п-толуолсульфокислота — сильная органическая кислота с резким запахом. Его используют в качестве катализатора в различных химических реакциях и в качестве реагента в органическом синтезе.
| Название ИЮПАК | п-толуолсульфоновая кислота |
| Молекулярная формула | C7H8O3S |
| Количество CAS | 104-15-4 |
| Синонимы | ПТСК, 4-метилбензолсульфоновая кислота, п-толуолсульфоновая кислота |
| ИнЧИ | InChI=1S/C7H8O3S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3,(H,8,9,10) |
Свойства п-толуолсульфоновой кислоты
формула п-толуолсульфоновой кислоты
Формула 4-метилбензолсульфоновой кислоты: C7H8O3S. Он представляет собой молекулярный состав кислоты, состоящий из семи атомов углерода, восьми атомов водорода, трех атомов кислорода и одного атома серы.
п-толуолсульфоновая кислота Молярная масса
Молярная масса 4-метилбензолсульфоновой кислоты оценивается примерно в 172,2 грамма на моль. Молярная масса относится к массе одного моля вещества, которая определяется путем сложения атомных масс составляющих его атомов.
Температура кипения п-толуолсульфоновой кислоты
4-Метилбензолсульфоновая кислота имеет температуру кипения от 100 до 110 градусов Цельсия. Точка кипения представляет собой температуру, при которой жидкая форма вещества переходит в газообразное, при этом давление пара равно атмосферному давлению.
п-толуолсульфоновая кислота Температура плавления
Температура плавления 4-метилбензолсульфоновой кислоты обычно составляет от 105 до 107 градусов Цельсия. Точка плавления указывает на температуру, при которой твердое вещество переходит в жидкое состояние при нормальном атмосферном давлении.
Плотность п-толуолсульфоновой кислоты, г/мл
Плотность 4-метилбензолсульфоновой кислоты составляет примерно 1,28 грамма на миллилитр (г/мл). Плотность относится к массе вещества на единицу объема и обычно выражается в граммах на миллилитр или граммах на кубический сантиметр.
п-толуолсульфоновая кислота Молекулярный вес
Молекулярная масса 4-метилбензолсульфоновой кислоты составляет примерно 172,2 грамма на моль. Он представляет собой сумму атомных весов всех атомов молекулярной формулы кислоты, указывая ее массу в молекулярном масштабе.
Структура п-толуолсульфоновой кислоты
4-Метилбензолсульфоновая кислота имеет химическую структуру, состоящую из толуольного кольца с функциональной группой сульфоновой кислоты (-SO3H), присоединенной к пара-(p-) положению ароматического кольца. Эта структура придает кислотность и влияет на его реакционную способность в химических реакциях.
Растворимость п-толуолсульфоновой кислоты
4-Метилбензолсульфоновая кислота растворима в воде и многих органических растворителях, таких как этанол и ацетон. Его растворимость в воде обусловлена наличием полярной группы сульфоновой кислоты, которая взаимодействует с полярными молекулами воды посредством водородных связей.
| Появление | Кристаллический порошок от белого до почти белого цвета |
| Удельный вес | 1,28 г/мл |
| Цвет | От бесцветного до бледно-желтого |
| Запах | Резкий запах |
| Молярная масса | 172,2 г/моль |
| Плотность | 1,28 г/мл |
| Точка плавления | 105-107°С |
| Точка кипения | 100-110°С |
| Мигающая точка | Нет в наличии |
| Растворимость в воде | Растворимый |
| Растворимость | Растворим в этаноле, ацетоне и других органических растворителях. |
| Давление газа | Нет в наличии |
| Плотность пара | Нет в наличии |
| пКа | ~ -2 |
| рН | < 1 |
Безопасность и опасность п-толуолсульфоновой кислоты
4-Метилбензолсульфоновая кислота представляет определенные проблемы безопасности и опасности. Он разъедает кожу, глаза и дыхательную систему, вызывая раздражение и ожоги при контакте. Вдыхание его паров или пыли может вызвать дискомфорт в дыхательных путях. При работе с ним следует использовать защитные меры, такие как перчатки и очки. Хранить следует в плотно закрытой таре, вдали от несовместимых веществ. В случае проглатывания или случайного воздействия требуется немедленная медицинская помощь. Работа с кислотой должна осуществляться в хорошо проветриваемом помещении, чтобы избежать накопления опасных паров. В целом, надлежащие меры предосторожности и соблюдение правил техники безопасности необходимы для минимизации потенциальных рисков.
| Символы опасности | Коррозионный |
| Описание безопасности | – Избегайте контакта с кожей, глазами и дыхательной системой. – Надевайте перчатки, очки и защитную одежду. – Хранить в плотно закрытой таре, вдали от несовместимых веществ. |
| Идентификаторы Организации Объединенных Наций | Нет в наличии |
| код ТН ВЭД | 29041000 |
| Класс опасности | 8 (Коррозионное вещество) |
| Группа упаковки | III (Незначительная опасность) |
| Токсичность | Разъедает и раздражает кожу и глаза. Вдыхание паров или пыли может вызвать дискомфорт в дыхательных путях. |
Методы синтеза п-толуолсульфокислоты
Различные методы позволяют синтезировать 4-метилбензолсульфокислоту. Обычный подход включает реакцию толуола с концентрированной серной кислотой . Синтез п-толуолсульфоновой кислоты включает поддержание контролируемой температуры при добавлении толуола к серной кислоте. В результате реакции в качестве основного продукта образуется п-толуолсульфоновая кислота.
Другой метод включает окисление предшественника п-толуолсульфоновой кислоты, п-толуолсульфонилхлорида, с использованием окислителя, такого как перманганат калия или дихромат натрия . Реакция протекает в водном или органическом растворителе, в результате чего образуется п-толуолсульфоновая кислота.
Для получения п-толуолсульфоновой кислоты можно использовать дымящую серную кислоту (олеум) или триоксид серы для сульфирования толуола. Этот метод включает введение серной кислоты или триоксида серы в толуол в контролируемых условиях с получением п-толуолсульфокислоты.
Катализатор, такой как пероксид бензоила или хлорид железа (III), присутствует во время реакции толуола с серной кислотой с целью синтеза п-толуолсульфоновой кислоты. Катализатор облегчает процесс сульфирования, приводящий к образованию п-толуолсульфокислоты.
Эти методы синтеза позволяют получать п-толуолсульфоновую кислоту, которая находит применение в различных отраслях промышленности, включая фармацевтику, красители и органический синтез. Важно отметить, что во время этих процессов синтеза необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности и надлежащие процедуры обращения.
Использование п-толуолсульфоновой кислоты
4-Метилбензолсульфоновая кислота находит множество применений в различных отраслях промышленности. Вот некоторые из его распространенных применений:
- Химические реакции: 4-метилбензолсульфоновая кислота катализирует реакции этерификации, ацилирования и полимеризации.
- Органический синтез: используйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту в качестве реагента для введения функциональных групп сульфоновой кислоты в молекулы, тем самым облегчая реакции сульфонилирования и десульфирования в органическом синтезе.
- Фармацевтика: Применяйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту при синтезе фармацевтических промежуточных продуктов, включая антибиотики, анальгетики и противовоспалительные средства.
- Производство красителей: используйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту при производстве красителей и пигментов путем сульфирования ароматических соединений для получения красителей.
- Гальваника: используйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту в качестве кислотного катализатора в процессах гальваники для нанесения металлических покрытий на различные поверхности.
- Ионообменные смолы: Используйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту при производстве ионообменных смол, используемых в процессах очистки воды, хроматографии и разделения.
- Полимерная промышленность: Применяйте 4-метилбензолсульфокислоту в качестве катализатора полимеризации и стабилизатора при производстве синтетических полимеров и пластмасс.
- Обработка поверхности: используйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту при обработке поверхности металлов, таких как алюминий и сталь, для улучшения их коррозионной стойкости и адгезионных свойств.
- Чистящие средства: включите 4-метилбензолсульфоновую кислоту в качестве компонента в чистящие и моющие средства, чтобы удалить минеральные отложения и пятна ржавчины.
- Аналитическая химия: используйте 4-метилбензолсульфоновую кислоту в качестве стандартного вещества для целей калибровки в различных аналитических методах, таких как высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).
Эти разнообразные применения подчеркивают универсальность и важность 4-метилбензолсульфоновой кислоты в различных промышленных процессах и научных областях.
Вопросы:
Вопрос: Как этанол и п-толуолсульфоновая кислота будут реагировать с карбонилом?
Ответ: Этанол и 4-метилбензолсульфоновая кислота могут подвергаться этерификации карбонилом, что приводит к образованию сложного эфира.
Вопрос: Для чего используется п-толуолсульфоновая кислота?
4-метилбензолсульфокислота находит применение в качестве катализатора, реагента в органическом синтезе, производстве красителей, в фармацевтическом синтезе и при поверхностной обработке металлов.
Вопрос: Является ли п-толуолсульфонат пиридиния кислотой?
Ответ: Да, п-толуолсульфонат пиридиния представляет собой кислоту, а именно производное пиридинсульфоновой кислоты.
Вопрос: Является ли п-толуолсульфоновая кислота неорганической?
Ответ: Нет, 4-метилбензолсульфокислота представляет собой органическое соединение, содержащее атомы углерода, водорода, кислорода и серы.
Вопрос: Каков механизм действия п-толуолсульфоновой кислоты и спирта?
Ответ: Механизм включает протонирование спирта 4-метилбензолсульфоновой кислотой с последующим отрывом молекулы воды, что приводит к образованию алкил-п-толуолсульфоната.
Вопрос: Нарисуйте органический продукт(ы) следующей реакции: п-толуолсульфокислота.
Ответ: Органический продукт(ы) зависит от конкретных условий реакции и задействованных реагентов, поскольку 4-метилбензолсульфоновая кислота может участвовать в различных реакциях.
Вопрос: Что такое реакции п-толуолсульфоновой кислоты?
A: 4-Метилбензолсульфоновая кислота может вступать в такие реакции, как этерификация, сульфирование, десульфирование и реакции замещения с различными органическими соединениями.
Вопрос: Является ли п-толуолсульфоновая кислота органическим основанием?
Ответ: Нет, 4-метилбензолсульфоновая кислота не является органическим основанием, а скорее органической кислотой из-за присутствия группы сульфоновой кислоты.
Вопрос: Как получить алкен из п-толуолсульфоновой кислоты?
Ответ: Сама по себе 4-метилбензолсульфоновая кислота не превращает соединение напрямую в алкен. Однако его можно использовать в качестве катализатора или реагента в специфических реакциях, приводящих к образованию алкенов, таких как реакции дегидратации или элиминирования.