Механизм сульфирования

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 04:47 | 24.05.2010 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Механизм сульфирования. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Механизм реакции подобный рассматриваемому в реакции нитрования. Сначала одна молекула $H_2SO_4$ протонирует другую, после чего происходит отщепление воды и образования чрезвычайно реакционноспособного катиона. Он присоединяется к атому углерода ароматического цикла с образованием $\sigma$- комплекса, который быстро разлагается с потерей протона и восстановлением ароматической системы.

1. Конц. $H_2SO_4$:

   
   
   Рисунок 1.

2. Олеум:

   
   
   Рисунок 2.

Сульфирование можно провести с участием олеума - раствора $SO_3$ в концентрированной серной кислоте. В этом случае катионная электрофильная частица образуется при протонировании $SO_3$ серной кислотой. Сам $SO_3$ является активнейшим электрофилом среди сульфирующих агентов.

Сульфокислоты, образующиеся почти такими сильными, как и серная кислота, и сильнее соляной кислоты $HC1$. Учитывая это выделить сульфокислоты можно в виде их натриевых солей, образующихся как кристаллические осадки при действии избытка $NaCl$.

Рисунок 3.

Если сульфировать толуол, как показано на следующей схеме, образуется смесь орто- и пара-замещенных сульфокислот (с незначительной примесью мета-изомера) в соответствии с направляющим действием метильной группы. Из продуктов реакции важнейшим является пара-толуолсульфокислота ($PTSA$, $TsOH$), образующийся с выходом около 40% и который можно отделить в виде кристаллической натриевой соли.

Рисунок 4.

В отличие от других реакций электрофильного замещения, реакция сульфирования является обратимой, поэтому на соотношение изомеров будет влиять температура процесса сульфирования.

Сульфирование ароматических соединений позволяет получать их производные, растворимые в воде. Синтезировать сульфопроизводные ряда антрахинона, которые являются основой многих водорастворимых красителей, можно действием олеума 160$^\circ$С. Сульфогруппы входят в пара-положение к одной из карбонильных групп, но в мета- - относительно другой.

Рисунок 5.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Механизм сульфирования, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.