芳香族磺酸

    芳香族磺酸 :

硫酸中的一个羟基被芳基取 代而成的酸。结构式如[1]。其 性质与硫酸相似。有强酸性及 吸湿性。溶于水。不便于贮存, 但其钠盐容易贮存。由于磺酸 及其碱金属盐一般易溶于水, 许多染料及表面活性剂分子中均含有磺酸基。 芳香族的磺化,即把SO₃作为亲电子试剂的置 换反应。磺化反应与硝化反应以及卤化反应等 亲电子置换反应不同,是一种可逆反应,所以利用 该性能而将磺酸作为各种合成反应的中间体。

ArH+SO₃⇌ArSO₃H

作为磺化的试剂,可为SO₃、浓硫酸、发烟 硫酸(H₂SO₄+SO₃)。如果芳基上有其他取代基 时,可因取代基种类不同而影响到磺化的难易 程度,并影响引入磺酸基的位置。在磺化反应 中,SO₃浓度应控制,例如苯磺化时,需用浓硫 酸或发烟硫酸,且应在高温下进行,当SO₃浓度 低于64%时,就不能进行反应。用浓硫酸或发烟 硫酸使萘[2]磺化时,则因条件不同,低温下可 生成α-萘磺酸[3a],高温下可生成β-萘磺 酸[3b],用含三氧化硫70%的发烟硫酸磺化时, 可生成多磺酸基,如萘二磺酸[4a]、[4b]、[4c]、 [4d]及萘三磺酸[5](如反应式图)。又如甲苯 磺化时,因温度不同可得到邻位及对位甲苯磺酸。

芳磺酸与五氯化磷(或氧氯化磷)反应,再 按下式反应分别生成芳磺酰胺[6]、芳磺酰伯胺 [7]及芳磺酸烃基酯[8]。

工业上常把磺酸基转换为其他取代基,萘 磺酸碱熔法制萘酚即为其一例。

芳香族磺酸与稀硫酸一起加热,则发生水 解反应,使磺酸基被氢取代,即脱磺酸基反应。 此外,磺酸钾与氰化钾反应,则生成腈。例如:

磺酸与氨水在加压、加热条件下生成胺。例 如由α-蒽醌磺酸与氨反应,可生成α-氨基蒽 醌。因为副产品亚硫酸盐具有还原作用,在该反 应中尚需加入氧化剂(硝酸钠、二氧化锰)。