Сульфокислоти і сульфохлориди

Органічні сполуки, які містять у своїй молекулі атоми сульфуру, близькі до аналогічних оксигеновмісних сполук. Однак, розглядаючи ці речовини, необхідно враховувати особливості будови атома сульфуру. Являючись аналогом оксигену, сульфур у той же час відрізняється від нього своєю змінною валентністю і меншою електронегативністю.

Сульфурвмісні похідні аліфатичного ряду

Тіоли (тіоспирти) і алкілсульфіди (тіоефіри)

Тіоли (тіоспирти) і алкілсульфіди (тіоефіри) – аналоги звичайних спиртів і ефірів, в молекулах яких замість атома оксигену знаходиться атом сульфуру: R – SH, R – S – R¢.

Ці сполуки розглядають як похідні сірководню: якщо в його молекулі замістити один атом гідрогену на вуглеводневий радикал, утвориться тіоспирт, а якщо обидва – тіоефір.

Номенклатура. Тіоспирти за раціональною номенклатурою називають меркаптанами, наприклад, СН₃SH – метилмеркаптан. За женевською номенклатурою назви тіоспиртів утворюють додаючи закінчення – тіол до назви вуглеводню:

етантіол	2-метилпентантіол

Тіоефіри, додаючи до назви радикалу закінчення - сульфід, або подібно до простих ефірів, назву групи R–S алкілтіо - додають до назви вуглеводню:

метилетилсульфід	діетилсульфід

Ізомерія. Ізомерія всіх сульфурвмісних сполук аліфатичного ряду обумовлена розгалуженням вуглецевого скелету.

Способи добування. 1. Взаємодія гідросульфіду калію з галогеналканами:

.

2. Взаємодія спиртів з сірководнем за наявності каталізатора:

.

3. Алкілсульфіди утворюються шляхом алкілування солей тіолів – тіолятів:

.

Фізичні властивості. Нижчі тіоли – рідини (за виключенням метантіолу) з сильним неприємних запахом. Тому деякі тіоспирти додають до природного газу як адоранти для виявлення його витоку в газопроводах. Тіоли погано розчиняються у воді і добре в багатьох органічних розчинниках. Вони киплять при більш низькій температурі, ніж відповідні їм спирти. Це пояснюється асоціацією їхніх молекул.

Тіоефіри – рідини з температурою кипіння, близькою до температури кипіння тіолу з тією ж молекулярною масою. Нерозчинні у воді, не мають неприємного запаху. Вищі тіоли і тіоефіри – тверді речовини.

Хімічні властивості. Тіоли володіють більш вираженими кислотними властивостями, ніж звичайні спирти.

1. При взаємодії з лугами вони утворюють солі – тіоляти (меркаптиди):

.

2. Тіоефіри легко утворюють комплексні сполуки при взаємодії з солями важких металів:

.

3. Тіоли і тіоефіри здатні до окислення. При цьому тіоли утворюють діалкілсульфіди (які можуть знову відновлюватися до тіолів) або, при більш енергійних окисниках, сульфокислоти:

,

.

Тіоефіри при окисленні їх перекисом водню переходять в сульфоксиди:

.

4. Використовуючи сильні окислювачі (KMnO₄, конц. HNO₃), можна із тіоефірів і тіолів одержувати сульфони:

.

Сульфокислоти – похідні вуглеводнів, у яких атом гідрогену заміщений залишком сульфатної кислоти – сульфогрупою (– SO₃H). У цій групі є два семиполярних зв’язки між атомами сульфуру й оксигену.

Номенклатура. Сполуки, які містять сульфогрупу називають, додаючи до назви вуглеводню приставку сульфо - або закінчення – сульфокислота:

пропан-1-сульфокислота	бутан-2-сульфокислота

Способи одержання. 1. Сульфокислоти утворюються при окисленні тіолів нітратною кислотою або при дії на насичені вуглеводні концентрованою сульфатною кислотою:

.

2. У промисловості алкансульфокислоти найчастіше одержують сульфохлоруванням або сульфоокисленням алканів.

а) Сульфохлорування. Реакція відкрита Рідом і Хорном. Вона заключається в дії на алкани сумішшю сульфуру (IV) оксиду і хлору під впливом каталізатору (органічні пероксиди або УФ-випромінювання). Сульфохлориди при омиленні лугами утворюють солі сульфокислот. Сульфохлорування є ланцюговим вільнорадикальним процесом:

.

б) Сульфоокислення.

.

Фізичні властивості. Сульфокислоти – кристалічні речовини., розчинні у воді. Гігроскопічні.

Хімічні властивості. Алкансульфокислоти є сильними кислотами.

1. При дії на них лугів утворюють нейтральні солі – сульфонати:

.

2. При дії галоїдних сполук фосфору на сульфокислоти утворюються відповідні сульфохлориди:

.

Сульфохлориди при омиленні легко перетворюються в солі сульфокислот, а останні при дії мінеральних кислот – сульфокислоти:

.

3. При взаємодії сульфохлоридів з надлишком аміаку одержують сульфаміди.

Застосування. Сульфурвмісні похідні аліфатичного ряду використовуються як: регулятори емульсійної полімеризації при виробництві каучуків; добавки до миючих речовин, емульгаторів та флотаційних реагентів.

Дата добавления: 2014-11-09