Химическая энциклопедия - сульфокислоты

(сульфоновые к-ты), соед. общей ф-лы RSO3H, где R-Alk, Аr, гетероциклич. радикал. Классифицируют С. в зависимости от природы R, наличия заместителей и кол-ва групп SO3H.

С. называют, добавляя к названиям соединения-основы окончание "сулъфокислота" (сульфоновая к-та), напр. 4-пиперидинсульфокислота. Если в соединении присутствует другая группа, имеющая приоритет, к названиям соединения-основы добавляют префикс "сульфо", напр. n-сульфобензойная кислота. Некоторые С. имеют тривиальные названия.

Сулъфогруппа имеет тетраэдрич. строение. В сульфонат-анионе для всех связей SЧО длина 0,139 нм, угол OSO ~ 109°; для ароматич. соединений константы Гаммета s мета 0,38, s пара 0,58.

В ИК спектрах С. присутствуют характеристические полосы в области 1340-1350 и 1150-1160 см ^-1, соответствующие асимметрическим и симметрическим валентным колебаниям группы SO2. В УФ области С. не поглощают. В спектре ПМР хим. сдвиг (d) протона сульфогруппы 11-12 м. д.

С. мало распространены в природе. Из алифатических С. выделены таурин NH2CH2CH2SO2OH и цистеиновая к-та NH2CH(CH2SО 2 ОH)CООH-метаболиты обмена в-в животных; из ароматических-6-амино-1 -карбокси-10-метил-3-сульфофеназин (аэругинозин В).

Низшие алкансульфокислотынизкоплавкие кристаллич., сильно гигроскопичные в-ва, по кислотности близки к H2SO4. Наиб. сильная-трифторметансульфокислота (сравнима с фторсульфоновой к-той).

С. обладают всеми характерными св-вами кислот: образуют соли и эфиры (сульфонаты), галогенангидриды (сульфогалогениды), ангидриды, амиды и т. д. При восстановлении С. или сульфохлоридов цинковой пылью образуются сульфиновые кислоты RS(O)OH, при использовании сильных восстановителей или в кислой среде-тио-лы RSH.

С. присоединяются по кратным связям алкенов, алкинов, алленов и др., напр.:

Для ароматических С. характерны р-ции обмена сульфогруппы на др. функц. группы, напр.:

Получают С. 4 осн. методами.

1) Сульфирование органических соединений. В качестве сульфирующих агентов применяют H2SO4, олеум, SO3 или его комплексы с пиридином, диоксаном и др., а также ClSO2OH. Наиболее легко сульфируются активированные гетероароматические соединения. Важнейшее практическое значение имеет сульфирование ароматических углеводородов.

При действии сульфирующих агентов на алифатич. альдегиды, кетоны, карбоновые к-ты и их производные суль-фогруппа направляется в a-положение, при действии на олефины образуются алкенсульфокислоты и сультоны, при действии на ацетилен-алкинсульфокислоты наряду с др. продуктами, напр.:

RCH2COX + SO3 : RCH(SO2OH)COX X = H, OH, R', OR', NR'2 и др.

2) Окисление тиолов, сульфидов, ксантогенатов, тиоциа-натов и т. д. В качестве окислителей используют HNO3, Н 2 О 2, оксиды азота, пероксикислоты, КМnО 4,O3,O2, напр.:

3) Сульфоокисление и сульфохлорирование, как правило, алифатич. углеводородов:

Р-ции идут по свободнорадикальному механизму. Из вы-сокомол. алканов образуются смеси продуктов; эти процессы используют гл. обр. в пром-сти.

4) Нуклеоф. замещение и присоединение к кратным связям с участием сульфит-иона. Нуклеоф. атаке могут подвергаться алкили арилгалогениды, оксираны, активир. алкены, ароматич. соед., карбонилсодержащие соед., напр.:

Неактивир. алкены и алкины реагируют с сульфит-ионом в условиях свободнорадикального присоединения.

Качеств. определение С. основано на взаимод. с NH2OH с образованием сульфогидроксамовой к-ты RSO(OH)NOH и далее с СН 3 СНО; при добавлении РеСl3 р-р окрашивается в темно-красный цвет, переходящий в фиолетовый цвет. Для количеств. определения используют физ.-хим. методы, а также титрование р-рами щелочей и осаждение в виде солей тяжелых металлов.

Ароматические С.-полупродукты в произ-ве фенолов, нафтолов, красителей, лек. ср-в (гл. обр. сульфамидных препаратов), ионообменных смол, дезинфицирующих ср-в (монои дихлорсульфамидов). Техн. смесь метан-, этан-и пропансульфокислот используют в качестве р-рителя, а также катализатора этерификации, ацилирования, нитрования, нитрозирования и др. процессов. Соли алкансуль-фокислот-моющие ср-ва, ПАВ, эмульгаторы, флотореаген-ты, присадки к техн. маслам, ингибиторы коррозии и т. п.

См. также Метансульфокислота, Бензолсульфокислоты, Нафталинсульфокислоты, Нафтолсульфокислоты, Толуол-сульфокислоты.

Лит.: Джильберт Э. Е., Сульфирование органических соединений, пер. с англ., М., 1969; Общая органическая химия, пер. с англ., т. 5, М., 1983, с. 508-18. А. Ф. Елеев.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988