Название: Технология органических полупродуктов - О.В. Зюзина

Жанр: Промышленность

Рейтинг:

Просмотров: 1322

Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |




3. СУЛЬФИРОВАНИЕ 3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сульфирование (иногда называемое также «сульфурацией») имеет назначением образование в исходном ароматическом соединении характерной группы SO3H – 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 % H2SO4 или моногидрат – 98 – 100 %-ную H2SO4), олеум (содержащий до 25 % SO3 и высокопроцентный около 65 % SO3). При необходимости примененяют олеум промежуточных концентраций. Его готовят на месте в реакционном аппарате разбавлением крепкого олеума моногидратом или более слабым олеумом, хлорсульфоновая кислота (HSO3Cl), серный ангидрид и некоторые вещества, выделяющие серный ангидрид при реакциях (например, пиридинсульфотриоксид C6H5N–SO3), 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:

RSO3H + NaOH → RSO3Na + H2O + 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:

RHx + xSO3 → R(SO3H)x,

где RHx – 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 + H2SO4 → RSO3H + H2O.

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 % H2SO4, 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.




Страница: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |

Оцените книгу: 1 2 3 4 5

Добавление комментария: