第二节芳磺酸盐的碱熔 最常用的碱熔剂是苛性钠,其次是苛性钾。苛性 钾的活性大于苛性钠,苛性钾比苛性钠的价格贵得多。 当需要更活泼的碱熔剂时,则使用苛性钾与苛性钠的 混合物。使用混合碱的另一优点是其熔点可低于300℃ 适用于要求较低温度的碱熔过程。苛性碱中含有水分 时,也可使其熔点降低。 常用的碱熔方法主要有三种:即用熔融碱的常压 碱熔、用浓碱液的常压碱熔和用稀碱液的加压碱熔
第二节 芳磺酸盐的碱熔 最常用的碱熔剂是苛性钠,其次是苛性钾。苛性 钾的活性大于苛性钠,苛性钾比苛性钠的价格贵得多。 当需要更活泼的碱熔剂时,则使用苛性钾与苛性钠的 混合物。使用混合碱的另一优点是其熔点可低于300℃, 适用于要求较低温度的碱熔过程。苛性碱中含有水分 时,也可使其熔点降低。 常用的碱熔方法主要有三种:即用熔融碱的常压 碱熔、用浓碱液的常压碱熔和用稀碱液的加压碱熔
第二节芳磺酸盐的碱熔 2.影响因素 (1)磺酸的结构碱熔反应属于亲核置换反应,因此芳环上含 有吸电子基(如磺酸基和羧基)时,对磺酸基的碱熔起活化作用。 硝基虽然是很强的吸电子基,但在碱熔条件下硝基会产生氧化作 用而使反应复杂化,所以含有硝基的芳磺酸不适宜碱熔。氯代磺 酸也不适宜碱熔,因为氯基更容易被羟基置换。芳环上含有供电 子基(如羟基和氨基)时,对磺酸基的碱熔起钝化作用。例如间 氨基苯磺酸的碱熔,需要使用活泼性较强的苛性钾(或苛性钾和 苛性钠的混合物)作碱熔剂。多磺酸在碱熔时,第一个磺酸基的 碱熔比较容易,因为它受到其它磺酸基的活化作用,第二个磺酸 基的碱熔比较困难,因为生成的中间产物羟基磺酸分子中,羟基 使第二个磺酸基钝化。例如对苯二磺酸的碱熔,即使使用苛性钾 作碱熔剂,也只能得到对羟基苯磺酸,而得不到对苯二酚。所以 在多磺酸的碱熔时,选择适当的反应条件,可以使分子中的磺酸 基部分或全部转变为羟基。表12-1列出了某些芳磺酸盐用氢氧化 钾碱熔时的活化能数据
第二节 芳磺酸盐的碱熔 2. 影响因素 (1)磺酸的结构 碱熔反应属于亲核置换反应,因此芳环上含 有吸电子基(如磺酸基和羧基)时,对磺酸基的碱熔起活化作用。 硝基虽然是很强的吸电子基,但在碱熔条件下硝基会产生氧化作 用而使反应复杂化,所以含有硝基的芳磺酸不适宜碱熔。氯代磺 酸也不适宜碱熔,因为氯基更容易被羟基置换。芳环上含有供电 子基(如羟基和氨基)时,对磺酸基的碱熔起钝化作用。例如间 氨基苯磺酸的碱熔,需要使用活泼性较强的苛性钾(或苛性钾和 苛性钠的混合物)作碱熔剂。多磺酸在碱熔时,第一个磺酸基的 碱熔比较容易,因为它受到其它磺酸基的活化作用,第二个磺酸 基的碱熔比较困难,因为生成的中间产物羟基磺酸分子中,羟基 使第二个磺酸基钝化。例如对苯二磺酸的碱熔,即使使用苛性钾 作碱熔剂,也只能得到对羟基苯磺酸,而得不到对苯二酚。所以 在多磺酸的碱熔时,选择适当的反应条件,可以使分子中的磺酸 基部分或全部转变为羟基。表12-1列出了某些芳磺酸盐用氢氧化 钾碱熔时的活化能数据
第二节芳磺酸盐的碱熔 表12-1不同芳磺酸盐在用KOH碱时的活化能 匚名称活化能(灯/a)名称活化能(/a)名称活化能(a 2-氨基-6,8-萘二磺酸 苯磺酸盐 169.6 对苯二磺酸盐 109.7 141.1 盐 邻苯二磺酸 2-氨基-5,7-二磺酸 121.4 苯三磺酸盐 间苯二磺酸 135.2 酚二磺酸盐 141.9
第二节 芳磺酸盐的碱熔
第二节芳磺酸盐的碱熔 (2)无机盐的影响磺酸盐中一般都含有无机盐 (主要是硫酸钠和氯化钠)。这些无机盐在熔融的苛 性碱中溶解度很小,几乎是不溶解的。在用熔融碱进 行髙温(300~340℃)碱熔时,如果磺酸盐中无机盐 含量太多,会使反应物变得粘稠甚至结块,使物料的 流动性降低,造成局部过热甚至会导致反应物的焦化 和燃烧。因此,在用熔融碱进行碱熔时,磺酸盐中无 机盐的含量要求控制在10%(质量)以下。使用碱溶液 进行碱熔时,磺酸盐中无机盐的允许量可以高一些
第二节 芳磺酸盐的碱熔 (2)无机盐的影响 磺酸盐中一般都含有无机盐 (主要是硫酸钠和氯化钠)。这些无机盐在熔融的苛 性碱中溶解度很小,几乎是不溶解的。在用熔融碱进 行高温(300~340℃)碱熔时,如果磺酸盐中无机盐 含量太多,会使反应物变得粘稠甚至结块,使物料的 流动性降低,造成局部过热甚至会导致反应物的焦化 和燃烧。因此,在用熔融碱进行碱熔时,磺酸盐中无 机盐的含量要求控制在10%(质量)以下。使用碱溶液 进行碱熔时,磺酸盐中无机盐的允许量可以高一些
第二节芳磺酸盐的碱熔 (3)碱熔的温度和时间碱熔的温度主要取决于磺 酸的结构,不活泼的磺酸用熔融碱在300~340℃C进行 常压碱熔,碱熔速度较快,所需时间较短,一般在熔 融碱中加完磺酸盐后,保持十分钟即可达到终点。温 度过高或时间过长,都会增加副反应;但是温度太低 则会产生凝锅事故。比较活泼的磺酸可选用70%~80% 苛性钠溶液,在180~270℃进行常压碱熔。更活泼的 萘系多磺酸可在20%~30%稀碱液中进行加压碱熔,反 应时间较长,需要10~20h。高温碱熔适宜于不活泼的 磺酸的碱熔
第二节 芳磺酸盐的碱熔 (3)碱熔的温度和时间 碱熔的温度主要取决于磺 酸的结构,不活泼的磺酸用熔融碱在300~340℃进行 常压碱熔,碱熔速度较快,所需时间较短,一般在熔 融碱中加完磺酸盐后,保持十分钟即可达到终点。温 度过高或时间过长,都会增加副反应;但是温度太低 则会产生凝锅事故。比较活泼的磺酸可选用70%~80% 苛性钠溶液,在180~270℃进行常压碱熔。更活泼的 萘系多磺酸可在20%~30%稀碱液中进行加压碱熔,反 应时间较长,需要10~20h。高温碱熔适宜于不活泼的 磺酸的碱熔