртов, тиолов и аминов (6), последоват. действие SO2 и галогена на реактивы Гриньяра приводит к сульфонил-галогенидам (7):

4092-32.jpg

К косвенным методам сульфирования относят сульфометилирование, сульфоэтилирование и т.д., напр.:

4092-33.jpg

Сульфирование используют при получении ПАВ, ионообменных мембран и смол, биологически активных в-в, красителей и др.

Лит.: Джильберт Э. Е., Сульфирование органических соединений, пер. с англ., М., 1969; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 5, М., 1983, с. 508-53. А. Ф. Ермолов.

___

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн