Лекция 6 Тақырыбы: Арoматтық сульфоқышқылдар және туындылары

Жоспар: 1. Сульфоқышқылдардың номенклатурасы

2. Сульфоқышқылдардың алынуы

3. Сульфоқышқылдардың химиялық қасиеттері

Карбон қышқылдарынан басқа, тағы бір маңызды органикалық қышқылдар-сульфоқышқылдар кездеседі. Біз тек, көбірек кездесетін, ароматты сульфоқышқылдарды қараймыз.

O

Жалпы формуласы Ar-S-OH

O

1 Номенклатурасы

Ароматтық көмірсутек атомына сульфоқышқыл деген сөз қосады.

SO₃H CH₃

CH₃ SO₃H SO₃H

бензол сульфо- п-толуол о -толуол

қышқылы сульфоқышқылы сульфоқышқылы

SO₃H SO₃H

SO₃H

SO₃H SO₃H

м-бензол дисульфо- симметриялы бензол

қышқылы үшсульфоқышқылы

сульфоқышқылдардың құрылымын сульфотоптағы күкірт пен оттек

O

а томдары арасында екі семиполярлық байланысы бар формула Ar – S – O

арқыл да бейнелеуге болады. О

2 Алу әдістері

Ароматтық сульфоқышқылдарды түтінденген күкірт қышқылымен әрекеттеп тікелей сульфирлеуге болады. Егер сульфоқышқылдың галогенангидридін алу керек болса хлорсульфоқышқылымен –СlSO₃H әрекеттеп бір сатыда алуға болады:

SO₃H

H₂SO₄, SO₃ 35-50°C

б ензол бензол сульфоқышқылы

СН₃ СН₃

H₂SO₄, SO₃ 0°C

SO₃H

толуол п-толуол сульфоқышқылы

SO₂Cl

+ 2ClSO₃H + HCl + H₂SO₄

бензол бензол сульфохлорид

Қышқылдың концентрациясы 65%-тен төмендесе, сульфирлеу тоқталады.

Сульфирлеу реакциясының механизмі

Түтінденген күкірт қышқылында негізгі сульфирлеуші реагент күкірт ангидриді - SO₃. Сульфирлеуші реагент міндетін күкірт қышқылы да атқарады. Күкірт қышқылы, мына схема бойынша электрофиль ретінде бисульфат-ионын түзеді:

3H₂SO₄ SO₃H + H₃О + 2 HSO₄

Сульфирлеу реакциясында электрофильдің міндетін бисульфон-ионында (SO₃H), күкірт ангидриді де (SO₃) атқара алады. Бірақ реакцияға түсу қабілеттерін салыстырсақ күкірт ангидридінің активтілігі жоғары.

Процесс, бензол молекуласының шабуылдаушы электрофильге екі электронын беріп σ-комплек түзуінен баста

Н : H O H O

:O: өте жай S = O S=O S=O

S = : O O

:O:

бензол күкірт ан- σ – комплекстің резонансты формасы

гидриді

Түзілген σ – комплекстің протонын күкірт қышқылының қалдығы (SO₃H) жұлып, алып бензолсульфоқышқылының анионын түзеді.

Н

SO₃ SO₃

O + H₂SO₄

Н O-S-OH

O бензол сульфоқыш-

қылының анионы

Әрі қарай, бұл анион күкірт қышқылының протон қосып алып соңғы өнім –бензосульфоқышқылына өтеді:

SO₃ SO₃H

+ Н-SO₃ОH + SO₃ОH

Осылайша, бисульфон-ионымен де (SO₂ОH) сульфирлеу механизмін жазуға болады. HOSO₃

H SO₂OH

: : SO₂OH + H₂SO₄

+ S-OH

: :

бензол σ-комплекс бензол сульфо-

қышқылыы

Екінші жағынан, қажет болған жағдайда, бензол сақинасынан сульфотобын бөліп алуға болады. Ол үшін бензосульфоқышқылын 100°С-тан аса қыздырылған су буымен әрекеттейді, сонда бензолсульфоқышқылы бензолға айналады. Мұндай рекцияны дисульфирлеу реакциясы деп атайды:

Н

SO₃H

+ Н₂О қыздыру + H₂SO₄

бензол