磺酸

磺基与烃基相连接而成的化合物

磺酸(英文名:sulfonic acid)是一类 化学物质 ,通常指的是含有磺酸基(-SO 3 H)的化合物。磺酸基由一个硫原子和三个氧原子组成,与一个氢原子连接。磺酸基可以与其他化合物中的氢原子发生 取代反应 ,形成磺酸盐或 磺酰氯 等 衍生物 。

磺酸 基团 是一种强水溶性的强酸性基团,因此磺酸化合物通常是水溶的强酸性化合物。举例来说, 在 乙醚 中不溶于水,但β-萘磺酸则溶于水而不溶于乙醚。芳香族磺酸分子中的磺酸基团可以被 羟基 、 氰基 等取代,因此在制备酚、 等化合物时可作为重要的中间体。

磺酸化合物在化工、医药、 染料 、洗涤剂等领域具有广泛的应用,例如磺酸类染料在纺织品染色中常用,磺酸类药物在医药领域具有重要的作用,而磺酸盐也是一种常见的 化学 中间体。

简介

通式R-SOH,式中R为烃基。磺酸大多是合成产品,只有β- 氨基 乙基磺酸 NH2CH2CH2SO3H等少数几种磺酸存在于自然界。磺酸基团为一个强水溶性的强酸性基团,磺酸都是水溶性的强酸性化合物。芳香族磺酸分子中的磺酸基团可被 羟基 、 氰基 所取代,是制备酚、腈的中间体。磺酸可由 芳香烃 的 磺化 反应,或 硫醇 的氧化反应制备。 甲磺酸 可作 化、 水解 和 基化的催化剂。长链的磺酸的 钠盐 如n-CH-CH是一类能抗硬水的洗涤剂。很多 染料 分子中的磺酸基团可使有颜色的化合物具有水溶性。 十二烷基苯磺酸钠 可作洗涤剂。由磺酸可制得氯化 ,在有机合成中用途很大。磺酸分子中的 H部分,可被卤原子、 氨基 等取代。例如, 磺酰氯 是有机合成和 分析化学 中常用的中间体。对氨基 磺胺 是一类消炎药。 糖精钠 也是一种磺胺。

性质

磺酸 基团 为一个强水溶性的强酸性基团,磺酸都是水溶的强酸性化合物,例如 萘 溶于 乙醚 而不溶于水,而 β -萘磺酸则溶于水而不溶于乙醚。芳香族磺酸分子中的磺酸基团可被 羟基 、 基所取代,是制备酚、腈的中间体。

用途

用作分析试剂、 防腐剂 、 过氧化钠 及 还原剂 。

制法

① 芳香烃 的 磺化 反应: (图2)

② 硫醇 的氧化: (图3)

③卤原子的置换,得 磺酸盐 : (图4)

甲磺酸 可做酯化、 水解 和烷基化的催化剂。长链的磺酸的 钠盐 如 n-CH-CHSONa 是一类能抗硬水的洗涤剂。很多 染料 分子中的磺酸基团可使有颜色的化合物具有水溶性。 十二烷基苯磺酸钠 可做洗涤剂。由磺酸可制得氯化砜,在有机合成中用途很大。

磺酸衍生物:磺酸分子中的-OH部分,可被卤原子、 氨基 等取代。重要的磺酸衍生物为磺酰氯和 磺胺 。

①磺酰氯。在光照条件下, 烷烃 与 二氧化硫 和氯起 自由基 反应,生成相应的磺酰氯; 芳香烃 与 氯磺酸 反应,则得 芳基 磺酰氯:(图5)

磺酸与 五氯化磷 共热,也可得相应的磺酰氯: (图6)

磺酰氯是有机合成和 分析化学 中常用的中间体。

②磺胺 可由磺酰氯经 氨化反应 制得: (图7)

磺胺 熔点 清晰,是一类容易纯化的结晶固体,常用于鉴定磺酸及其芳香烃的衍生物。对氨基磺胺是一类消炎药物,其共同结构式为: (图8)

糖精钠 也是一种 磺胺 ,结构式为: (图9)

注意事项

危险性概述:如果吞食有害,导致严重的烧伤。

潜在健康影响

眼睛:造成眼烧伤。

皮肤:导致皮肤烧伤,可通过皮肤吸收。

食入:如果吞食有害。原因 消化道 烧伤。

吸入:如果吸入可烧伤 呼吸道 。

急救措施

眼睛:脱去并隔离被污染的衣服和鞋。用肥皂和清水清洗皮肤。注意患者保暖并且保持安静。

确保医务人员了解该物质相关的个体防护知识,注意自身防护。

皮肤:立即寻求医疗援助并冲洗皮肤及衣物附着物,用大量的水至少15 分钟,去除。

食入:不要催吐。立即寻求医疗援助。

吸入:立即寻求医疗援助。除去皮肤及衣物附着物和立即转移到通风的地方。如果 呼吸困难 ,给输氧。

泄漏应急处理

一般信息:使用适当的个人防护设备。

溢出/泄漏:用惰性物质吸收溢出容器之液体(如 蛭石 ,沙或土),不要让该化学品进入扩散。

操作处置与储存

处理:不要吸入粉尘,蒸汽,薄雾或气体。不要直接接触眼睛,皮肤或衣服。不要摄入或吸入。

存储:储存在阴凉,干燥的地方。

甲基磺酸

甲基磺酸 也称 甲烷磺酸 ,是一种 有机强酸 、 非氧化性酸 。

应用

甲基磺酸是重要的 有机合成 和医药中间体,常作为 溶剂 、烷基化和脂化试剂应用于有机合成中;另外,它又是理想的整平剂和 光亮剂 。在过去几年中, 甲基 磺酸已被证明是 氟硼酸 或酚磺酸的越来越流行的替代物,甲基 磺酸盐 电镀 液已经应用到锡和锡铅合金电镀上,许多新电镀液性能很大程度上取决于所用的甲基磺酸质量的好坏。因此, 甲基磺酸 是一种很有发展前途的 化工产品 。

甲磺酸 用作溶剂,烷化酯化和聚合反应的 催化剂 。99%含量的该产品主要用于医药方面,70%含量的该产品主要用于电镀行业。

理化性质

甲基磺酸外观为无色或浅黄色透明粘稠油状液体,低温下为固体。 熔点 20℃, 沸点 167℃(13.33kPa),122℃(0.133kPa)。相对密度1.4812(18℃), 折射率 1.4317(16℃)。热稳定性较好,耐沸水和热 碱液 (对沸水、热碱液不分解),溶于水、醇和醚类,不溶于 烷烃 、苯、 甲苯 等。对金属铁、铜、银、铅等有强腐蚀作用,但在含有0.5—1% 硫酸 时对18--8 不锈钢 不腐蚀。因此,不锈钢可作贮器和生产设备。

市售的 甲磺酸 多为70%的 水溶液 ,外观为无色或微黄色的透明液体。70%水溶液的比重约1.35,冰点-70℃。

包装

甲基磺酸一般采用净重30kg、250kg塑料桶或钢塑桶包装,也可根据用户要求包装。

储运及安全防护

甲基磺酸属酸性腐蚀品(第8.1类),危规编号:81626。对眼睛、皮肤和粘膜等人体组织有强刺激性,故在与其接触中应注意防护。装卸时应轻拿轻放。接触皮肤后应立即用水冲洗。

参考资料

  1. 磺酸 探索化学 2024-10-22
  2. 磺酸 Chemical Book 2024-03-06
  3. 【科普】磺酸 南方+ 2024-03-06
  4. 华中师大舒超课题组:亚磺酸内酯新进展 化学空间 2024-03-06
  5. 【科普】磺酸 揭阳大南海 2024-10-10
  6. 甲基磺酸概况 淘豆网 2024-10-10
  7. 增效联磺相关问答 新浪 2024-10-10