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什么是磺化反应及其应用? 1

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磺化反应是一种向有机化合物分子中引入磺酸基团的反应,也称为硫酸盐化反应。它是一种放热反应,低温磺化需要冷却,而高温磺化则需要加热保温。脂肪族化合物通常采用间接方法进行磺化,而芳香族化合物则主要采用直接磺化(亲电取代反应)。

芳烃的磺化通常使用浓硫酸或含有5%-20%三氧化硫的发烟硫酸。磺化反应是可逆的,为了得到良好的产率,需要使用过量的磺化剂或不断移除生成的水。对于较难磺化的芳烃,可以使用三氟化硼、锰盐、汞盐或矾盐作为催化剂。

磺化反应的位置随着反应温度的不同而改变。例如,苯在室温下磺化生成苯磺酸,而在70-90℃磺化则生成间苯二磺酸。磺化反应的可逆性可以应用于将磺酸基临时占据芳环某特定位置,然后进行其他反应,最后通过加热移除磺酸基。

反应机理

磺化反应使用三氧化硫作为亲电试剂,对芳环进行亲电取代反应。

三氧化硫作为亲电试剂,对芳环进行亲电取代反应

反应实例

甲苯的磺化反应位置与温度有关

甲苯的磺化反应位置与温度有关。

萘的磺化

萘的磺化也受温度影响。在低温下(小于80℃),主要生成α-萘磺酸,由动力学控制。一旦达到160℃的反应温度,主要产生β-萘磺酸,由热力学控制。

磺化反应的可逆性

磺化反应的可逆性可以应用于将磺酸基先临时占据芳环某特定位置,然后进行其他反应,待反应完成后,再在稀硫酸中加热,以移去磺酸基。

芳香族化合物磺化

芳香族化合物磺化时,芳环上存在的羟基、烷氧基、羧基、卤素等取代基均不会影响反应。芳胺与硫酸反应,首先生成胺盐,然后经热重排成对胺基苯磺酸。

参考文献:
一、百度百科:磺化
二、药明宝典

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