sulfonation是什么意思,sulfonation的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
n. [有化] 磺化(等于sulphonation)
例句
The distilled water was added to the sulfonation liquid to obtain p-toluenesulfonic acid crystal.
将蒸馏水加入磺化液中,得到对甲苯磺酸结晶。
Sulfonation reaction;
磺化反应;
The sulfonation could take place in an unclosed system.
磺化反应在散开体系中进行。
Reaction time short, the sulfonation efficiency is high.
反应时间短,磺化效率高。
The sulfonation technology of the liquid sulfur trioxide was also reviewed.
对液体************磺化技术的特点进行了概述。
同义词
n.|sulphonation;[有化]磺化(等于sulphonation)
专业解析
磺化(Sulfonation)是有机化学中一类重要的亲电取代反应,指在有机化合物分子中引入磺酸基(-SO₃H)或其相应衍生物(如磺酰氯 -SO₂Cl)的化学过程。该反应在芳香族化合物(如苯及其衍生物)上最为常见和重要。
1. 反应本质与机理
- 本质: 磺化是典型的亲电取代反应。磺化试剂(如浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫)在反应条件下产生亲电的正电性硫原子物种(如 SO₃,或质子化的 SO₃H⁺)。
- 机理(以苯为例):
- 亲电试剂(如 SO₃)进攻苯环富电子的 π 电子云,形成不稳定的 σ 络合物(碳正离子中间体)。
- 该中间体失去一个质子(H⁺),恢复苯环的芳香性,最终得到苯磺酸。
其反应通式可表示为:
$$
ce{Ar-H + SO3 (or equivalent) -> Ar-SO3H}
$$
其中 Ar-H 代表芳香烃。该过程是可逆的,高温下水解可脱去磺酸基。
2. 主要磺化试剂
- 浓硫酸(H₂SO₄): 最常用试剂,适用于较活泼的芳香环。反应通常在较高温度下进行。
- 发烟硫酸(Oleum): 含游离 SO₃ 的硫酸溶液,磺化能力更强,适用于较不活泼的芳香环或需要更剧烈条件的反应。
- 三氧化硫(SO₃): 最强的磺化剂,反应剧烈,常用于工业大规模磺化(如十二烷基苯磺酸钠的生产)。常需在溶剂(如液态 SO₂、二氯甲烷)或与络合剂(如叔胺、二噁烷)配合下使用以控制反应。
- 氯磺酸(ClSO₃H): 常用于制备磺酰氯(-SO₂Cl),是合成磺胺类药物等的重要中间体。反应通式:
ce{Ar-H + ClSO3H -> Ar-SO2Cl + HCl}
。
3. 特点与影响因素
- 可逆性: 芳香磺化反应的一个重要特点是其可逆性。在稀酸中加热,磺酸基可以被氢原子取代(脱磺酸基反应)。这一性质可用于有机合成中的占位或导向保护。
- 定位效应: 磺酸基是间位定位基,但体积较大。在进行亲电取代时,它既遵循定位规则,其空间位阻效应也可能影响后续取代基进入的位置。
- 温度影响: 温度对磺化速率和产物异构体比例有显著影响。低温有利于动力学控制产物(通常邻位异构体较多),高温有利于热力学控制产物(通常对位异构体更稳定)。
- 溶剂影响: 使用不同溶剂可以改变磺化试剂的活性和选择性。
4. 重要应用
磺化反应及其产物在工业生产和日常生活中具有极其广泛的应用:
- 合成阴离子表面活性剂: 如直链烷基苯磺酸钠(LAS),是洗涤剂的主要成分。来源:Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology。
- 染料与颜料工业: 许多水溶性染料(如酸性染料、直接染料)分子中含有磺酸基,以提高其水溶性和对纤维的亲和力。来源:Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry。
- 药物合成: 磺胺类药物(如磺胺嘧啶)是经典的抗菌药,其结构中均含有磺酰胺基(-SO₂NH-),通常由磺酰氯与胺反应制得。来源: Comprehensive Medicinal Chemistry。
- 离子交换树脂: 聚苯乙烯经磺化得到的强酸性阳离子交换树脂,广泛用于水处理、催化、分离纯化等领域。来源: Journal of Applied Polymer Science。
- 有机合成中间体: 磺酸基可作为水溶性基团、保护基团或转化为其他官能团(如磺酰氯、磺酰胺、砜等)。
磺化是向有机分子(尤其是芳环)引入磺酸基的关键反应,其机理明确,试剂多样,且具有可逆性等独特性质。磺化产物,特别是磺酸盐和磺胺类化合物,在表面活性剂、染料、医药、高分子材料等众多领域扮演着不可或缺的角色。
网络扩展资料
Sulfonation(磺化作用) 是化学中的一个重要反应,指在有机化合物中引入磺酸基(-SO₃H)的过程。以下是详细解释:
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定义与反应机理
Sulfonation 是通过将磺酸基(-SO₃H)引入有机物(如芳香烃)中,生成磺酸类化合物的反应。通常使用浓硫酸、发烟硫酸或三氧化硫作为磺化剂。例如,苯的磺化反应可表示为:
$$text{C₆H₆} + text{H₂SO₄} rightarrow text{C₆H₅SO₃H} + text{H₂O}$$
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应用领域
- 工业合成:用于制备染料、药物中间体和洗涤剂(如烷基苯磺酸钠)。
- 材料改性:如聚醚醚酮(PEEK)的磺化可增强其亲水性和离子交换能力。
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发音与拼写
英式发音为 [sʌlfə'neɪʃən],美式拼写为 "sulfonation",英式常用 "sulphonation"。
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相关术语
- Sulfonate(磺酸盐):磺化反应的产物,结构为 R-SO₃⁻M⁺(M为金属离子),广泛用于表面活性剂。
- 逆反应:磺酸基在高温下水解可脱除,称为“脱磺化”。
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研究进展
近年开发了更环保的磺化工艺,如控制反应条件减少副产物。
如需更完整的反应示例或工业案例,可参考化学专业文献或网页来源中的具体研究(如、4)。
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