Методика синтеза

В круглодонную колбу (см. рис. 23) вносят 16 мл толуола и осторожно приливают 9,5 мл концентрированной серной кислоты. Реакционную смесь кипятят в течение 1 часа на асбестовой сетке при постоянном перемешивании.

Внимание! При правильном нагревании толуол кипит равномерно. Чрезмерное нагревание выводит толуол из зоны реакции и способствует образованию дисульфопроизводных.

Реакция считается законченной, когда слой толуола почти исчезает и из холодильника перестают стекать капли конденсата.

Теплую реакционную смесь выливают в стакан с 70 мл воды (если смесь начнет кристаллизоваться, ее необходимо подогреть), колбу ополаскивают небольшим количеством воды. Кислый раствор осторожно нейтрализуют 8 г карбоната натрия, внося его небольшими порциями. Затем добавляют в раствор 20 г хлорида натрия и нагревают смесь до кипения. Если хлорид натрия не растворяется, добавляют еще немного воды. Раствор охлаждают водой со льдом. Выпавшие кристаллы натриевой соли п-толуолсульфокислоты отфильтровывают на воронке Бюхнера и отжимают между листами фильтровальной бумаги.

Выход натриевой соли п-толуолсульфокислоты с примесью хлорида натрия – 8 г.

Физические свойства

п-Толуолсульфокислота кристаллизуется с одной молекулой воды

,

кристаллы имеют вид бесцветных призм с Т_пл = 104–105С; при 150С подвергается гидролизу.

Применяется для получения п-крезолов, в качестве катализатора и др.

Отличительная реакция

Для идентификации п-толуолсульфокислоты используют ее натриевую соль с п-толуидином. Для этого 1 г полученной натриевой соли растворяют в небольшом количестве кипящей воды и вносят 0,5 мл п-толуидина. После того как раствор станет прозрачным, добавляют 2 мл концентрированной соляной кислоты. Пробирку с раствором охлаждают в ледяной бане и, потирая стеклянной палочкой о стенки пробирки, вызывают кристаллизацию образовавшейся соли п-толуидина и п-толуолсульфокислоты:

.

Полученные кристаллы отсасывают на маленькой воронке, промывают водой и перекристаллизовывают из горячей воды или разбавленного этилового спирта.

Контрольные вопросы

1. Написать уравнения реакций: а) образования изомерных моносульфотолуолов, б) механизма сульфирования, в) образования изомерных толуолдисульфокислот, сульфонов, г) окисления серной кислотой толуола и толуолсульфокислот, д) гидролиза сульфокислот [1–11].

2. Написать уравнения реакций взаимодействия толуолсульфокислот: а) с углекислым натрием, б) с хлоридом натрия.

6.3. Сульфаниловая кислота

Сведения о веществах, принимающих участие в реакции синтеза сульфаниловой кислоты, и вспомогательных материалах представлены в табл. 11.

Таблица 11. Вещества, принимающие участие в реакции синтеза сульфаниловой кислоты, и вспомогательные материалы

Реактив	Плотность, г/см3	Концентрация, %	Количество
			г	мл
Анилин свежеперегнанный	1,022	99,5	9,3	рассчитать
Серная кислота	1,830	[29]	–	16,3
Гидроксид натрия	–	98,5	4,0	–
Вода дистиллированная	1,000	–	–	–
Активированный уголь	–	–	–	–

Примечание. Перед началом синтеза уточнить концентрации имеющихся в лаборатории реактивов.