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


СУЛЬФОНАТЫ

СУЛЬФОНАТЫ, соли и эфиры сульфокислот.

Соли сульфокислот. Орг. соед., содержащие одну или неск. групп SO3M, где М-обычно катион металла, аммоний, замещенный аммоний. В зависимости от величины и структуры радикала, типа катиона и числа сульфогрупп представляют собой твердые или жидкие в-ва. Многие р-римые в воде и орг. р-рителях сульфокислоты выделяют и идентифицируют в виде солей.

Сульфонаты-анионные ПАВ, широко используемые в произ-ве техн. поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств. Наиб. практич. значение имеют алкил-бензолсульфонаты, алкансульфонаты, лигносульфонаты, нафталинсульфонаты, алкенсульфонаты, нефтяные суль-фонаты, соли сульфокарбоновых к-т.

Основа синтеза алкенсульфонатов (олефинсульфона-тов)-сульфирование a-олефинов, получаемых крекингом парафинов или олигомеризацией этилена, газообразным SO3 с послед. нейтрализацией и щелочным гидролизом находящихся в реакц. смеси изомеров сульфокислот и сультонов, напр.:

4093-27.jpg

После отгонки непрореагировавших углеводородов готовый продукт содержит ок. 90% алкенсульфонатов, остальное-гидроксиалкансульфонаты. Алкенсульфонаты С1418 на основе алкенов, кипящих при 240-320 °С, хорошо раств. в воде, обладают сильным моющим действием, являются основой высококачеств. порошковых и жидких синтетич. моющих ср-в; алкенсульфонаты С1014 (с т. кип. 180-240 °С)-пенообразователи. Важное св-во алкенсульфонатов-высокая биоразлагаемость в прир. условиях.

Нефтяные сульфонаты получают гл. обр. прямым сульфированием нефтепродуктов (дистиллятов, остаточных масел) с послед. очисткой и нейтрализацией образующейся смеси сульфокислот. Состав сульфонатов определяется составом исходного углеводородного сырья и способом сульфирования. Сульфирующие агенты-газообразный и (или) жидкий SO3, смесь жидких SO2 и SO3, олеум и др. Осн. продукты сульфирования-алкилароматич., нафтенароматич. и, в меньшей степени, алифатич. сулъфокислоты. Очистку сульфокислот от кислого гудрона ведут в р-рителе отстаиванием, центрифугированием, фильтрованием, водной экстракцией (от р-римых примесей); иногда дополнительно используют ад-сорбц. очистку на силикагеле, активир. глине и др. сорбентах; нейтрализуют очищенные сульфокислоты щелочами или аминами.

Др. способ получения-обменные р-ции, напр.:

2ArSO3NH4 + СаСl2 : (ArSO3)2Ca + 2NH4Cl

Различают водорастворимые и маслорастворимые нефтяные сульфонаты. Осн. водорастворимые нефтяные сульфонаты отечеств. произ-ва: контакт Петрова-нейтрализованный щелочью продукт сульфирования керосинового или газойлевого дистиллята, коричневая маловязкая жидкость, содержащая 50-55% осн. в-ва, до 16-17% несульфир. углеводородов, минер. примеси (H2SO4, сульфиты) и воду; ДС-РАС-рафинированный алкиларилсульфонат, содержит 45% осн. в-ва, остальные-несульфир. в-ва, минер. соли и вода. Первый-компонент техн. композиции (моющих, смазоч-но-охлаждающих ср-в) в металлообрабатывающей и текстильной пром-сти, отвердитель резольных смол, катализатор расщепления жиров; второй-основа техн. и бытовых моющих ср-в, пенообразователь и смачиватель, флотореа-гент. Оба сульфоната не допускаются к сбросу в прир. водоемы вследствие их низкой (35-40%) биоразлагаемости. Крупный потребитель водорастворимых сульфонатов-нефтяная пром-сть, где они находят применение при заводнении нефтеносных пластов и бурении скважин.

Среди маслорастворимых нефтяных сульфонатов наиб. значение имеют соли щел.-зем. металлов (гл. обр. Са, Ва), аминов. Такие сульфонаты-моющие присадки к маслам, ингибиторы коррозии, антистатики, противодымные присадки к топливам; их вводят в состав пластин, смазок, битумных композиций и пестицидных масляных концентратов для улучшения технологических свойств, добавляют в сырую нефть и нефтепродукты для предотвращения образования асфальто-смолистых и парафинистых отложений в нефте- и про-дуктопроводах.

Среди солей сульфокарбоновых к-т и их производных наиб. важны сульфопроизводные моно-, диэфиров и амидов янтарной к-ты.

Получают производные сульфоянтарной к-ты обычно из малеинового ангидрида, напр. по схеме:

4093-28.jpg

Осн. техн. продукты: ДНС-П-RОС(О)СН2СН x x (COONa)SO3Na, где R = C10-C18; соед. ф-лы RОC(О)СН2СН(СООR)SO3Na-смачиватель СВ-102, где R = СН2СН(С2Н54Н9 смачиватель СВ-1017 (Aerosol МА), где R = С6Н13; Aerosol ОТ, где R = С8Н17; Aerosol 18-RNHC(O)CH2CH(COONa)SO3Na, где R = С18Н37.

Находят применение и др. сульфопроизводные янтарной к-ты более сложной линейной и разветвленной структуры с разл. кол-вом разных функц. групп и радикалов, в т.ч. замещенных амидных, полиэфирных и др., напр.: (COONa)CH2CH(SO3Na)CON(C18H37)CH(COONa)x x CH2COONa, R(OC2H4)OC(O)CH2CH(COONa)SO3Na, ROC(O)CH(SO3Na)CH(SO3Na)COONa, где R = C8-C18.

Соед. этой группы сульфонатов-высокоэффективные смачиватели, диспергаторы, эмульгаторы и деэмульгаторы, пенообразователи и пеногасители; как правило, нетоксичны, обладают высокой (90%) биоразлагаемостью. Применяют их также в произ-ве кинофото- и лакокрасочных материалов, изделий из латекса, в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной промышленности, при изготовлении косметич. и гигиенич. ср-в.

Среди сульфопроизводных монокарбоновых к-т прак-тич. значение имеют N-ацил-N-метиламиноэтансульфона-ты RCON(CH3)C2H4SO3Na (тауриды); ацилизотионаты RCOOC2H4SO3Na; алкилсульфоацетаты ROCOCH2SO3Na, соли a-сульфокарбоновых к-т RCH(SO3Na)COONa. Эти соед.-компоненты косметич., гигиенич. и техн. моющих ср-в, вспомогательные вещества в текстильной и кожев. промышленности. Биологически разлагаются микроорганизмами на 90%.

Отдельную группу составляют фторзамещенные сульфонаты (напр., хромин, хромоксан), применяемые в нек-рых процессах совр. хим. технологии.

Выпуск промышленных сульфонатов составляет ок. 50% всех отечеств. синтетич. ПАВ; объем произ-ва 178,7 тыс. т (1987). Объем мирового произ-ва алкилбензолсульфонатов 2580 тыс. т (1987); более 80% из них расходуется для выпуска бытовых моющих ср-в. Согласно прогнозу, доля алкилбензолсульфонатов в общем объеме произ-ва синтетич. ПАВ будет незначительно снижаться, остальных сульфонатов-особенно алкил-, алкенсульфонатов и сукцинатосульфонатов-возрастать. Л.А.Шиц.

Эфиры сульфокислот. Соед. общей ф-лы RSO2OR', где R и R'-opг. остатки. Жидкие или твердые в-ва. Получают гл. обр. взаимод. сульфохлоридов со спиртами в присут. оснований при комнатной или более низкой т-ре, а также непосредственно из сульфокислот или их солей, напр. по р-циям:

4093-29.jpg

Осн. р-ции эфиров сульфокислот-процессы замещения, в к-рых сульфонат-анион выступает в качестве уходящей группы; протекают по механизмам SN1 и SN2. Такие р-ции используют для алкилирования спиртов, фенолов или тио-лов. По реакц. способности эфиры сульфокислот можно расположить в след. ряд: CF3SO2OR (трифлаты) >

> o-NO2C6H4SO2OR > n-CH3C6H4SO2OR (тозилаты) >

> CH3SO2OR (мезилаты).

При действии сильных оснований эфиры претерпевают 1,2-лиминирование, напр.:

4093-30.jpg

Значительно реже протекают р-ции эфиров сульфокислот с расщеплением связей С—О и S—О. При действии NaBH3CN расщепляется связь С—О с образованием углеводородов и сульфокислот, при действии Na и NH3 в эфире-связь S—О с образованием спиртов.

К эфирам сульфокислот относят также внутр. сложные эфиры гидроксисульфокислот - сультоны.

См. также Метансульфокислота, Толуолсульфокислоты.

Лит.: Шехтер Ю. Н., Крейн С. Э., Поверхностно-активные вещества из нефтяного сырья, М., 1971; Шехтер Ю.Н., Крейн С. Э., Тетерина Л. Н., Маслорастворимые поверхностно-активные вещества, М., 1978; Поверхностно-активные вещества. Справочник, под ред. А. А. Абрамзона и Г. М. Гаевого, Л., 1979; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 5, М., 1983, с. 523-28; Бухштаб 3. И., Мельник А. П., Ковалев В. М., Технология синтетических моющих средств, М., 1988.


     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн