21. СУЛЬФОКИСЛОТЫ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА

Сульфокислотами ароматического ряда называются соединения, в ароматическом кольце которых в качестве заместителя имеется одна или несколько сульфогрупп

Номенклатура. Названия ароматических сульфокислот производят от названий ароматических углеводородов с прибавлением окончания сульфокислота:

Свойства. Сульфокислоты при обычных условиях представляют собой весьма гигроскопичные кристаллические вещества, легко растворимые в воде.

Сульфокислоты — очень сильные кислоты, вытесняющие соляную кислоту из растворов хлористого натрия.

Образование сульф о хлоридов. При взаимодействии с пятихлористым фосфором или хлорокисью фосфора гидроксильная группа сульфокислот замещается на галоид, и образуется сульфохлорид:

Сульфохлориды могут быть также получены непосредственно из бензола действием избытка хлорсульфоновой кислоты:

Сульфохлориды тяжелые маслянистые жидкости, широко применяемые для синтеза различных органических соединений, в том числе лекарственных, препаратов.

Образование сульфамидов. Сульфамиды (амиды сульфокислот) образуются при действии аммиака на ароматические сульфохлориды:

Производные сульфамидов применяются в качестве лекарственных препаратов. Например, широко известное лекарственное вещество — белый стрептоцид представляет собой амид сульфаниловой кислоты (амид -аминобензолсульфокислоты). Он получается следующим путем:

В этой реакции на первой стадии анилин превращают в ацетанилид (стр.. 254) для защиты аминогруппы от вступления в реакцию при проведении последующих стадий процесса.

Хлорангидрид -ацетиламинобензолсульфокислоты -ацетил сульфаниловой кислоты) является исходным веществом для синтеза многих сульфаниламидных лекарственных соединений (норсульфазол, сульфазол, сульфадимезин и др.).

Одно из объяснений лекарственного действия сульфаниламидных (сульфамидных) препаратов основывается на том, что их химическое строение сходно со строением «средней части» молекулы фолевой кислоты, необходимой для развития бактерий. Некоторые виды бактерий не отличают сульфамидов от истинной «средней части» фолевой кислоты и при построении молекулы фолевой кислоты используют сульфамиды. Это приводит к выключению некоторых ферментативных реакций бактериальной клетки и к гибели бактерий.

Образование хлораминов. При действии на сульфамиды гипохлорита натрия атомы водорода, связанные с азотом, замещаются на атомы хлора. При этом получаются вещества, которые носят название хлораминов:

Соединения типа хлораминов легко выделяют атом хлора (активный хлор), способный быстро реагировать со многими веществами. Поэтому эти соединения нашли применение в качестве дезинфицирующих средств.

Замещение сульфогрупп на различные группы. Сульфогруппы в ароматических сульфокйслотах могут быть замещены на различные группы. В связи с этим сульфокислоты находят применение в качестве исходных веществ для синтеза разнообразных органических соединений.

Замещение на атом водорода происходит при действии на сульфокислоты перегретого водяного пара в присутствии минеральных кислот:

Замещение на гидроксил осуществляется сплавлением солей сульфокислот с едкими щелочами. В результате из сульфокислот образуются фенолы:

Замещение на цианогруппу происходит при сплавлении солей сульфокислот с цианистым калием. В результате реакций образуются нитрилы ароматических кислот:

Способы получения. Сульфокислоты ароматического ряда получают обычно действием концентрированной серной кислоты (при нагревании) или хлорсульфоновой кислоты (в растворе четыреххлористого углерода) на ароматические углеводороды:

Введение в молекулу ароматического соединения сульфогруппы вместо водорода носит название реакции сульфирования.

Производные ароматических сульфокислот, алкилбензолсульфокислоты, широко применяются для производства синтетических моющих веществ — алкиларилсульфонатов (сульфонолов)

где углеводородный радикал, содержащий 12—14 углеродных атомов.

Алюгларилсульфонаты в связи с простотой их получения, доступностью исходного сырья, хорошей химической стойкостью и моющими свойствами являются наиболее распространенными синтетическими моющими веществами. Исходными продуктами для их получения служат ароматические углеводороды, в основном бензол.

Процесс получения алкилбензолсульфонатов протекает по схеме

Исходные хлбристые алкилы с длинной цепью углеродных атомов, необходимые для синтеза алкилбензолов, получают обычно хлорированием фракций керосиновых дистиллятов, содержащих углеводороды со средним молекулярным весом, соответствующим додекану или тридекану

Взаимодействием хлористого алкила с бензолом получают алкилбензол, который далее сульфируют концентрированной серной кислотой, 20%-ным олеумом или серным ангидридом (в жидком или парообразном виде). Серный ангидрид — наиболее удобный сульфирующий агент, так как при его применении сульфонат получается без примеси сульфата натрия, сокращается расход сульфирующего вещества и не образуется в больших количествах отработанная серная кислота. Наиболее эффективно процесс протекает при сульфировании алкилбензола раствором серного ангидрида в жидком сернистом ангидриде при температуре

Выделенные алкилбензолсульфокислоты обрабатывают водным раствором едкого натра и получают алкилбензолсульфонаты.

В заключение необходимо сказать, что, приготовляя алкил-бензолсульфонаты с различным числом углеродных атомов, можно получить продукты с разнообразными физико-химическими свойствами.

В Советском Союзе выпускается ряд синтетических моющих веществ типа алкиларилсульфонатов, обладающих хорошими моющими свойствами, смачивающей способностью и стойкостью к жесткой и морской воде.