В этом материале подробно разбираем тему «Сульфирование»: основные понятия, подходы и примеры.
Основное положение
Сульфирование аренаминов проводят сильноразведенным раствором серной кислоты. При этом образуется в основном смесь орто- и пара-изомеров согласно правилам ориентации:
Рисунок 4.
Однако в таких условиях реакция сульфирования происходит медленно, часто с получением мета- изомера, количество которого возрастает с повышением концентрации кислоты. Это объясняется протонизацией аминогруппы, которая переходит в анилиновую. Считают, что при этом исчезает сопряжение электронной пары азота с бензольным кольцом и аммониевая группа становится мета-ориентантом:
Рисунок 5.
Аналогичная картина наблюдается при нитровании незащищенных аренаминов, где количество мета изомера может быть значительной. Поэтому, как и в предыдущих процессах, сульфирование аренаминов проводят, как правило, с защищенной аминогруппой.
Широкое применение в производстве азокрасителей и лекарственных препаратов приобрела сульфаниловая кислота, которую синтезируют без предварительной защиты аминогруппы в жестких условиях с использованием концентрированной серной кислоты. Сначала образуется гидросульфатная соль анилина, которая при нагревании превращается в фениламид сульфоновой кислоты. Последняя в условиях реакции путем внутримолекулярной перегруппировки дает сульфаниловуб кислоту:
Рисунок 6.
Сульфаниловая кислота содержит одновременно кислотную ($-SO_2OH$) и основную ($-NH_2$) группы. Поэтому она существует в виде цвитер-иона :
Рисунок 7.
в результате чего она слабо растворяется в воде в отличие от аренсульфоновых кислот. Но благодаря своим кислотным свойствам при взаимодействии со щелочами или с содой сульфаниловая кислота образует соответствующие водорастворимые соли:
Рисунок 8.
На основании сульфаниловой кислоты синтезированы большое количество (6000) сульфамидных препаратов, из которых примерно 20 имеют антибактериальные свойства и применяются в медицинской практике.
Один из высокоэффективных сульфамидных препаратов - белый стрептоцид в промышленности получают сульфированием защищенного анилина:
Рисунок 9.
$п$-Анилинсульфоновая (метаниловая) кислота также используется для синтеза лекарственных препаратов. Ее получают реакцией сульфирования нитробензола в жестких условиях с последующим восстановлением нитрогруппы.
Эти реакции приводят к образованию менее алкилированных производных аммиака, то есть реакциями дезалкилирование.
Заключение
Мы разобрали основные положения темы «Сульфирование». Если остались вопросы, напишите нам — поможем разобраться и подскажем, с чего продолжить.
Частые вопросы
Что важно знать по теме «Сульфирование»?
В материале собраны ключевые определения и подходы по теме «Сульфирование». Начните с основного раздела, затем перейдите к выводам и примерам.
Какие основные положения раскрыты в статье?
Статья последовательно раскрывает тему «Сульфирование»: от базовых понятий до практических примеров. Используйте её как опору для подготовки.
Как использовать материал в учёбе?
Материал пригодится для подготовки к занятиям, написания работ и повторения темы «Сульфирование». Сохраните ключевые тезисы и примеры.
Куда обратиться, если остались вопросы?
Если после статьи остались вопросы по теме «Сульфирование», задайте их экспертам Учись.RU — мы поможем разобраться.