только антрахинон-β-сульфокислота

3. СУЛЬФИРОВАНИЕ 
 
 
3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 
Сульфирование (иногда называемое также «сульфурацией») имеет назначением образование в исходном ароматическом 
соединении характерной группы SO
3
H – сульфогруппы – путем замещения водорода в ядре. 
Исходными продуктами при сульфировании служат главным
образом ароматические углеводороды (бензол, толуол, кси-
лол, нафталин, антрахинон), амино- и гидроксипроизводные ароматического ряда и сами красители.
В качестве сульфирующих агентов обычно применяются концентрированная серная кислота (в технике чаще всего 
применяют купоросное масло с содержанием 92 – 93 % H
2
SO
4
или моногидрат – 98 – 100 %-ную H
2
SO
4
), олеум (содержащий 
до 25 % SO
3
и высокопроцентный около 65 % SO
3
). При необходимости примененяют олеум промежуточных концентраций. 
Его готовят на месте в реакционном аппарате разбавлением крепкого олеума моногидратом или более слабым олеумом, 
хлорсульфоновая кислота (HSO
3
Cl), серный ангидрид и некоторые вещества, выделяющие серный ангидрид при реакциях 
(например, пиридинсульфотриоксид C
6
H
5
N–SO
3
), реже сернистая кислота в виде солей (при одновременном воздействии 
окислителя, которым может быть и само сульфируемое вещество) и иногда кислые соли серной кислоты (полисульфаты). 
Сульфирование применяется в производстве промежуточных продуктов. Сульфированию подвергают как соединения, 
уже имеющие определенные реакционные группы, так и незамещенные углеводороды. Сульфогруппа может вводиться либо 
для придания соединению большей растворимости, либо для дальнейшей замены сульфогруппы на гидроксил, аминогруппу 
и т.п. Готовые красители, как правило, сульфируют с целью увеличить растворимость красителя или сообщить ему кислот-
ный характер. 
Сульфокислоты – твердые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде и обладающие ярко выраженным ки-
слотным характером. По силе ароматические сульфокислоты близки к минеральным. В водных растворах они практически 
полностью диссоциированы. Тепловой эффект реакции нейтрализации ароматических сульфокислот такой же, как и тепло-
вой эффект нейтрализации серной кислоты, он равен 58,1 кДж/моль: 
RSO
3
H + NaOH 
→ RSO
3
Na + H
2
O + 58,1 кДж/моль. 
Как правило, в результате сульфирования получается не одна сульфокислота, а смесь сульфокислот, различающихся 
количеством сульфогрупп. 
Реакции сульфирования углеводородов олеумом можно представить следующими уравнениями: 
RH
x
+ xSO
3
→ R(SO
3
H)
x
, 
где RH
x
– углеводород; х – число атомов водорода, замещенных сульфогруппами. 
Для наиболее употребительного агента сульфирования – серной кислоты – процесс разбавления сульфирующего агента 
выделяющейся при реакции водой, с учетом протекания обратной реакции гидролиза (десульфирования), выражается общим 
уравнением: 
RH + H
2
SO
4
→ RSO
3
H + H
2
O. 
Течение реакции справа налево идет лишь при наличии в реакционной среде воды (как вводимой с сульфирующим 
агентом, так и образовавшейся при реакции). При применении олеума такой концентрации, при которой разбавление реак-
ционной водой не понижает крепости сульфирующего агента ниже 100 % H
2
SO
4
, процесс десульфирования уже не может 
идти. 
Только при сульфировании бензола в результате реакции получается одна сульфокислота. Гораздо чаще, особенно при получении ди- и 
трисульфокислот (полисульфировании), сульфосмесь содержит несколько изомерных сульфокислот, сульфокислот с разным содержанием суль-
фогрупп. 
Введение сульфогруппы в бензольное или нафталиновое ядро затрудняет их дальнейшее сульфирование. Моносульфо-
кислоты сульфируются труднее несульфированных соединений, дисульфокислоты труднее моносульфокислот. Поэтому при 
получении сульфокислот бензола и нафталина удается проводить реакции с преимущественным образованием соединений с 
определенным числом сульфогрупп. Условия процесса выбираются так, чтобы обеспечить наибольший выход целевого про-
дукта. Регулирование концентрации сульфирующего агента, температуры и продолжительности реакции, а также примене-
ние катализатора позволяют добиться оптимальных результатов. 

жүктеу/скачать 1.35 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: