藥物合成反應(yīng) 第十章 磺化反應(yīng)

1、藥物合成技術(shù)藥物合成技術(shù) 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述v一、磺化反應(yīng)的概念一、磺化反應(yīng)的概念磺化反應(yīng)（磺化反應(yīng)（sulfonation reaction）是指有機(jī)）是指有機(jī)化合物分子中引入磺酸基（化合物分子中引入磺酸基（-SO3H）,磺酸鹽磺酸鹽基（如基（如-SO3Na ）或磺酰鹵基）或磺酰鹵基(-SO2Cl)的化學(xué)的化學(xué)反應(yīng)。引入磺酰鹵基的化學(xué)反應(yīng)又可稱為鹵反應(yīng)。引入磺酰鹵基的化學(xué)反應(yīng)又可稱為鹵磺化反應(yīng)?；腔磻?yīng)。3SO H因?yàn)榉辑h(huán)上引入磺酸基在藥物合成中有著廣泛的應(yīng)用，因?yàn)榉辑h(huán)上引入磺酸基在藥物合成中有著廣泛的應(yīng)用，本章重點(diǎn)討論芳環(huán)上的磺化反應(yīng)。本章重點(diǎn)討論芳環(huán)上的磺化反應(yīng)。+H2SO4+SO3

2、HH2O+HSO4H3OSO3H2SO42+SO3HSO3+.慢正碳離子中間體H2SO4+SO3HSO4.+SO3H+快+SO3H3OSO3H+H2O二、常用磺化劑 概述概述 磺化劑是參與磺化反應(yīng)的主要條件，磺化劑磺化劑是參與磺化反應(yīng)的主要條件，磺化劑的選擇也是重要的磺化反應(yīng)技術(shù)之一。常用的的選擇也是重要的磺化反應(yīng)技術(shù)之一。常用的磺化劑有：硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺磺化劑有：硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸以及硫酰氯、亞硫酸鹽等。硫酸是最溫和的酸以及硫酰氯、亞硫酸鹽等。硫酸是最溫和的磺化劑，用于大多數(shù)芳香化合物的磺化；氯磺磺化劑，用于大多數(shù)芳香化合物的磺化；氯磺酸是較劇烈的磺化劑，常用于磺

3、胺藥中間體的酸是較劇烈的磺化劑，常用于磺胺藥中間體的制備；三氧化硫是最強(qiáng)的磺化劑，但常伴有副制備；三氧化硫是最強(qiáng)的磺化劑，但常伴有副產(chǎn)物砜的生成。一般認(rèn)為無(wú)論是哪一種磺化劑產(chǎn)物砜的生成。一般認(rèn)為無(wú)論是哪一種磺化劑，其強(qiáng)弱取決于所提供的三氧化硫的有效濃度，其強(qiáng)弱取決于所提供的三氧化硫的有效濃度。（一）硫酸和發(fā)煙硫酸（一）硫酸和發(fā)煙硫酸v使用硫酸作磺化劑的特點(diǎn)是副反應(yīng)少，使用硫酸作磺化劑的特點(diǎn)是副反應(yīng)少，反應(yīng)速度較慢。此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。反應(yīng)速度較慢。此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。H+H2SO4SO3HH2Ov硫酸是最溫和的磺化劑，適用于較活潑的芳香硫酸是最溫和的磺化劑，適用于較活潑的芳香化合物的磺化。例如維生

4、素化合物的磺化。例如維生素E醋酸酯中間體醋酸酯中間體2,4,5-三甲基苯磺酸（三甲基苯磺酸（1）的制備，即用過(guò)量的）的制備，即用過(guò)量的硫酸與硫酸與1,2,4-三甲苯進(jìn)行磺化反應(yīng)。三甲苯進(jìn)行磺化反應(yīng)。 3hH2SO4,CH3SO3HCH3CH3CH3CH3CH36570(1)v 使用發(fā)煙硫酸作磺化劑的特點(diǎn)是，反應(yīng)速度使用發(fā)煙硫酸作磺化劑的特點(diǎn)是，反應(yīng)速度快且穩(wěn)定，溫度較低，同時(shí)具有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)快且穩(wěn)定，溫度較低，同時(shí)具有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資低、易操作等優(yōu)點(diǎn)；但缺點(diǎn)是其對(duì)有機(jī)備投資低、易操作等優(yōu)點(diǎn)；但缺點(diǎn)是其對(duì)有機(jī)物作用劇烈，常伴有氧化、成砜的副產(chǎn)品，磺物作用劇烈，常伴有氧化、成砜的副產(chǎn)品，磺化時(shí)，

5、仍有水產(chǎn)生，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的化時(shí)，仍有水產(chǎn)生，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，生成的水使硫酸濃度下降，當(dāng)達(dá)到水使硫酸濃度下降，當(dāng)達(dá)到95時(shí)，反應(yīng)停止時(shí)，反應(yīng)停止，產(chǎn)生大量的廢酸。，產(chǎn)生大量的廢酸。v 發(fā)煙硫酸適用于反應(yīng)活性較低的芳香化合發(fā)煙硫酸適用于反應(yīng)活性較低的芳香化合物磺化和多磺酸物的制備。例如利尿藥依他尼物磺化和多磺酸物的制備。例如利尿藥依他尼酸中間體酸中間體2,3,4,-三氯苯磺酸鈉（三氯苯磺酸鈉（2）的制備就是）的制備就是采用發(fā)煙硫酸作磺化劑。采用發(fā)煙硫酸作磺化劑。SO3NaClClClClClClH2SO4.SO3/NaCl(2)（二）三氧化硫（二）三氧化硫v三氧化硫的磺化能力最強(qiáng)，對(duì)芳香化

6、合三氧化硫的磺化能力最強(qiáng)，對(duì)芳香化合物進(jìn)行磺化反應(yīng)的通式為：物進(jìn)行磺化反應(yīng)的通式為：SO3H+HSO3用三氧化硫磺化時(shí)不生成水，用量可接近理論用三氧化硫磺化時(shí)不生成水，用量可接近理論量，反應(yīng)活性高、速度快且完全，不需要外加量，反應(yīng)活性高、速度快且完全，不需要外加熱量，這些優(yōu)點(diǎn)意味著勞動(dòng)生產(chǎn)率高，三廢少，熱量，這些優(yōu)點(diǎn)意味著勞動(dòng)生產(chǎn)率高，三廢少，有利于環(huán)保，經(jīng)濟(jì)合理，已日益引起制藥、合有利于環(huán)保，經(jīng)濟(jì)合理，已日益引起制藥、合成工業(yè)部門(mén)的重視。成工業(yè)部門(mén)的重視。 抗生素磺芐西林鈉、頭孢磺啶鈉等的中間體抗生素磺芐西林鈉、頭孢磺啶鈉等的中間體-磺磺酸基苯乙酸（酸基苯乙酸（4）的合成：）的合成：(4)S

7、O3/SO3HCOOHCHCH2COOHOO.50W(Na)DowoxC6H5N.SO3/CH2OCONHCH2OCONH2O+OONH 單環(huán)單環(huán)-內(nèi)酰胺類抗生素卡蘆莫南中間體內(nèi)酰胺類抗生素卡蘆莫南中間體3-苯甲氧甲苯甲氧甲酰胺基酰胺基-4-氨甲酰氧甲基氨甲酰氧甲基-2-氮雜酮氮雜酮-1-磺酸鈉（磺酸鈉（5）的制備：）的制備：(5)SO3NaOCH2OCONH2CH2OCONHN用三氧化硫磺化常有以下幾種方式：用三氧化硫磺化常有以下幾種方式：v1氣體三氧化硫法磺化氣體三氧化硫法磺化 用十二烷基苯用十二烷基苯制備十二烷基苯磺酸鈉就是用此法。制備十二烷基苯磺酸鈉就是用此法。SO3HC12H25C1

8、2H25C12H25SO3NaSO3NaOHv2液體三氧化硫法磺化液體三氧化硫法磺化 主要用于不活主要用于不活潑液態(tài)芳烴的磺化，生成的磺酸在反應(yīng)潑液態(tài)芳烴的磺化，生成的磺酸在反應(yīng)溫度下必須是液態(tài)的，而且粘度不大。溫度下必須是液態(tài)的，而且粘度不大。如由硝基苯制備間如由硝基苯制備間-硝基苯磺酸可用此法硝基苯磺酸可用此法。NO2NO2SO3H95120SO3v3三氧化硫溶劑法磺化三氧化硫溶劑法磺化 適用于被磺化物或磺適用于被磺化物或磺化產(chǎn)物為固態(tài)的磺化過(guò)程，反應(yīng)溫和，容易控化產(chǎn)物為固態(tài)的磺化過(guò)程，反應(yīng)溫和，容易控制。所用溶劑可分為無(wú)機(jī)溶劑和有機(jī)溶劑兩大制。所用溶劑可分為無(wú)機(jī)溶劑和有機(jī)溶劑兩大類。無(wú)機(jī)

9、溶劑有硫酸和二氧化硫。硫酸與三氧類。無(wú)機(jī)溶劑有硫酸和二氧化硫。硫酸與三氧化硫可混溶，而且還能破環(huán)有機(jī)磺酸的氫鍵締化硫可混溶，而且還能破環(huán)有機(jī)磺酸的氫鍵締合，降低磺化反應(yīng)的粘度。有機(jī)溶劑常用的有合，降低磺化反應(yīng)的粘度。有機(jī)溶劑常用的有二氯甲烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、二氯乙烷、1,1,2,2-四氯乙烷、四氯乙烷、石油醚、硝基甲烷等。石油醚、硝基甲烷等。（三）氯磺酸（三）氯磺酸v氯磺化反應(yīng)分兩步進(jìn)行，先由芳香化合氯磺化反應(yīng)分兩步進(jìn)行，先由芳香化合物與氯磺酸反應(yīng)生成芳磺酸，后者再與物與氯磺酸反應(yīng)生成芳磺酸，后者再與另一分子氯磺酸作用生成芳磺酰氯化合另一分子氯磺酸作用生成芳磺酰氯化合物。物。SO3

10、H+HClSO3HHClSO2Cl+ClSO3H+SO3HH2SO4v 采用氯磺酸為磺化劑的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)活采用氯磺酸為磺化劑的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)活性強(qiáng)，反應(yīng)條件溫和，得到產(chǎn)品較純，性強(qiáng)，反應(yīng)條件溫和，得到產(chǎn)品較純，副產(chǎn)物氯化氫可在負(fù)壓下排出（可用水副產(chǎn)物氯化氫可在負(fù)壓下排出（可用水吸收制成鹽酸），有利于反應(yīng)進(jìn)行完全吸收制成鹽酸），有利于反應(yīng)進(jìn)行完全；而缺點(diǎn)是價(jià)格較高，且分子量大，引；而缺點(diǎn)是價(jià)格較高，且分子量大，引入一個(gè)磺酸基的磺化劑用量較多，反應(yīng)入一個(gè)磺酸基的磺化劑用量較多，反應(yīng)中產(chǎn)生的氯化氫具有強(qiáng)腐蝕性，因此，中產(chǎn)生的氯化氫具有強(qiáng)腐蝕性，因此，工業(yè)上應(yīng)用相對(duì)較少。工業(yè)上應(yīng)用相對(duì)較少。v 氯磺酸主要適

11、用于制取芳香族磺酰氯氯磺酸主要適用于制取芳香族磺酰氯。 v 合成磺胺類抗菌藥的重要中間體對(duì)乙酰氨基合成磺胺類抗菌藥的重要中間體對(duì)乙酰氨基苯磺酰氯（苯磺酰氯（6）的制備）的制備(6)3hHOSO2ClSO2ClCH3CONHCH3CONH50, 利尿降壓藥氫氯噻嗪中間體利尿降壓藥氫氯噻嗪中間體3-3-氯氯-4,6-4,6-雙磺酰雙磺酰氯苯胺（氯苯胺（7 7）的制備）的制備(7)4hHOSO2Cl/PCl3110ClNH2NH2ClClO2SSO2Cl,v降血糖藥甲苯磺丁脲中間體對(duì)甲基苯磺酰氯（降血糖藥甲苯磺丁脲中間體對(duì)甲基苯磺酰氯（8）的制）的制備備CH3CH3SO2ClHOSO2Cl(8)抗精

12、神失常藥氯普噻噸中間體對(duì)氯苯磺酰氯（抗精神失常藥氯普噻噸中間體對(duì)氯苯磺酰氯（9）的制）的制備備 2hHOSO2Cl20SO2ClClClSO2ClClCl,(9)第二節(jié)第二節(jié) 磺化反應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用磺化反應(yīng)在藥物合成中的應(yīng)用v 一一 制備藥物所需的原料或中間體制備藥物所需的原料或中間體v 有機(jī)化合物經(jīng)磺化或鹵磺化后得到的產(chǎn)物有機(jī)化合物經(jīng)磺化或鹵磺化后得到的產(chǎn)物，可成為許多藥物合成用的原料；利用芳環(huán)上，可成為許多藥物合成用的原料；利用芳環(huán)上的磺酸基與其他原子或基團(tuán)進(jìn)行交換，又可制的磺酸基與其他原子或基團(tuán)進(jìn)行交換，又可制取多種藥物合成需要的中間體。幾乎所有的芳取多種藥物合成需要的中間體。幾乎所

13、有的芳環(huán)和雜環(huán)化合物都可進(jìn)行磺化，磺酸基可被置環(huán)和雜環(huán)化合物都可進(jìn)行磺化，磺酸基可被置換，生成酚、胺、硝基化合物、鹵代烴、腈，換，生成酚、胺、硝基化合物、鹵代烴、腈，或轉(zhuǎn)化為磺酸的衍生物如磺酰氯、磺酰胺等。或轉(zhuǎn)化為磺酸的衍生物如磺酰氯、磺酰胺等。因此，當(dāng)這些化合物不易直接制取時(shí)，則可通因此，當(dāng)這些化合物不易直接制取時(shí)，則可通過(guò)磺化反應(yīng)間接制得。從而使磺化反應(yīng)在藥物過(guò)磺化反應(yīng)間接制得。從而使磺化反應(yīng)在藥物合成中越來(lái)越重要。合成中越來(lái)越重要。v例如：用苯乙酸為原料經(jīng)磺化制備例如：用苯乙酸為原料經(jīng)磺化制備-磺酸基苯磺酸基苯乙酸，是抗生素磺芐西林鈉乙酸，是抗生素磺芐西林鈉（Sulbenicillin

14、Sodium）（）（10）、頭孢磺啶鈉（）、頭孢磺啶鈉（Cefsulodine Sodium）等半合成時(shí)所需的重要原料；等半合成時(shí)所需的重要原料；OOCH2COOHCHCOOHSO3HSO3/SOCl2O+H2NCH3CH3SO3HCOOHCHCOClNSNS(10)COONaCHSO3HOCH3CH3CONHNHCOCOOHCH3CH3OSO3HCHNaOHNS磺胺類藥物合成中常用的原料對(duì)乙酰氨基苯磺酰氯（磺胺類藥物合成中常用的原料對(duì)乙酰氨基苯磺酰氯（11）與磺胺（與磺胺（Sulfanilamide）(12)的制備；的制備；(11)2hSO2ClCH3CONHCH3CONH50HOSO2Cl

15、,1.5hNH3.H2O45,921hSO2NH2CH3CONHNaOH,SO2NHNaH2N(12)pHHClH2NSO2NH2806.8,v抗結(jié)核病藥對(duì)氨基水楊酸鈉的合成原料間氨抗結(jié)核病藥對(duì)氨基水楊酸鈉的合成原料間氨基酚（基酚（13）是由硝基苯經(jīng)磺化、還原、堿熔）是由硝基苯經(jīng)磺化、還原、堿熔融而制得。融而制得。NaOHHClOHSO3HNH2NH2NO2NO2SO3HH2SO4.SO3Fe/H2SO4(13)二二 在藥物合成中起定在藥物合成中起定位基的作用位基的作用v 磺化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，當(dāng)磺化產(chǎn)物與稀硫酸共熱時(shí)，磺化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，當(dāng)磺化產(chǎn)物與稀硫酸共熱時(shí)，磺酸基即被水解掉。在芳環(huán)鄰位合

16、成中，常先于芳環(huán)中磺酸基即被水解掉。在芳環(huán)鄰位合成中，常先于芳環(huán)中引入以達(dá)到阻塞的目的，等所需基團(tuán)引入后，再經(jīng)水解引入以達(dá)到阻塞的目的，等所需基團(tuán)引入后，再經(jīng)水解除去。在藥物合成中，磺化除去。在藥物合成中，磺化-脫磺化反應(yīng)是制備苯衍生物脫磺化反應(yīng)是制備苯衍生物純鄰位異構(gòu)體的有效方法。純鄰位異構(gòu)體的有效方法。H2SO4SO3HSO3HCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3O2NNO2HNO3/H2SO4Sn/HCl例如：維生素例如：維生素E合成時(shí)中間體的制備合成時(shí)中間體的制備 (15)(16)Na2S2O4Na2Cr2O7CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3H2

17、NNH2OOOHHOH2SO4HOHOCH3CH3H3COOH3CCH3CH3H3CCOOZn/CH3COONa(17)v 抗高血壓藥地巴唑中間體鄰硝基苯胺（抗高血壓藥地巴唑中間體鄰硝基苯胺（18）的合成）的合成，也是利用磺酸基的占領(lǐng)阻礙了對(duì)位副產(chǎn)物的生成。，也是利用磺酸基的占領(lǐng)阻礙了對(duì)位副產(chǎn)物的生成。(18)H2SO4/H2ONH2NO2NO2NHCOCH3SO3HSO3HNHCOCH3NHCOCH385903HNO3/H2SO4H2SO4.SO3三、對(duì)藥物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾三、對(duì)藥物進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾v 磺酸化合物不易揮發(fā)，酸性強(qiáng)，可成鹽而易磺酸化合物不易揮發(fā)，酸性強(qiáng)，可成鹽而易溶于水。一般認(rèn)為磺酸基

18、的生物活性較小，因溶于水。一般認(rèn)為磺酸基的生物活性較小，因此，對(duì)于一些水溶性小而不能制成水溶性制劑此，對(duì)于一些水溶性小而不能制成水溶性制劑影響其臨床應(yīng)用的藥物可進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。藥物影響其臨床應(yīng)用的藥物可進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。藥物結(jié)構(gòu)中引入磺酸基并成鹽后，既使其水溶性顯結(jié)構(gòu)中引入磺酸基并成鹽后，既使其水溶性顯著增加，又不影響其生物活性，有的還可以降著增加，又不影響其生物活性，有的還可以降低毒性。低毒性。v抗腫瘤藥物巰嘌呤（抗腫瘤藥物巰嘌呤（Mercaptopurine）（）（19）有水溶性差和起效慢的缺點(diǎn)，在巰基上以二硫有水溶性差和起效慢的缺點(diǎn)，在巰基上以二硫鍵引入磺酸基合成了具有水溶性的磺巰嘌呤鈉鍵引入

19、磺酸基合成了具有水溶性的磺巰嘌呤鈉（Sulfomercapine Sodium）（）（20）而顯效快，）而顯效快，毒性也較低。毒性也較低。v解熱鎮(zhèn)痛藥安乃近（解熱鎮(zhèn)痛藥安乃近（Metamizole Sodium）（）（22）是由因?yàn)槎拘暂^大而淘汰的藥物氨基比林（）是由因?yàn)槎拘暂^大而淘汰的藥物氨基比林（21）磺化而來(lái)，是目前位數(shù)不多可供注射用的）磺化而來(lái)，是目前位數(shù)不多可供注射用的解熱鎮(zhèn)痛藥。解熱鎮(zhèn)痛藥。(20)(19)HSHSSO3NaNaNNNNNNNNv維生素維生素K3（23）是以）是以2-甲萘為原料，在醋酸中甲萘為原料，在醋酸中被鉻酐氧化，生成甲萘醌，再與亞硫酸氫鈉加被鉻酐氧化，生成甲萘

20、醌，再與亞硫酸氫鈉加成得到的含有磺酸鹽結(jié)構(gòu)而易溶于水的維生素成得到的含有磺酸鹽結(jié)構(gòu)而易溶于水的維生素K類維生素。類維生素。(22)(21)H3CH3CONCH3CH3CH3NOH3CH3CCH2SO3NaNNNN.H2SO4Na2Cr2O7CH3CH3OOOOCH3H2OSO3NaC2H5OHNaHSO3(23) 第三節(jié)第三節(jié) 磺化反應(yīng)技術(shù)磺化反應(yīng)技術(shù)v一、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)一、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu) 因芳環(huán)上的磺化反應(yīng)是典型的親電取因芳環(huán)上的磺化反應(yīng)是典型的親電取代反應(yīng)，所以，當(dāng)芳環(huán)上存在供電子基代反應(yīng)，所以，當(dāng)芳環(huán)上存在供電子基團(tuán)時(shí)，使芳環(huán)鄰、對(duì)位上的電子云密度團(tuán)時(shí)，使芳環(huán)鄰、對(duì)位上的電子云密度增

21、加，有利于磺酸基在鄰、對(duì)位上的取增加，有利于磺酸基在鄰、對(duì)位上的取代，用硫酸在不太高的溫度下即可進(jìn)行代，用硫酸在不太高的溫度下即可進(jìn)行；當(dāng)存在吸電子基時(shí)，則不利于磺化反；當(dāng)存在吸電子基時(shí)，則不利于磺化反應(yīng)的進(jìn)行，需以強(qiáng)烈的磺化劑應(yīng)的進(jìn)行，需以強(qiáng)烈的磺化劑發(fā)煙硫發(fā)煙硫酸在高溫下進(jìn)行。如苯酚用硫酸即可進(jìn)酸在高溫下進(jìn)行。如苯酚用硫酸即可進(jìn)行磺化，而硝基苯則需以發(fā)煙硫酸在高行磺化，而硝基苯則需以發(fā)煙硫酸在高溫下進(jìn)行。溫下進(jìn)行。H2SO430OHOHOHSO3H+SO3HH2SO4.SO3140NO2NO2SO3Hv在進(jìn)行多磺化時(shí)，由于為強(qiáng)吸電子基，因而，在進(jìn)行多磺化時(shí)，由于為強(qiáng)吸電子基，因而，欲再引入

22、一個(gè)，則需在更為強(qiáng)烈的反應(yīng)條件下欲再引入一個(gè)，則需在更為強(qiáng)烈的反應(yīng)條件下進(jìn)行。如萘的多磺化：進(jìn)行。如萘的多磺化：H2SO4H2SO4.SO31701608060SO3HHO3SSO3HSO3HSO3HSO3HSO3H+H2SO4二二 磺化劑的濃度和用量磺化劑的濃度和用量 采用硫酸作磺化劑時(shí)，每引入一個(gè)磺酸基的同時(shí)采用硫酸作磺化劑時(shí)，每引入一個(gè)磺酸基的同時(shí)也產(chǎn)生也產(chǎn)生1mol水。水的生成使硫酸的濃度降低，磺化水。水的生成使硫酸的濃度降低，磺化反應(yīng)的速度大為減慢。動(dòng)力學(xué)研究表明，在濃硫酸反應(yīng)的速度大為減慢。動(dòng)力學(xué)研究表明，在濃硫酸（9299）中，磺化速度與硫酸中所含水分濃）中，磺化速度與硫酸中所含

23、水分濃度的平方成反比，因此，芳烴的磺化速度依賴于硫度的平方成反比，因此，芳烴的磺化速度依賴于硫酸的濃度。當(dāng)酸的濃度降低到一定程度時(shí)，反應(yīng)幾酸的濃度。當(dāng)酸的濃度降低到一定程度時(shí)，反應(yīng)幾乎停止進(jìn)行。這時(shí)，剩余硫酸稱為乎停止進(jìn)行。這時(shí)，剩余硫酸稱為“廢酸廢酸”。其濃。其濃度通常用含三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，稱為磺化的度通常用含三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，稱為磺化的“值值”。 v 值的概念說(shuō)明了磺化劑的開(kāi)紿濃度對(duì)磺化值的概念說(shuō)明了磺化劑的開(kāi)紿濃度對(duì)磺化劑用量的影響。假設(shè)在酸相中被磺化物和磺酸劑用量的影響。假設(shè)在酸相中被磺化物和磺酸的濃度極小，可以忽略不計(jì)，就可以推導(dǎo)出每的濃度極小，可以忽略不計(jì)，就可以推導(dǎo)出

24、每摩爾被磺化物在磺化時(shí)所需要的硫酸或發(fā)煙硫摩爾被磺化物在磺化時(shí)所需要的硫酸或發(fā)煙硫酸的用量酸的用量X的計(jì)算公式：的計(jì)算公式：v X：磺化劑硫酸的用量（：磺化劑硫酸的用量（kg）；）；v 磺化劑硫酸中含三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；磺化劑硫酸中含三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；v ：廢酸中含三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；：廢酸中含三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；v n：引入磺酸基的個(gè)數(shù)。：引入磺酸基的個(gè)數(shù)。)80n(100Xv在實(shí)際工作中為保證收率，一般都采用在實(shí)際工作中為保證收率，一般都采用過(guò)量的硫酸，同時(shí)采取下述方法脫水以過(guò)量的硫酸，同時(shí)采取下述方法脫水以降低水對(duì)酸的稀釋作用。降低水對(duì)酸的稀釋作用。v1.物理脫水法物理脫水法 使用過(guò)量

25、的溶劑或參與磺使用過(guò)量的溶劑或參與磺化的芳烴帶走反應(yīng)生成的水，即前面所化的芳烴帶走反應(yīng)生成的水，即前面所述的共沸去水磺化法，如苯及甲苯均可述的共沸去水磺化法，如苯及甲苯均可采用本法磺化。采用本法磺化。v2.化學(xué)脫水法化學(xué)脫水法三、磺酸基的水解及異構(gòu)化三、磺酸基的水解及異構(gòu)化v（一）磺酸基的水解（一）磺酸基的水解v使用硫酸作磺化劑的磺化反應(yīng)為可逆反應(yīng)。生使用硫酸作磺化劑的磺化反應(yīng)為可逆反應(yīng)。生成的芳磺酸在含水的酸性介質(zhì)中，在一定溫度成的芳磺酸在含水的酸性介質(zhì)中，在一定溫度下會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)使磺酸基脫落，這可看作是下會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)使磺酸基脫落，這可看作是磺化反應(yīng)的逆反應(yīng)?；腔磻?yīng)的逆反應(yīng)。SO3HH

26、2O+H2SO4Hv（二）磺酸基的異構(gòu)化（二）磺酸基的異構(gòu)化v磺酸基不僅能夠發(fā)生水解反應(yīng)，在一定磺酸基不僅能夠發(fā)生水解反應(yīng)，在一定條件下還可以從原來(lái)的位置轉(zhuǎn)移到其他條件下還可以從原來(lái)的位置轉(zhuǎn)移到其他位置，通常是轉(zhuǎn)移到熱力學(xué)更穩(wěn)定的位位置，通常是轉(zhuǎn)移到熱力學(xué)更穩(wěn)定的位置，稱為置，稱為“磺酸基的異構(gòu)化磺酸基的異構(gòu)化”。 1606035H2O+H2SO4+SO3HSO3H+H2O例如，萘磺化時(shí)，在例如，萘磺化時(shí)，在8080以下主要生成以下主要生成-萘磺酸；萘磺酸；在高溫時(shí)主要生成在高溫時(shí)主要生成-萘磺酸。隨著溫度升高，萘磺酸。隨著溫度升高，-位位的磺酸基會(huì)通過(guò)逆反應(yīng)大部分轉(zhuǎn)移到的磺酸基會(huì)通過(guò)逆反應(yīng)大部分轉(zhuǎn)移到-位。位。v間二甲苯在間二甲苯在180磺化時(shí)，主要得到磺化時(shí)，主要得到3,5-二甲基苯磺酸。二甲基苯磺酸。 CH3CH3CH3CH3+H2SO4H2OSO3Hv四、添加