p-톨루엔술폰산은 자극적인 냄새가 나는 강한 유기산입니다. 다양한 화학반응의 촉매제, 유기합성의 시약으로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | p-톨루엔술폰산 |
| 분자식 | C7H8O3S |
| CAS 번호 | 104-15-4 |
| 동의어 | PTSA, 4-메틸벤젠술폰산, p-톨루엔술폰산 |
| 인치 | InChI=1S/C7H8O3S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3,(H,8,9,10) |
p-톨루엔술폰산의 성질
p-톨루엔술폰산식
4-메틸벤젠술폰산의 공식은 C7H8O3S입니다. 이는 탄소 원자 7개, 수소 원자 8개, 산소 원자 3개, 황 원자 1개로 구성된 산의 분자 구성을 나타냅니다.
p-톨루엔술폰산 몰 질량
4-메틸벤젠술폰산의 몰 질량은 몰당 약 172.2g으로 추정됩니다. 몰질량은 어떤 물질 1몰의 질량을 말하며, 그 물질을 구성하는 원자의 원자질량을 더하여 결정됩니다.
p-톨루엔술폰산의 끓는점
4-메틸벤젠술폰산의 끓는점은 섭씨 100~110도 정도입니다. 끓는점은 물질의 액체 형태가 기체로 변하는 온도를 나타내며, 증기압은 대기압과 같습니다.
p-톨루엔술폰산 녹는점
4-메틸벤젠술폰산의 녹는점은 일반적으로 섭씨 105도에서 107도 사이입니다. 녹는점은 대기압 하에서 고체 물질이 액체 상태로 변하는 온도를 나타냅니다.
p-톨루엔술폰산의 밀도 g/mL
4-메틸벤젠술폰산의 밀도는 밀리리터당 약 1.28g(g/mL)입니다. 밀도는 단위 부피당 물질의 질량을 나타내며 일반적으로 밀리리터당 그램 또는 입방센티미터당 그램으로 표시됩니다.
p-톨루엔술폰산 분자량
4-메틸벤젠술폰산의 분자량은 몰당 약 172.2g입니다. 이는 산의 분자식에 있는 모든 원자의 원자량의 합을 나타내며, 분자 규모에서의 질량을 나타냅니다.
p-톨루엔술폰산의 구조
4-메틸벤젠술폰산은 방향족 고리의 파라(p-) 위치에 술폰산 작용기(-SO3H)가 부착된 톨루엔 고리로 구성된 화학 구조를 가지고 있습니다. 이 구조는 산성도를 부여하고 화학 반응의 반응성에 영향을 미칩니다.
p-톨루엔술폰산의 용해도
4-메틸벤젠술폰산은 물과 에탄올, 아세톤과 같은 많은 유기 용매에 용해됩니다. 물에 대한 용해도는 수소 결합을 통해 극성 물 분자와 상호 작용하는 극성 술폰산 그룹의 존재에서 비롯됩니다.
| 모습 | 백색 내지 황백색의 결정성 분말 |
| 비중 | 1.28g/ml |
| 색상 | 무색~담황색 |
| 냄새가 나다 | 매운 냄새 |
| 몰 질량 | 172.2g/몰 |
| 밀도 | 1.28g/ml |
| 융합점 | 105-107°C |
| 비점 | 100-110°C |
| 플래시 도트 | 사용 불가 |
| 물에 대한 용해도 | 녹는 |
| 용해도 | 에탄올, 아세톤 및 기타 유기 용매에 용해됩니다. |
| 증기압 | 사용 불가 |
| 증기 밀도 | 사용 불가 |
| pKa | ~ -2 |
| pH | < 1 |
p-톨루엔술폰산의 안전성과 위험성
4-메틸벤젠술폰산은 특정한 안전 문제와 위험을 야기합니다. 피부, 눈, 호흡기에 부식성이 있으며, 접촉 시 자극과 화상을 유발합니다. 증기나 먼지를 흡입하면 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다. 취급 시에는 장갑, 고글 등의 보호 조치를 취해야 합니다. 부적합한 물질로부터 멀리하여 단단히 밀폐된 용기에 보관해야 합니다. 섭취하거나 우발적으로 노출된 경우 즉시 치료가 필요합니다. 산은 위험한 증기가 쌓이지 않도록 통풍이 잘 되는 곳에서 처리해야 합니다. 전반적으로 잠재적인 위험을 최소화하려면 적절한 예방 조치와 안전 지침을 따르는 것이 필수적입니다.
| 위험 기호 | 신랄한 |
| 보안 설명 | – 피부, 눈, 호흡기계와의 접촉을 피하십시오. – 장갑, 고글, 보호복을 착용하십시오. – 단단히 밀폐된 용기에 보관하고, 호환되지 않는 물질과 멀리 보관하십시오. |
| UN 식별자 | 사용 불가 |
| HS 코드 | 29041000 |
| 위험 등급 | 8 (부식성 물질) |
| 포장그룹 | III (경미한 위험) |
| 독성 | 부식성이 있고 피부와 눈에 자극적입니다. 증기나 먼지를 흡입하면 호흡곤란을 일으킬 수 있습니다. |
p-톨루엔술폰산의 합성 방법
다양한 방법을 통해 4-메틸벤젠술폰산을 합성할 수 있습니다. 일반적인 접근법은 톨루엔을 진한 황산 과 반응시키는 것입니다. p-톨루엔술폰산의 합성에는 황산에 톨루엔을 첨가하면서 제어된 온도를 유지하는 과정이 포함됩니다. 이 반응은 p-톨루엔설폰산을 주요 생성물로 생성합니다.
또 다른 방법은 과망간산칼륨 또는 중크롬산나트륨 과 같은 산화제를 사용하여 p-톨루엔술폰산 전구체인 p-톨루엔술포닐 클로라이드를 산화시키는 것입니다. 반응은 수성 또는 유기 용매에서 일어나서 p-톨루엔술폰산이 형성됩니다.
p-톨루엔술폰산을 제조하려면 발연 황산(올레움) 또는 삼산화황을 사용하여 톨루엔을 술폰화할 수 있습니다. 이 방법은 통제된 조건에서 황산이나 삼산화황을 톨루엔에 도입하여 p-톨루엔술폰산을 생성하는 과정을 포함합니다.
p-톨루엔술폰산을 합성하기 위해 톨루엔과 황산이 반응하는 동안 벤조일 퍼옥사이드 또는 염화철(III)과 같은 촉매가 존재합니다. 촉매는 설폰화 공정을 촉진하여 p-톨루엔설폰산을 형성합니다.
이러한 합성 방법을 통해 p-톨루엔술폰산을 생산할 수 있으며, 이는 제약, 염료 및 유기 합성을 비롯한 다양한 산업 분야에 적용됩니다. 이러한 합성 과정에서는 적절한 안전 예방 조치와 적절한 취급 절차를 따라야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
p-톨루엔술폰산의 용도
4-메틸벤젠설폰산은 다양한 산업 분야에서 다양한 용도로 사용됩니다. 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 화학 반응: 4-메틸벤젠술폰산은 에스테르화, 아실화 및 중합 반응을 촉매합니다.
- 유기 합성: 4-메틸벤젠술폰산을 시약으로 사용하여 술폰산 작용기를 분자에 도입함으로써 유기 합성에서 술포닐화 및 탈술폰화 반응을 촉진합니다.
- 의약품: 항생제, 진통제, 항염증제를 포함한 의약품 중간체 합성에 4-메틸벤젠설폰산을 적용합니다.
- 염료 생산: 방향족 화합물을 술폰화하여 염료를 생산함으로써 염료 및 안료 제조에 4-메틸벤젠술폰산을 사용합니다.
- 전기도금: 전기도금 공정에서 4-메틸벤젠술폰산을 산 촉매로 사용하여 다양한 표면에 금속 코팅을 증착합니다.
- 이온 교환 수지: 수처리, 크로마토그래피 및 분리 공정에 사용되는 이온 교환 수지 생산에 4-메틸벤젠술폰산을 사용합니다.
- 고분자 산업: 합성 고분자 및 플라스틱 생산 시 4-메틸벤젠술폰산을 중합 촉매 및 안정제로 사용합니다.
- 표면 처리: 알루미늄, 강철 등 금속의 표면 처리에 4-메틸벤젠술폰산을 사용하여 내식성 및 접착성을 향상시킵니다.
- 세척제: 4-메틸벤젠설폰산을 세척제 및 세제의 성분으로 포함시켜 광물 침전물과 녹 얼룩을 제거하는 데 도움을 줍니다.
- 분석 화학: 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)와 같은 다양한 분석 기술에서 교정 목적으로 4-메틸벤젠술폰산을 표준 물질로 사용합니다.
이러한 다양한 응용 분야는 다양한 산업 공정 및 과학 분야에서 4-메틸벤젠술폰산의 다양성과 중요성을 강조합니다.
질문:
Q: 에탄올과 p-톨루엔술폰산은 카르보닐과 어떻게 반응합니까?
A: 에탄올과 4-메틸벤젠술폰산은 카르보닐과 에스테르화를 거쳐 에스테르를 형성할 수 있습니다.
Q: p-톨루엔술폰산은 어떤 용도로 사용되나요?
4-메틸벤젠술폰산은 유기 합성의 촉매, 시약, 염료 생산, 제약 합성 및 금속 표면 처리에 사용됩니다.
Q: 피리디늄 p-톨루엔술폰산염은 산입니까?
A: 예, 피리디늄 p-톨루엔설포네이트는 산, 특히 피리딘 설폰산의 유도체입니다.
Q: p-톨루엔술폰산은 무기물인가요?
A: 아니요, 4-메틸벤젠술폰산은 탄소, 수소, 산소 및 황 원자를 포함하는 유기 화합물입니다.
Q: p-톨루엔술폰산과 알코올의 메커니즘은 무엇입니까?
A: 이 메커니즘은 4-메틸벤젠술폰산에 의한 알코올의 양성자화에 이어 물 분자가 이탈하여 알킬 p-톨루엔술폰산염이 형성되는 과정을 포함합니다.
Q: 다음 반응의 유기 생성물(들)을 그리십시오: p-톨루엔설폰산.
A: 4-메틸벤젠술폰산은 다양한 반응에 참여할 수 있으므로 유기 생성물은 관련된 특정 반응 조건 및 시약에 따라 달라집니다.
Q: p-톨루엔술폰산 반응이란 무엇입니까?
A: 4-메틸벤젠술폰산은 에스테르화, 술폰화, 탈술폰화 및 다양한 유기 화합물과의 치환 반응과 같은 반응을 겪을 수 있습니다.
Q: p-톨루엔술폰산은 유기염기인가요?
A: 아니요, 4-메틸벤젠설폰산은 유기 염기가 아니라 설폰산 그룹이 존재하기 때문에 유기산입니다.
Q: p-톨루엔술폰산으로 알켄을 어떻게 만드나요?
A: 4-메틸벤젠술폰산만으로는 화합물을 알켄으로 직접 전환할 수 없습니다. 그러나 탈수 또는 제거 반응과 같이 알켄을 형성하는 특정 반응에서 촉매 또는 시약으로 사용될 수 있습니다.