《精细有机化工单元反应及工艺学基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第二章 磺化反应及其工艺

第二章磺化反应及其工艺 (sulphonation) ●概述 ●磺化剂的种类 ●磺化反应历程 ●磺化反应的影响因素 ●磺化方法 ●磺化后处理 ●磺化过程的控制与产品鉴定

第二章磺化反应及其工艺 （sulphonation） 概述 磺化剂的种类 磺化反应历程 磺化反应的影响因素 磺化方法 磺化后处理 磺化过程的控制与产品鉴定

§21概述 1,目的 Ar-H+H2SO4→Ar-SO3H ①使产物具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维的亲和力。 ②将-SO3H转变为-OH,NH2,CN,X等,从而制成系列中 间体 ③利用磺酸基的水解性,完成特定的反应后,再将其水解 2,磺化方法(引入SO3H的方法) 过量硫酸法 共沸去水法(溶剂法) 三氧化硫法 氯磺酸(ClSO3H)磺化法 亚硫酸盐磺化法( NaSO3)

§2.1概述 1，目的 Ar-H + H2SO4 → Ar-SO3H ① 使产物具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维的亲和力如 产物表面活性 ②将 -SO3H 转变为-OH,-NH2,-CN,-X等，从而制成系列中 间体基团置换§2.1概述 ③ 利用磺酸基的水解性，完成特定的反应后，再将其水解安 定蓝B色基 2，磺化方法（引入SO3H的方法） 过量硫酸法 共沸去水法（溶剂法） 三氧化硫法 氯磺酸（Cl SO3H ）磺化法 亚硫酸盐磺化法（NaHSO3）

§22磺化剂的种类 1,SO3最有效的磺化剂 2,H2SO4和发烟硫酸 3,氯磺酸 4,亚硫酸钠或亚硫酸氢钠

§2.2磺化剂的种类 1，SO3---最有效的磺化剂SO3 2，H2SO4和发烟硫酸H2SO4和发烟硫酸 3，氯磺酸氯磺酸 4，亚硫酸钠或亚硫酸氢钠亚硫酸钠或亚硫酸氢钠 (亲核取代）

§23磺化反应历程 ●磺化动力学 ●反应历程

§2.3磺化反应历程 磺化动力学 反应历程

磺化动力学 可能的磺化质点是不同溶剂化的SO3分子 a,在发烟硫酸中主要的磺化质点为S○53250溶 b,在较浓的硫酸中的质点为H2S2O7,它 剂化的形式 C,在较低浓度的硫酸中(80%-85%)主要是H3SO4+, 它是SO2和H2O+溶剂化形式 SO3T H2SO4 H2s2O7 SO3+ H3O SO4

一、磺化动力学 可能的磺化质点是不同溶剂化的SO3分子 , a, 在发烟硫酸中主要的磺化质点为SO3， b, 在较浓的硫酸中的质点为H2S2O7，它是SO3和H2SO4溶 剂化的形式 C,在较低浓度的硫酸中（80％－85％）主要是H3SO4 ＋ ， 它是SO3和H3O＋溶剂化形式 SO3+ H2 SO4 H2 S2 O7 SO3+ H3 O + H3 SO4 +

反应速率 对硝基甲苯在发烟硫酸中磺化 V=KIArHIISO 磺化质点为SO3 ●在浓硫酸(92%-99%)中磺化时 D、K[A ●H2S20活性比H3S04+的大;一般在磺化时,活 性大的质点选择性小,活性小的质点选择性大

反应速率 对硝基甲苯在发烟硫酸中磺化 V＝K[ArH][SO3] 磺化质点为SO3 在浓硫酸（92％－99％）中磺化时 H2S2O7活性比H3SO4＋的大；一般在磺化时，活 性大的质点选择性小，活性小的质点选择性大 2 '[ ] w K ArH V =

反应历程(两步历程) H SO +H2S2 十 +H,SO σ-络合物

二、反应历程（两步历程）

H、SO3 千H2S +Ho SO FI. SO 于 + HSO t H2sO4

§24磺化反应的影响因素 ●被磺化有机物的性质 ●磺基的水解 ●磺化温度 ●磺化剂的浓度和用量 ●添加剂的影响

§2.4磺化反应的影响因素 被磺化有机物的性质 磺基的水解 磺化温度 磺化剂的浓度和用量 添加剂的影响

被磺化物的性质 ●磺化反应是亲电取代,已有取代基是供电基团, 使反应易进行;已有取代基为吸电基团使反应难进行 ●常见有机物磺化反应难易程度 CH 3 NO > >

一、被磺化物的性质 磺化反应是亲电取代，已有取代基是供电基团， 使反应易进行；已有取代基为吸电基团使反应难进行 常见有机物磺化反应难易程度 Cl NO2 CH3 > > > >