第一节 磺化和硫酸化课件.ppt

;定义;1、磺化的目的 Ar-H + H2SO4 → Ar-SO3H ① 使产物具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维的亲和力.特别是其具有乳化、润湿、发泡等的多种表面活性，所以广泛应用于表面活性剂的合成。 ;如，烷基苯磺酸盐生产或消耗量在合成表面活性剂中占首位。 十二烷基苯磺酸钠，LAS： C12H25C6H4SO3Na，是洗涤剂生产中使用范围最广，用量最大的品种，出色的去污效果，泡沫丰富，主要配制各种类型的洗涤剂。 ;FAS：十二烷基硫酸钠，泡沫细腻丰富，稳定持久，去污力力强，主要用做牙膏的起泡剂。，各类香波、泡沫浴剂。 ? AESM：月桂醇聚环氧乙烷醚硫酸钠，润湿性好，单脱脂力很弱，应用于调理香波、浴液、洗面奶、洗手液。 ;辅助定位或提高反应活性。;如：;磺化试剂;工业上采用SO3 作磺化剂的三种形式;反应质点： SO3·H2SO4中：SO3 浓H2SO4中：H2S2O7（SO3·H2SO4） 80～85％的H2SO4中：H3SO4+（SO3·H3+O）;磺化剂的影响;磺化方法;甲苯磺化;;(2)多磺化产物的制备往往需要进行多步磺化。 ;1过量硫酸磺化法 2共沸去水法 3三氧化硫磺化法 4氯磺酸磺化法 5亚硫酸盐磺化法;(一)、过量硫酸磺化;优点：适用面广；缺点：磺酸过量较多――废酸多，生产能力较低 Ar－H ＋ H2SO4 → ArSO3H＋H2O － Q； 反应初期速率快，需要冷却，反应后期速率慢，需要加热。;1 磺化设备;搅拌器：取决于反应体系的粘度，高温磺化，粘度低，对搅拌的要求不高；低温磺化，粘度高，采用低速大功率的锚式搅拌 ;2 投料方式;加料次序 取决于原料的性质、反应温度以及引入磺基的位置与数目 一般地，若反应物在磺化温度下式液态，在磺化反应釜中先加入被磺化物，然后再慢慢加入磺化剂，以免生成较多地二磺化物 若被磺化物在磺化温度下是固态（如2-萘酚，萘），在磺化反应釜中先加入磺化剂，然后在低温下加入被磺化物，再升高温度→提高反应活性 制备多磺酸时，常采用分段加酸法 终点判断：总酸度小于π值；根据磺化产物的性质来判断 ;3 生产工艺实例--萘磺化的生产;;生产过程见9页;（三）烘焙磺化法 ;(四)、三氧化硫磺化法;1，液体三氧化硫磺化 ;;2，用稀释的气态三氧化硫磺化 ;气态SO3制备十二烷基苯磺酸钠;制备十二烷基苯磺酸钠的流程;3，在溶剂中用三氧化硫磺化;有机溶剂:二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、石油醚、硝基甲烷优点：价廉,稳定,容易回收、对有机物混溶；对三氧化硫的溶解度常在25％以上 ；一般不能溶解磺酸，反应物常常变得很粘稠;5、氯磺酸的磺化 ;用量：n(ArH):n(ClSO3H)＝1:4~5 主要应用：制备磺酰胺类化合物 ;等分子比或稍过量的氯磺酸磺化，得到芳磺酸 ;(五)置换磺化;三 、脂肪族的磺化 烷烃比较稳定，不能直接用硫酸、发烟硫酸、三氧化硫等磺化剂磺化。需采用特殊方法进行磺化。 特殊磺化方法： 氧化磺化 氯化磺化 加成磺化 置换磺化等 ;(一) 烷烃的磺氯化 磺氯化剂：SO2+Cl2, 原料：烷烃。 产物：烷基磺酸盐表面活性剂。 实例：表面活性剂AS的生产。 SO2 ＋ Cl2 NaOH －HCl －NaCl, －H2O;烷基磺酸盐生产工艺 类似液相氯化的游离基光化反应过程。主要是塔式反应器中进行的光化学反应，也可以用槽式反应器分批操作。塔式反应器流程： ;;连续工艺流程简述：;(二) 烷烃的磺氧化 磺氧化剂：SO2+O2, 原料：烷烃。 产物：烷基磺酸。 反应：RH ＋ SO2 + 1/2 O2 RSO3H 应用：高碳烷烃磺化制磺酸。 反应历程：游离基反应。;;;(三) 置换磺化 磺化剂：亚硫酸盐。原料：低碳烷烃衍生物。 反应机理：亲核置换反应。磺酸基置换卤原子。 反应实例：2－氯乙基磺酸钠的生产（二氯乙烷与亚硫酸钠反应）： ClCH2CH2Cl + Na2SO3 ClCH2CH2SO3Na + NaCl ;其它工业应用：磺酸盐表面活性剂生产：; (四) 加成磺化 烯烃、环氧化合物、醛类都可以与亚硫酸盐发生加成反应，生成相应的烷基磺酸盐。