Các tác nhân của qúa trình sulfo hoá.. Các ví dụ ứng dụng của phản ứng sulfo hoá... Đại cương*Danh pháp hóa học một số nhóm hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh: R-SO2H : acid sulfinic acid al
Trang 1Chương 3 - Sulfo hóa
Mục tiêu học tập:
1 Khái niệm và cơ chế phản ứng sulfo hoá.
2 Các tác nhân của qúa trình sulfo hoá.
3 Điều kiện của phản ứng sulfo hoá.
4 Phạm vi ứng dụng, cách tiến hành phản ứng và
phân lập sản phẩm
5 Các ví dụ ứng dụng của phản ứng sulfo hoá.
Trang 21 Đại cương
- Cần phân biệt với các quá trình sulfat hoá,
sulfamic hoá:
Acid Ethyl-sulfamic Ethyl-sulfat
Acid Ethyl-sulfonic
CH3 CONH SO3H
CH3 CH2 OSO3H
CH3 CH2 SO3H
Trang 31 Đại cương
*Danh pháp hóa học một số nhóm hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh:
R-SO2H : acid sulfinic (acid alkyl sulfinic)
R-SO3H : acid sulfonic (acid alkyl sulfonic) R-SH : mecaptan (alkyl mecaptan)
R2SO : sulfoxit (dialkyl sulfoxit)
R2SO2 : sulfon (dialkyl sulfon)
R-SR : thioether (dialkyl thioether).
Trang 41 Đại cương
Ứng dụng:
*Trong dược phẩm:
-Làm tăng độ tan của thuốc trong nước:
- B.A.L (thuốc tiêm trong dầu)
- Unithiol (thuốc tiêm trong nước)
CH2 CH CH2SO3Na
SH SH
CH2 CH CH2OH
Trang 61 Đại cương
Ứng dụng
*Trong tổng hợp hóa học:
-Có thể thay thế bằng các nhóm: -OH, -H, -NH2, -Cl, -NO2, -SH, -CN
*Trong kỹ nghệ xà phòng:
-Dùng làm chất diện hoạt.
Trang 72 Cơ chế phản ứng2.1 Thế ái điện tử:
-Sulfo hóa hợp chất thơm, tác nhân là acid
Trang 93 Tác nhân sulfo hóa
-Tác nhân sulfo hóa mạnh (dễ than hóa, sulfo hoá nhiều lần) -Dung môi: SO2, CCl4, dicloromethan
O S
O O
O O
O O
S O O
O O S
O
O
O S O
O (monome)
Trang 103 Tác nhân sulfo hóa
OH OH
H S
O
O O
O O OH HO
HO
Acid pirosulfuric Acid sulfuric Acid sulfuric monohydrat
Trang 113 Tác nhân sulfo hóa
3.1.2.2 Các phức hữu cơ của SO3:
-Sulfo hóa những hợp chất dễ bị phá hủy bởi acid và hạn chế tốc độ phản ứng.
Trang 123 Tác nhân sulfo hóa
3.1.3 Các acid halogen sulfuric:
- Acid Fluorosulfuric ít dùng
- Hay dùng acid Clorosulfuric
Trang 133 Tác nhân sulfo hóa3.1.4 Acid sulfamic (NH2-SO3H):
- Độ acid mạnh như H2SO4, tác dụng như phức hợp amin-SO3
- Dùng được trong môi trường khan nước và ở
Trang 143 Tác nhân sulfo hóa
3.2 Dẫn chất của SO2 :
3.2.1 Các muối sulfit, bisulfit:
- Dùng điều chế muối sulfonat mạch thẳng:
R-X + Na2SO3 => R-SO3Na + NaX
- Halogen thơm chỉ tác dụng khi có -NO2 ở vị trí ortho hoặc para.
Trang 153 Tác nhân sulfo hóa
3.2.2 Sulfonyl clorid (SO2Cl2):
Dùng sulfo-clor hóa các alkan, cycloalkan,
arakan
3.2.3 Hỗn hợp khí SO2 và Cl2:
Dùng sulfocloro hoá các parafin
Trang 164 Điều kiện của quá trình sulfo hóa:
- Sulfo hóa là phản ứng thuận nghịch.
-Thường dùng H2SO4 thừa 2-5 lần.
- µ-sulfo hóa: giới hạn nồng độ H2SO4 ở điểm cân bằng
-Lượng H2SO4 sulfo hóa 1 kmol hợp chất hữu cơ:
-X là số kg H2SO4 cần tính -a: nồng độ ban đầu của SO3.
Trang 185 Ứng dụng
5.2 Sulfo hóa các hợp chất thơm:
-Dễ sulfo hóa, tác nhân acid sulfuric 65-100%.
*Sulfo hoá Benzen:
SO3H SO3H
SO3H
SO3H
SO3H HSO3
H2SO4/80C H2SO4/220C 300C
Trang 206 Cách tiến hành phản ứng:
6.1 Sulfo hóa các hợp chất thơm:
- Chất phản ứng được hòa tan trong các dung môi thích hợp (cloroform hoặc tetraclorocarbon)
- Vừa khuấy, vừa thêm tác nhân sulfo hóa (giữ nhiệt độ -10C đến 150C
- Làm nguội, đổ vào nước đá Khuấy kỹ để tách sản
phẩm
Trang 216 Cách tiến hành phản ứng:
6.2 Sulfo hóa các hợp chất mạch thẳng:
- Phản ứng ở pha khí, nhiệt độ cao, tác nhân SO2 + Cl2
- Khối phản ứng được ngưng tụ
- Đổ dịch ngưng tụ vào nước đá và phân lập.
Trang 227 Tách acid sulfonic từ hỗn hợp phản ứng :
7.1 Tách bằng muối ăn:
Dùng muối ăn tạo dung dịch bão hòa đẩy sulfonat kiềm ra khỏi dung dịch.
7.2 Tách bằng cách tạo muối với kim loại kiềm thổ:
Dựa vào khả năng hòa tan khác nhau của muối sulfonat với kim loại kiềm thổ
7.3 Tách bằng nước đá:
Một số acid sulfonic đa vòng ít tan trong nước Khi đổ hỗn hợp phản ứng vào nước đá, chúng tạo tủa.
Trang 248 Một số ví dụ
8.2 Sản xuất các thuốc sulfamid:
NH2AcNH SO 2 Cl