《磺化与硫酸化》PPT课件

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1、第三章　磺化和硫酸化后页南海石化80万吨年乙烯聚丙烯装置魅力吉化知识目标和能力目标31概述32第一节芳香族的磺化反应理论33第二节芳香族磺化方法34第三节脂肪族磺化35第四节硫酸化36精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化首页前页后页◆了解引入磺基和硫酸酯基的目的和方法；◆理解磺化、硫酸化反应历程；◆掌握芳香族和脂肪族磺化的影响因素、磺化方法、磺化产物的分离方法以及硫酸化方法。◆能根据被磺化物的性质选择合理的磺化方法，确定典型产品的工艺条件；◆能按磺化的工艺要求组织生产典型的磺化产品。精细有机单元反应第三章磺

2、化和硫酸化能力目标:知识目标：首页前页后页3)利用磺酸基的可水解性，根据合成的需要而暂时引入磺基，在完成特定反应后再将磺基水解脱去。精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化1.磺化:引入磺基的目的:是向有机化合物分子引入磺基（或磺酸盐、磺酰卤基）的反应。1)可赋予产品以水溶性、酸性、表面活性，或对纤维素具有亲和力。磺化产品中以磺酸盐产量大，主要作为阴离子表面活性剂使用。2)利用磺基可转变为羟基、氨基、氯基等其他基团的性质，制得苯酚、萘酚等一系列有机中间体或产品。首页前页后页概述是向有机化合物分子引入硫酸酯基（或

3、硫酸盐）的反应。阴离子表面活性剂烃化剂硫酸化典型产品十二烷基硫酸酯及其他烷基硫酸酯精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化2.硫酸化：首页前页后页硫酸二甲酯硫酸二乙酯第一节芳香族磺化的反应理论一、磺化剂和磺化历程采用气态SO3或从发烟硫酸加热到250℃蒸出SO3冷凝成液态SO3使用，或加入惰性溶剂或气体稀释，降低其活泼性。精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化1.磺化剂（1）三氧化硫分子结构特点：三氧化硫分子中含有两个单键和一个双键，S原子以sp2杂化轨道成键，分子为平面正三角形分子。三氧化硫具有亲电性。制备方法：

4、首页前页后页（2）硫酸和发烟硫酸工业规格硫酸92％~93％（亦称绿矾油）98％发烟硫酸含游离SO3约20％~25％含游离SO3约60％~65％精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化首页前页后页发烟硫酸中主要是SO3可能存在的亲电质点：浓硫酸中主要是H2S2O7(SO3和H2SO4的溶剂化形式)较低浓度（80％～85％）硫酸中主要H3SO4(SO3和H3+O的溶剂化形式)亲电质点活性比较:SO3>H2S2O7>H3SO4+反应的选择性比较:SO3

5、细有机单元反应第三章磺化和硫酸化首页前页后页应用：1）制备某些不易由亲电取代得到的磺酸化合物。例如2，4-二硝基苯磺酸钠的制备。2）亚硫酸盐磺化也可用于苯系多硝基物的精制。（3）氯磺酸精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化氯磺酸可以看作是SO3·HCl的络合物，152℃时沸腾，达到沸点时则离解成SO3和HCl。应用：制备芳香族磺酰氯、氨基磺酸盐等。（4）亚硫酸盐亚硫酸盐可置换芳环上的卤素或硝基注意:反应中副产的氯化氢具有强腐蚀性。首页前页后页2.芳香族磺化历程苯的磺化反应历程是典型的芳环上的亲电取代反应反应历

6、程：络合物精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化首页前页后页以硫酸作磺化剂为例，进行磺化时反应式如下：以浓硫酸为磺化剂，当水很少时，磺化反应的速率与水浓度的平方成反比，即生成的水量越多，反应速率下降越快。精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化二、磺化反应动力学首页前页后页1.芳烃结构及性质磺酸基是吸电基，对芳环有较强的钝化作用，可通过选择适当的磺化条件，在一磺化时使生成的二磺化产物减少，二磺化时生成的三磺化产物减少。想一想:哪些取代基是供电基，哪些是吸电基？精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化三、芳香族磺化的影响因

7、素1)当芳环上有供电基时，反应速率加快，易于磺化2)当芳环上有吸电基时，反应速率减慢，较难磺化3)磺化也会发生连串反应:首页前页后页磺酸基所占空间的体积较大，在磺化反应过程中，有比较明显的空间效应，因此，不同的芳烃取代基体积越大，则位阻越大，磺化速度越慢。甲苯>乙苯>异丙苯>叔丁苯精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化4)磺酸基有比较明显的空间效应:烷基苯用硫酸磺化的相对速率快慢的顺序为：5)萘环在磺化反应中比苯环活泼。萘的磺化依不同磺化剂和磺化条件，可以制备一系列萘磺酸.首页前页后页精细有机单元反应第三章磺

8、化和硫酸化首页前页后页6)2-萘酚采用不同磺化剂和磺化条件，可以制备不同的2-萘酚磺酸想一想:为什么2-萘酚的磺化比萘还容易?精细有机单元反应第三章磺化和硫酸化首页前页后页7)蒽醌环很不活泼，采用发烟硫酸作磺化剂，蒽醌的一个边环引入磺基后对另一个环的钝化作用不大。2.磺化剂硫酸磺化生成水，是可逆反应。想一想:三氧化硫或发烟硫酸磺化是否生成水，反应是否可逆?由于反应生成水，使磺化反应速率大为减慢。剩余的硫酸称为“废酸”。精细有机