Back

ⓘ Aromatična sulfonacija




                                     

ⓘ Aromatična sulfonacija

Aromatična sulfonacija je organska reakcija u kojoj atom vodonika na arenu biva zamenjen funkcionalnom grupom sulfonske kiseline u elektrofilnoj aromatičnoj supstituciji. Aril sulfonske kiseline se koriste kao deterdženti, boje, i lekovi.

                                     

1. Stehiometrija i mehanizam

Tipični uslovi obuhvataju zagrevanje aromatičnog jedinjenja sa sumpornom kiselinom:

C 6 H 6 + H 2 SO 4 → C 6 H 5 SO 3 H + H 2 O

Sumpor trioksid ili njegov protonisani derivat je stvarni elektrofil u ovoj elektrofilnoj aromatičnoj supstituciji.

Da bi se pomerila ravnoteža, dehidracioni agensi kao što je tionil hlorid se mogu dodati.

C 6 H 6 + H 2 SO 4 + SOCl 2 → C 6 H 5 SO 3 H + SO 2 + 2 HCl

hlorsumporna kiselina je isto tako efektivan agens:

C 6 H 6 + HSO 3 Cl → C 6 H 5 SO 3 H + HCl

Za razliku od aromatične nitracije i većine drugih elektrofilnih aromatičnih supstitucija ova reakcija je reverzibilna. Sulfonacija se odvija u koncentrovanim kiselim uslovima, a do desulfonacije dolazi u razblaženim toplim vodenim rastvorima kiseline. Reverzibilnost je veoma korisna u zaštićenim aromatičnim sistemima. Zbog njihovog efekta elektronskog povlačenja, sulfonatne zaštitne grupe se mogu koristiti za sprečavanje elektrofilne aromatične supstitucije. One isto tako mogu da budu ugradene kao usmeravajuće grupe koje odreduju poziciju gde može da dode do supstitucije.

                                     

2. Specijalizovani sulfonacioni metodi

Razvijeni su mnogi metodi za uvodenje sulfonatnih grupa pored direktne sulfonacije.

Pirijeva reakcija

Jedna klasična imenovana reakcija je Pirijeva reakcija R. Pirija, 1851 u kojoj nitrobenzen reaguje sa metalnim bisulfitom formirajući aminosulfonsku kiselinu kao rezultat kombinovane redukcije nitro grupe i sulfonacije.

Tajrerov sulfonacioni proces

U Tajrerovom sulfonacionom procesu 1917, koji je nekad imao tehnološki značaj, benzenska para se provodi kroz sud koji sadrži 90% sumpornu kiselinu čija temperatura je povećana sa 100 na 180 °C. Voda i benzen se kontinuirano uklanjaju u kondenzatoru i benzenski sloj se uvodi nazad u sud. Na taj način se ostvaruje prinos od 80%.

                                     

3. Primene

Aromatične sulfonske kiseline su intermedijeri u pripremi boja i mnogih lekova. Sulfonacija anilina dovodi do velike grupe sulfa lekova.

Sulfonacija polistirena se koristi za pravljenje nantrijum polistiren sulfonata, široko zastupljenog jonoizmenjivačkog rezina za omekšavanje vode.

                                     

4. Reakcije arilnih sulfonskih kiselina

Kao funkcionalna grupa, aril sulfonska kiselina podleže desulfonaciji kad se zagreva u vodi:

RC 6 H 4 SO 3 H + H 2 O → RC 6 H 5 + H 2 SO 4 H

Kad se tretiraju sa jakom bazom, derivati benzensulfonske kiseline se konvertuju u fenole preko fenoksida.

C 6 H 5 SO 3 H + 2 NaOH → C 6 H 5 ONa + NaHSO 4 H
                                     
  • hidrogenacija daje p - toluidin. Glavni vid primene obuhvata njihovu sulfonaciju čime se formira 4 - nitrotoluen - 2 - sulfonska kiselina SO3H grupa pored
  • детоксификације је откривено, као што су метилација, ацетилација, и сулфонација Откриће ензима на почетку 20. века Едуард Бухнер одвојило је истраживање

Users also searched:

...