właściwy czynnik sulfonujęey, np. kyoa siarkowy, oleum lub kwaa chiorb-l sulfonowy. W niektórych prsypadkaeh sulfonowania prowadzi alf "v obecności obojętnego rozpuszczalnika (najczęściej chlorowanej węglowodory|, nis ulegającego przesilania podczas reakcji- Dodatek rozpuszczalnika ułatwia sprawna mieszanie i zapewnia równomierny przebieg reakcji zwłaszcza wtedy, gdy reagenty (tak substraty, jak i produkty) sg lepkimi cieczami lub ciałami stałymi. ObecnoSC rozpuszczalnika łagodzi ponadto działanie najmocniejszych czynników sulfonujgcych, np. tritlenku siarki.
Metody wyodrębniania kvasóv sulfonowych z mieszaniny poreakcyjnej
Gdy sulfonowania prowadsi alg w nadmiarze kwasu siarkowego lub ols* un, ważnym zagadnieniem technologicznym jest wyodrgbnisnis z mieszaniny poreakcyjnej następujgcych składników:
- zsultonowanego produktu,
1 nie prsereagowanago substratu, .
- cwantualnych produktów reakcji ubocznych,
- nadmiaru czynnika sulfonujęcego.
W przemyśle stosowane sę trzy podstawowe sposoby postępowania z mieszaninami poreakcyjnymi: rozcieńczanie wodę, wysalanie oraz
zobojętnianie wapnem.
Rozcieńczanie wodę
Metoda ta stosowana jest do wyodrębniania produktów reakcji sulfono- I wania trudno ruzpuazcsalnych w rozcieńczonym kwasie siarkowym. W meto- j dcic tej wykorzyetuje eię włeóciwoió niektórych kwasów sulfonowych, które trudno rozpuszczaj# aię w roztworach kwasu siarkowego o stężeniu SO-ięt HfS0«< Mieszaninę poreakcyjny rozcieńcza się wodę do wymienionego stężenia kwasu, odsęcze się wytręcony produkt, a rozcieńczony kwas siarkowy zatęża aię w wyparkach. Jeśli poreakcyjny kwas siarkowy zawiera zbyt dużę ilość zanieczyszczeń organicznych, nie zawraca aię go do in- •
■ talacji sulfonowania, lecz używa się do innych celów'(np. do produkcji nawozów fosforowych). Hetodę tę wydziela się naetępujęce produkty! kwas p-tolunnosulfonowy, kwasy entrechinonodisulfonowe, pochodne aminowe kwa- I eów sulfonowych 1 pochodne chloroeulfonylowe zwlęzków aromatycznych.
Wyśmianie
Oobrze rozpuszczalna kwasy sulfonowa wydziela się z misszśniny pora- j : akcyjnej (jako sole) przaz tzw. wyaalanie. Metoda ta połege na | nasyceołu solę (ap. NoCI, No,CO,. No,S03, M«,SOk) rozcieńczonego wodę I środowiaka reakcyjnego. Tworzę się wtedy sole sodowa kwasów sulfonowych, j
która - jako mniej rozpuszczalna od wolnych kwasów - wydzielają aię w postaci osadu. W metodzie wyaalania wykorzystuje się mniejszę rozpuszczalność soli sodowych kwasów sulfonowych w porównaniu z rozpuszczalności# siarczanu aodui
Ar-SOjH • H,SQ* • 2 NoCI -- Ar-SO,***. • NoHSO. • 2 MCI .
Jeśli wysalanie prowadzi aię za pomocę sody, w reakcji wydziela alg di-tlenek węgla, który opuszcza środowisko reakcyjne*
Ar-S03M • HjSO* ♦ No,CO, — Ar-SOaNo» • NoHSO* * M*° * Wit‘
Metodę tę wydziela alg w przemyśle sulfonowe pochodne nitrobenzenu, nitrotoluenu, naftalenu, naftoli i antrachlnonu.
Zobojętnianie vnpnem
Jeśli sole sodowe produkowanych kwasów sulfonowych sę w wodzie dobrze rozpuszczalno, matoda wyaalania jest nieprzydatna. W takim przypadku mieszaninę poreakcyjny rozcieńcza się wody i zadaje mlekiem wapiennym będż drobno sproszkowany kredy lub wapieniom w colu przeprowadzenia nadmiaru kwaau siarkowego w trudno rozpuszczalny sól - siarczan wapnia. W metodzie "wapnowania" wykorzystuje oig większy rozpuszczalność soli wapniowych kwasów sulfonowych w porównaniu z cozpuszeznlnoSciy siarczanu wapnia:
2 Ar-SOąH * H,SO„ • 2 Co(OH), —« (Ar-SOs)«Co * CoSO*t • 4 M-
Po oddzielaniu osadu CoSO* przesącz zadaje aię sodę lub siarczanem sodu w celu przeprowadzenia aoli wapniowych auifokwaaów w sola sodowo i usunięcie z roztworu nadmiaru jonów Co3** Po ponownym oddsielniu osadu roztwór zatęża się otrzymujyc jako produkty krystaliczne eole sodowe kwasów sulfonowych. Metodę tę wydziela alg z mieszaniny poreakcyjnej sól sodowy kwasu benzenosu1fonowego.
Warunki Ł metody sulfonowania zwlęzków aromatycznych
W przemyśla reakcja aulfonowania przeprowadza alg w temperaturach o zakresie 0-100°Q, pod normalnym lub nieznacznie podwyższonym ciśnieniom. W .wyższych temperaturach sulfonuje alg za pomocy kwaau siarkowego, który spośród czynników aulfonujycych jont najmniej aktywny. N niższych temperaturach sulfonuje alg ze pomocy tritlenku miarki i* oleum - czynników o dużej aktywności. Roakojo aulfonowania maję eharaktor egzotermiczny.
Duży ilość kwasów sulfonowych produkowanych w nalej lub średniej skali (pochodna naftalanu 1 antrachlnonu) otrzymuje aig’w apoaób okroao-wy. Reakcję aulfonowania metody okresowy przeprowadźA aig w stalowych lub Żeliwnych sulfonatorach zaopatrzonych w wykładziny odporne aa dzielenie- czynników sulfonujgcych. Przemysłowe ou Uonetory majy
SM