優(yōu)化版2-磺化、硫酸化反應-wenkub
2023-05-22 03:11:59 本頁面
【正文】 單磺化 64 蒽單磺化 43 53 萘單磺化 （ 60 ℃ ） 56 萘二磺化 （ 160 ℃ ） 52 萘三磺化 （ 160 ℃ ） 硝基苯單磺化 82 對不同的反應體系 ， π值不同 。 發(fā)煙硫酸 表示方法： ② 游離 SO3 百分含量 w (SO3) ③ 硫酸質(zhì)量 百分含量 w (H2SO4) 不同表示方法之間可互換， ② 、③的互換公式如下： w (H2SO4) = 100 % + w (SO3) w (SO3) = [ w (H2SO4) 100 % ] ① SO3 質(zhì)量 百分含量 ? ?%1001008098)()(100)(3342 ??????? ????SOWSOWSOHw例： 含游離 SO3 65 %的發(fā)煙硫酸，試以 ① 表示 ? ?9 3 . 5 7 %100%100659880651003 ???????? ????SO例： 含游離 SO3 20 %的發(fā)煙硫酸換算成 H2SO4 的百分含量 w (H2SO4) = 100 % + 20 % = % 優(yōu)化磺化反應的目標 選擇合適的磺化劑 ， 以提高磺化反應選擇性； 降低磺化劑的單耗成本； 減少廢酸生成 ， 降低三廢處理費用； 簡化分離 、 提純步驟 。 ⑵ SO3磺化法 在液相甲苯中在 45~55 ℃ 條件下通入氣態(tài)SO3進行磺化 。 產(chǎn)物中含有 20 %的二甲苯基砜 ， 異構(gòu)體中含有85 %的對甲苯磺酸和 15 %的鄰 、 間位異構(gòu)體 。 A + B C + DA、 B的性質(zhì)；濃度；配比；雜質(zhì) C、 D的性質(zhì)；濃度 反應溫度 反應時間 催化劑種類及用量 溶劑種類及用量 加料方式及順序 非均相反應中的接觸面積 氣相反應中的壓力 平衡； 速度； 副反應 （ 連串 、 平行 ） 磺化反應的主要影響因素 磺化劑濃度 、 用量 磺化劑的種類 反應溫度 反應物濃度 有機溶劑 添加劑 被磺化物的結(jié)構(gòu) 磺基的水解 磺酸的異構(gòu)化 磺化劑的濃度和用量 輔 助 劑 加料方式 電子云密度 Ev 圖 磺化反應活化能與芳環(huán)上電子云密度的關系 O H C l N O 2 C H 3磺化時的反應活性順序 ？ 磺化劑濃度 、 用量 濃硫酸作磺化劑 ， 每引入 1 mol磺基便生成 1 mol水 ， 隨磺化反應的進行 ， 硫酸濃度逐漸下降 ， 反應速度減慢 ， 當硫酸濃度降低到一定程度時 ， 磺化反應停止 ， 剩余的酸即為廢酸 ， 其 （ 以 SO3含量計 ） 濃度用 “ π值 ” 表示 。 易磺化的過程 ， π值要求較低；難磺化的過程 ， π值要求較高 。 ① 從改變 α值考慮 原料酸的濃度越低（ α降低），磺化劑用量越大； α= π，磺化劑用量增加至無限大； SO3 作磺化劑（ α=100 ），用量為 80 ② 從改變 π值考慮 π值降低，磺化劑消耗減小，即在高溫下反應節(jié)省磺化劑。 圖 一磺化、二磺化、生成砜反應活化能的比較 EVP ：一磺化活化能 反應進程 EV EVP EVS1 EVS2 EVS1 ：二磺化活化能 EVS2 ：生成砜活化能 由于磺基是吸電子基團 ， 副反應具有較高的活化能且主 、 副反應活化能差較大 ， 因而低溫對主反應有利 。 加料方式 (a) 芳香族化合物向硫酸中滴加 Cso3 π τf τ (b) 硫酸向芳香族化合物中滴加 Cso3 π τf τ 不同加料方式反應體系內(nèi)硫酸濃度的變化 Cso3 表示硫酸中 SO3濃度 τ 表示反應時間 τf 表示反應終止時間 有機溶劑 ⑴ 降低磺化反應的速度 ， 減小
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