对甲苯磺酸是一种强有机酸，有刺激性气味。用作各种化学反应的催化剂和有机合成的试剂。
| 国际纯粹和应用化学联合会名称 | 对甲苯磺酸 |
| 分子式 | C7H8O3S |
| CAS 号 | 104-15-4 |
| 同义词 | PTSA、4-甲基苯磺酸、对甲苯磺酸 |
| 乙酰胆碱 | InChI=1S/C7H8O3S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3,(H,8,9,10) |
对甲苯磺酸性质
对甲苯磺酸化学式
4-甲基苯磺酸的分子式为C7H8O3S。它代表酸的分子组成，由七个碳原子、八个氢原子、三个氧原子和一个硫原子组成。
对甲苯磺酸 摩尔质量
4-甲基苯磺酸的摩尔质量估计约为每摩尔172.2克。摩尔质量是指一摩尔物质的质量，通过添加其组成原子的原子质量来确定。
对甲苯磺酸的沸点
4-甲基苯磺酸的沸点约为100至110摄氏度。沸点代表物质的液态转变为气态的温度，蒸气压等于大气压。
对甲苯磺酸 熔点
4-甲基苯磺酸的熔点一般在105至107摄氏度之间。熔点是指在常压下固体物质转变为液体状态的温度。
对甲苯磺酸密度 g/mL
4-甲基苯磺酸的密度约为 1.28 克每毫升 (g/mL)。密度是指每单位体积物质的质量，通常以克每毫升或克每立方厘米表示。
对甲苯磺酸分子量
4-甲基苯磺酸的分子量约为172.2克/摩尔。它代表酸分子式中所有原子的原子量之和，表示其在分子尺度上的质量。
对甲苯磺酸的结构
4-甲基苯磺酸的化学结构由甲苯环和连接到芳环对位（p-）的磺酸官能团（-SO3H）组成。这种结构赋予酸性并影响其在化学反应中的反应性。
对甲苯磺酸的溶解度
4-甲基苯磺酸可溶于水和许多有机溶剂，如乙醇和丙酮。其在水中的溶解度来自极性磺酸基的存在，该磺酸基通过氢键与极性水分子相互作用。
| 外貌 | 白色至类白色结晶粉末 |
| 比重 | 1.28克/毫升 |
| 颜色 | 无色至淡黄色 |
| 闻 | 刺激性气味 |
| 摩尔质量 | 172.2 克/摩尔 |
| 密度 | 1.28克/毫升 |
| 融合点 | 105-107℃ |
| 沸点 | 100-110℃ |
| 闪点 | 无法使用 |
| 水中溶解度 | 易溶 |
| 溶解度 | 溶于乙醇、丙酮等有机溶剂 |
| 蒸汽压力 | 无法使用 |
| 蒸气密度 | 无法使用 |
| 酸度 | 〜-2 |
| 酸碱度 | < 1 |
对甲苯磺酸的安全性和危险性
4-甲基苯磺酸存在一定的安全问题和危险。它对皮肤、眼睛和呼吸系统有腐蚀性，接触时会引起刺激和灼伤。吸入其蒸气或粉尘可能引起呼吸道不适。处理时应采取防护措施，例如手套和护目镜。应储存在密闭容器中，远离不相容物质。如果发生摄入或意外接触，需要立即就医。酸应在通风良好的区域处理，以避免有害蒸气积聚。总体而言，适当的预防措施和遵循安全指南对于最大程度地减少潜在风险至关重要。
| 危险符号 | 腐蚀性 |
| 安全说明 | – 避免接触皮肤、眼睛和呼吸系统。 – 戴手套、护目镜和防护服。 – 储存在密闭容器中，远离不相容物质。 |
| 联合国标识符 | 无法使用 |
| 海关编码 | 29041000 |
| 危险等级 | 8（腐蚀性物质） |
| 包装组别 | III（轻微危险） |
| 毒性 | 对皮肤和眼睛有腐蚀性和刺激性。吸入蒸气或灰尘可能会导致呼吸道不适。 |
对甲苯磺酸的合成方法
有多种方法可以合成 4-甲基苯磺酸。一种常见的方法是将甲苯与浓硫酸反应。对甲苯磺酸的合成涉及在将甲苯添加到硫酸中的同时保持受控温度。该反应产生主要产物对甲苯磺酸。
另一种方法涉及使用氧化剂例如高锰酸钾或重铬酸钠氧化对甲苯磺酸前体、对甲苯磺酰氯。该反应在水性或有机溶剂中进行，形成对甲苯磺酸。
为了制备对甲苯磺酸，可以使用发烟硫酸（发烟硫酸）或三氧化硫来磺化甲苯。该方法涉及在受控条件下将硫酸或三氧化硫引入甲苯中，产生对甲苯磺酸。
在甲苯与硫酸反应合成对甲苯磺酸的过程中存在催化剂，例如过氧化苯甲酰或氯化铁(III)。该催化剂促进磺化过程，导致对甲苯磺酸的形成。
这些合成方法能够生产对甲苯磺酸，其在多种行业中都有应用，包括制药、染料和有机合成。值得注意的是，在这些合成过程中必须遵循适当的安全预防措施和正确的处理程序。
对甲苯磺酸的用途
4-甲基苯磺酸在各行业有着广泛的应用。以下是它的一些常见用途：
- 化学反应：4-甲基苯磺酸催化酯化、酰化和聚合反应。
- 有机合成：以4-甲基苯磺酸为试剂，将磺酸官能团引入分子中，从而促进有机合成中的磺酰化和脱磺化反应。
- 医药：4-甲基苯磺酸用于医药中间体的合成，包括抗生素、镇痛药、抗炎药等。
- 染料生产：在染料和颜料的制造中使用4-甲基苯磺酸，通过磺化芳香族化合物来生产染料。
- 电镀：在电镀过程中使用4-甲基苯磺酸作为酸催化剂，在各种表面上沉积金属涂层。
- 离子交换树脂：使用 4-甲基苯磺酸生产用于水处理、色谱和分离过程的离子交换树脂。
- 聚合物工业：在合成聚合物和塑料生产中应用4-甲基苯磺酸作为聚合催化剂和稳定剂。
- 表面处理：用4-甲基苯磺酸对铝、钢等金属进行表面处理，以提高其耐腐蚀性和附着力。
- 清洁剂：在清洁剂和清洁剂中加入 4-甲基苯磺酸作为成分，有助于去除矿物质沉积物和锈迹。
- 分析化学：使用 4-甲基苯磺酸作为标准物质，用于各种分析技术（例如高效液相色谱 (HPLC)）中的校准。
这些多样化的应用凸显了 4-甲基苯磺酸在各种工业过程和科学领域中的多功能性和重要性。
问题：
问：乙醇和对甲苯磺酸如何与羰基反应？
答：乙醇和4-甲基苯磺酸可以与羰基发生酯化反应，从而形成酯。
问：对甲苯磺酸的用途是什么？
4-甲基苯磺酸可用作有机合成、染料生产、药物合成和金属表面处理中的催化剂、试剂。
问：对甲苯磺酸吡啶鎓是酸吗？
答：是的，对甲苯磺酸吡啶鎓是一种酸，具体来说是吡啶磺酸的衍生物。
问：对甲苯磺酸是无机酸吗？
答：不是，4-甲基苯磺酸是一种含有碳、氢、氧和硫原子的有机化合物。
问：对甲苯磺酸与醇的作用机理是什么？
答：其机理涉及醇被 4-甲基苯磺酸质子化，然后水分子离开，从而形成对甲苯磺酸烷基酯。
问：画出以下反应的有机产物：对甲苯磺酸。
答：有机产物取决于具体的反应条件和所涉及的试剂，因为4-甲基苯磺酸可以参与多种反应。
问：什么是对甲苯磺酸反应？
答：4-甲基苯磺酸可以与多种有机化合物发生酯化、磺化、脱磺化、取代等反应。
问：对甲苯磺酸是有机碱吗？
答：不，4-甲基苯磺酸不是有机碱，而是由于存在磺酸基而成为有机酸。
问：如何用对甲苯磺酸制备烯烃？
答：单独使用 4-甲基苯磺酸不会将化合物直接转化为烯烃。然而，它可以在导致烯烃形成的特定反应中用作催化剂或试剂，例如脱水或消除反应。