Сульфокислоты

Общая формула сульфокислот R-SO₃H_. Основными методами получения являются:

1) Окисление меркаптанов и дисульфидов сильным окислителем, например, азотной кислотой, приводит к образованию алкансульфокислот:

2) Алифатические сульфокислоты можно также получить по реакции сульфата натрия с алкилгалогенидами, гладко реагирующими по механизму S_N2:

Здесь наряду с нормальной реакцией образования сложного эфира сернистой кислоты (алкилирование по кислороду) происходит реакция с переходом реакционного центра (1, 4 – присоединение) – алкилирование по атому серы.

3) Углеводороды, содержащие третичный атом водорода, при действии дымящей серной кислоты сульфируются до алкансульфокислот:

4) Индуцируемое кислородом воздуха присоединение гидросульфита натрия (идет по радикальному механизму – против правила Марковникова).

пропансульфонат натрия

5) С 1936 года в технике получают сульфокислоты через их хлорангидриды – сульфохлориды RSO₂Cl. На высшие алканы действуют хлором и сернистым газом при инициировании реакции светом. Идет цепная реакция:

Получается смесь изомерных хлорангидридов, т.к. атомарный хлор вырывает атом водорода в любом звене углеводорода с равной вероятностью. Хлорангидриды сульфокислот превращают в натриевые соли, которые применяются как моющие и эмульгирующие средства, пригодные для употребления, в частности, и в жесткой воде.

6. Алкансульфокислоты получают сульфоокислением, стехиометрия которого может быть описана уравнением:

RH + SO₂ + _½ O₂ → RSO₂OH

Механизм реакции является радикальным;

RH + O₂ → R ^. + ^. OOH

R· + SO₂→ RSO₂·

RSO₂· + O₂ → RSO₂OO·

RSO₂OO· + RH → RSO₂OOH + R·

RSO₂OOH → RSO₂O· + ·OH

RSO₂O· + RH → RSO₂OH + R·

и т.д.

7. Ароматические и гетероароматические сульфокислоты получают сульфированием по механизму S_EAr

ArH + SO₃ → ArSO₃H

Механизм реакции:

2 H₂SO₄ → SO₃ + H₃O⁺ + HSO₄^-

2 H₂SO₄ → H₃SO₄⁺ + HSO₄^-

Процессы сульфирования, особенно с использованием олеума, сопровождаются побочной реакцией образования сульфидов:

ArSO₃H + 2 H₂SO₄ → ArSO₂⁺ + H₃O⁺ + 2HSO₄^-

ArSO₃H + SO₃ → ArSO₂⁺ + HSO₄^-

ArSO₂⁺ + ARh → ArSO₂Ar + H⁺

Сульфокислоты по своей силе сравнимыми с серной и хлорной кислотой.

Сульфатные группы представляют собой отличные уходящие группы при реакциях нуклеофильного замещения у атома углерода – отсюда широкие синтетические возможности.

С аммиаком хлорангидриды образуют амиды (сульфамиды):

Ароматические сульфокислоты используют для получения лекарственных средств, так называемые сульфамидные препараты, представляют собой производные амидов сульфокислот:

сульфадизин