周位酸(Peri acid)是一类具有特殊结构的有机酸,其分子中含有两个或更多的羧基,并且在化学反应中表现出独特的酸性和反应性。这类化合物在有机合成和化学研究中具有重要的应用价值。
简介:什么是周位酸?
周位酸(Peri acid),化学名为8-氨基-1-萘磺酸、1-萘胺-8-磺酸,分子式为C10H9NO3S,分子量223.25,白色针状结晶,熔点>350℃,微溶于水,易溶于冰醋酸。周位酸在染料工业上是一种很重要的中间体,可用于生产一系列萘系染料,也可用于制备如苯基周位酸、甲苯基周位酸等其他染料中间体,还可用于制造多种活性染料、还原染料等,其结构式为:
1. 周位酸生产工艺简介
将浓硫酸与精萘混合后,加入磺化锅中加热以进行磺化反应。反应完成后,使用硝酸对产物进行硝化处理,随后加入白云石溶液进行中和。中和后的产物经过真空吸滤,滤液用铁粉还原。还原后的产物再次过滤,滤液用20%的硫酸进行酸化,析出周位酸。最终,通过离心分离获得周位酸产品。具体工艺流程如图所示:
2. 周位酸的用途
(1)疏水性芳烃磺酸功能化生物炭制备
磺酸官能团强酸性催化剂广泛用于各种化学反应中。然而,在许多以水为产物的反应中,催化活性和选择性并不令人满意,因为 SO3H 的亲水性位点会受到酸度降低的影响,并且会通过水吸附发生一些水解副反应。在此,首次通过生物炭与氨基芳烃磺酸(如4-氨基苯磺酸、4-氨基-1-萘磺酸、8-氨基-1-萘磺酸、4-氨基-3-羟基-1-萘磺酸)的一锅重氮还原法成功制备了一种新型疏水性芳烃磺酸功能化生物炭。它具有 200-400 m2/g 的大比表面积、水接触角高于 120° 的疏水网络和超过 1.0 mmol/g 的磺酸浓度。该催化剂稳定,并在 6 次运行后表现出优异的循环性能。疏水性生物炭基酸性催化剂的成功制备不仅为生物炭的高值化利用提供了新的途径,而且消除了水对许多催化反应的负面影响。
(2)废水处理
周位酸在工业生产中是由精萘经磺化、硝化、还原、酸析而得到,在其生产过程中会产生酸性强、色度达上万倍,化学需氧量COD值高达几万毫克每升的有机废水,如直接排放,将严重污染水体,造成公害。黄俊等人采用微滤技术对周位酸有机废水进行预处理,再选用大孔吸附树脂对周位酸有机废水进行二级处理,研究了树脂类型、吸附流速、吸附温度和脱附剂种类、脱附流速、脱附温度等对树脂的吸附、脱附性能的影响。筛选出了适宜的吸附树脂H-103和确定了最佳的吸附与脱附工艺条件。周位酸在废水中的存在导致了处理方法的发展。
(3)在染料生产中的应用
利用周位酸可制造一系列萘系染料,如C.I.酸性黑35,C.I.活性橙35和硫化暗绿3GW等;可用于制备其他染料中间体,如苯基周位酸、甲苯基周位酸、氨基C酸、芝加哥酸等;可用于生产多种活性染料、还原染料等。
3. 使用过酸的好处
周位酸的分子结构和性质有助于提高效率和效力。作为催化剂或试剂,过酸可以加速反应速率、提高产品产量并改善选择性。与传统替代品相比,过酸在反应时间、能耗和副产品形成方面通常表现出卓越的性能。这种优势可以带来更可持续和更具成本效益的化学工艺。
4. 建议
周位酸凭借其独特的化学性质和广泛的应用潜力,展现了显著的产品优势。为了获得更多关于周位酸的供应信息和产品详情,建议读者访问 Guidechem 网站,在该平台上可以找到多家可靠的供应商并进行采购。通过 Guidechem,您可以轻松获取周位酸,并进一步探索其在各种应用中的潜力。
参考:
[1]黄俊. 周位酸生产过程中有机废水处理的研究[D]. 武汉工程大学, 2015.
[2]黄俊,郭嘉,毛凯明,等. 微滤膜法预处理周位酸有机废水 [J]. 化学与生物工程, 2015, 32 (03): 33-35.
[3]朱仁发,俞汉青,杨家仁,等. 硝基萘磺酸催化加氢生产周位酸工艺研究 [J]. 精细化工中间体, 2005, (05): 30-31. DOI:10.19342/j.cnki.issn.1009-9212.2005.05.012.
[4]Zhong Y, Deng Q, Zhang P, et al. Sulfonic acid functionalized hydrophobic mesoporous biochar: Design, preparation and acid-catalytic properties[J]. Fuel, 2019, 240: 270-277.
[5]https://baike.baidu.com/item/%E5%91%A8%E4%BD%8D%E9%85%B8