p-Toluensülfonik asit, keskin bir kokuya sahip güçlü bir organik asittir. Çeşitli kimyasal reaksiyonlarda katalizör olarak ve organik sentezlerde reaktif olarak kullanılır.
| IUPAC Adı | p-toluensülfonik asit |
| Moleküler formül | C7H8O3S |
| CAS numarası | 104-15-4 |
| Eş anlamlı | PTSA, 4-metilbenzensülfonik asit, p-toluensülfonik asit |
| InChI | InChI=1S/C7H8O3S/c1-6-2-4-7(5-3-6)11(8,9)10/h2-5H,1H3,(H,8,9,10) |
P-toluensülfonik asidin özellikleri
p-toluensülfonik asit formülü
4-metilbenzensülfonik asitin formülü C7H8O3S’dir. Yedi karbon atomu, sekiz hidrojen atomu, üç oksijen atomu ve bir kükürt atomundan oluşan asidin moleküler bileşimini temsil eder.
p-toluensülfonik asit Molar kütle
4-metilbenzensülfonik asidin molar kütlesinin mol başına yaklaşık 172,2 gram olduğu tahmin edilmektedir. Molar kütle, bir maddenin bir molünün, kendisini oluşturan atomların atomik kütlelerinin eklenmesiyle belirlenen kütlesini ifade eder.
p-toluensülfonik asidin kaynama noktası
4-Metilbenzensülfonik asitin kaynama noktası yaklaşık 100 ila 110 santigrat derecedir. Kaynama noktası, buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu, bir maddenin sıvı formunun gaza dönüştüğü sıcaklığı temsil eder.
p-toluensülfonik asit Erime noktası
4-metilbenzensülfonik asidin erime noktası genellikle 105 ila 107 santigrat derece arasındadır. Erime noktası, katı bir maddenin normal atmosfer basıncı altında sıvı duruma geçtiği sıcaklığı gösterir.
p-toluensülfonik asitin yoğunluğu g/mL
4-metilbenzensülfonik asidin yoğunluğu mililitre başına yaklaşık 1,28 gramdır (g/mL). Yoğunluk, bir maddenin birim hacim başına kütlesini ifade eder ve genellikle mililitre başına gram veya santimetre küp başına gram olarak ifade edilir.
p-Toluensülfonik Asit Molekül Ağırlığı
4-metilbenzensülfonik asidin moleküler ağırlığı mol başına yaklaşık 172,2 gramdır. Asidin moleküler formülündeki tüm atomların atom ağırlıklarının toplamını temsil eder ve moleküler ölçekte kütlesini gösterir.
p-toluensülfonik asidin yapısı
4-Metilbenzensülfonik asit, aromatik halkanın para (p-) pozisyonuna bağlı bir sülfonik asit fonksiyonel grubuna (-SO3H) sahip bir toluen halkasından oluşan kimyasal bir yapıya sahiptir. Bu yapı asitliği verir ve kimyasal reaksiyonlardaki reaktivitesini etkiler.
P-toluensülfonik asidin çözünürlüğü
4-Metilbenzensülfonik asit, suda ve etanol ve aseton gibi birçok organik çözücüde çözünür. Sudaki çözünürlüğü, hidrojen bağı yoluyla polar su molekülleriyle etkileşime giren polar sülfonik asit grubunun varlığından gelir.
| Dış görünüş | Beyaz ila kirli beyaz kristal toz |
| Spesifik yer çekimi | 1.28g/ml |
| Renk | Renksizden soluk sarıya |
| Koku | Keskin koku |
| Molar kütle | 172,2 g/mol |
| Yoğunluk | 1.28g/ml |
| Füzyon noktası | 105-107°C |
| Kaynama noktası | 100-110°C |
| Flaş noktası | Müsait değil |
| sudaki çözünürlük | Çözünür |
| çözünürlük | Etanol, aseton ve diğer organik çözücülerde çözünür |
| Buhar basıncı | Müsait değil |
| Buhar yoğunluğu | Müsait değil |
| pKa | ~ -2 |
| pH | < 1 |
P-toluensülfonik asidin güvenliği ve tehlikeleri
4-Metilbenzensülfonik asit belirli güvenlik endişeleri ve tehlikeleri oluşturur. Cilt, gözler ve solunum sistemi için aşındırıcıdır, temas halinde tahrişe ve yanıklara neden olur. Buharının veya tozunun solunması solunum rahatsızlığına neden olabilir. Kullanırken eldiven ve gözlük gibi koruyucu önlemler kullanılmalıdır. Uyumsuz maddelerden uzakta, sıkıca kapatılmış bir kapta saklanmalıdır. Yutma veya kazara maruz kalma durumunda derhal tıbbi müdahale gereklidir. Tehlikeli buharların birikmesini önlemek için asit iyi havalandırılan bir alanda kullanılmalıdır. Genel olarak, potansiyel riskleri en aza indirmek için uygun önlemler ve güvenlik kurallarına uymak çok önemlidir.
| Tehlike sembolleri | Aşındırıcı |
| Güvenlik Açıklaması | – Cilt, göz ve solunum sistemi ile temasından kaçının. – Eldiven, gözlük ve koruyucu kıyafet kullanın. – Uyumsuz maddelerden uzakta, sıkıca kapalı bir kapta saklayın. |
| Birleşmiş Milletler tanımlayıcıları | Müsait değil |
| HS kodu | 29041000 |
| Tehlike sınıfı | 8 (Aşındırıcı madde) |
| Paketleme grubu | III (Küçük tehlike) |
| Toksisite | Cilt ve gözler için aşındırıcı ve tahriş edicidir. Buharların veya tozun solunması solunum rahatsızlığına neden olabilir. |
P-toluensülfonik asitin sentezi için yöntemler
Çeşitli yöntemler 4-metilbenzensülfonik asitin sentezine izin verir. Yaygın bir yaklaşım, tolüenin konsantre sülfürik asitle reaksiyona sokulmasını içerir. P-toluensülfonik asitin sentezi, sülfürik aside toluen eklenirken kontrollü bir sıcaklığın korunmasını içerir. Reaksiyon ana ürün olarak p-tolüensülfonik asit üretir.
Başka bir yöntem, p-tolüensülfonik asit öncüsü p-tolüensülfonil klorürün, potasyum permanganat veya sodyum dikromat gibi bir oksitleyici madde kullanılarak oksidasyonunu içerir. Reaksiyon sulu veya organik bir solvent içerisinde gerçekleşir ve p-toluensülfonik asit oluşumuyla sonuçlanır.
p-toluensülfonik asit hazırlamak için, tolüeni sülfonatlamak amacıyla dumanlı sülfürik asit (oleum) veya kükürt trioksit kullanılabilir. Bu yöntem, kontrollü koşullar altında sülfürik asit veya sülfür trioksitin toluene eklenmesini ve p-toluensülfonik asit üretilmesini içerir.
P-toluensülfonik asidi sentezlemek için tolüenin sülfürik asitle reaksiyonu sırasında benzoil peroksit veya demir(III) klorür gibi bir katalizör mevcuttur. Katalizör, sülfonasyon işlemini kolaylaştırarak p-toluensülfonik asit oluşumuna yol açar.
Bu sentez yöntemleri, farmasötikler, boyalar ve organik sentez dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde uygulama alanı bulan p-toluensülfonik asitin üretimini mümkün kılar. Bu sentez süreçleri sırasında uygun güvenlik önlemlerinin ve uygun kullanım prosedürlerinin takip edilmesi gerektiğine dikkat etmek önemlidir.
p-toluensülfonik asitin kullanımları
4-Metilbenzensülfonik asitin çeşitli endüstrilerde birçok uygulaması vardır. Yaygın kullanımlarından bazıları şunlardır:
- Kimyasal reaksiyonlar: 4-metilbenzensülfonik asit, esterifikasyon, asilasyon ve polimerizasyon reaksiyonlarını katalize eder.
- Organik sentez: Sülfonik asit fonksiyonel gruplarını moleküllere dahil etmek için reaktif olarak 4-metilbenzensülfonik asit kullanın, böylece organik sentezde sülfonilasyon ve desülfonasyon reaksiyonlarını kolaylaştırır.
- Farmasötikler: Antibiyotikler, analjezikler ve antiinflamatuarlar dahil olmak üzere farmasötik ara maddelerin sentezinde 4-metilbenzensülfonik asit uygulanır.
- Boya Üretimi: Boya üretmek için aromatik bileşikleri sülfonatlayarak boya ve pigment üretiminde 4-metilbenzensülfonik asit kullanın.
- Elektrokaplama: Çeşitli yüzeylere metal kaplamalar biriktirmek için elektrokaplama işlemlerinde asit katalizörü olarak 4-metilbenzensülfonik asit kullanın.
- İyon Değiştirme Reçineleri: Su arıtma, kromatografi ve ayırma işlemlerinde kullanılan iyon değiştirme reçinelerinin üretiminde 4-metilbenzensülfonik asit kullanın.
- Polimer endüstrisi: Sentetik polimerlerin ve plastiklerin üretiminde polimerizasyon katalizörü ve stabilizatör olarak 4-metilbenzensülfonik asidi uygulayın.
- Yüzey işleme: Alüminyum ve çelik gibi metallerin korozyon direncini ve yapışma özelliklerini geliştirmek için yüzey işleminde 4-metilbenzensülfonik asit kullanın.
- Temizlik Maddeleri: Mineral birikintilerinin ve pas lekelerinin giderilmesine yardımcı olmak için temizlik maddelerine ve deterjanlara bir bileşen olarak 4-metilbenzensülfonik asit ekleyin.
- Analitik Kimya: Yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) gibi çeşitli analitik tekniklerde kalibrasyon amacıyla standart madde olarak 4-metilbenzensülfonik asit kullanın.
Bu çeşitli uygulamalar, 4-metilbenzensülfonik asidin çeşitli endüstriyel işlemlerde ve bilimsel alanlarda çok yönlülüğünü ve önemini vurgulamaktadır.
Sorular:
S: Etanol ve p-toluensülfonik asit bir karbonil ile nasıl reaksiyona girecek?
C: Etanol ve 4-metilbenzensülfonik asit, bir karbonil ile esterleşmeye uğrayarak bir ester oluşumuna neden olabilir.
S: p-toluensülfonik asit ne için kullanılır?
4-metilbenzensülfonik asit, organik sentezde, boya üretiminde, farmasötik sentezde ve metallerin yüzey işlemlerinde katalizör, reaktif olarak uygulamalar bulur.
S: Piridinyum p-tolüensülfonat bir asit midir?
C: Evet, piridinyum p-toluensülfonat bir asittir, özellikle piridin sülfonik asidin bir türevidir.
S: p-toluensülfonik asit inorganik midir?
C: Hayır, 4-metilbenzensülfonik asit, karbon, hidrojen, oksijen ve kükürt atomları içeren organik bir bileşiktir.
S: P-toluensülfonik asit ve alkolün mekanizması nedir?
C: Mekanizma, alkolün 4-metilbenzensülfonik asit ile protonasyonunu ve ardından bir su molekülünün ayrılmasını ve bunun sonucunda bir alkil p-tolüensülfonatın oluşmasını içerir.
Soru: Aşağıdaki reaksiyonun organik ürününü/ürünlerini çizin: p-tolüensülfonik asit.
C: 4-metilbenzensülfonik asit çeşitli reaksiyonlara katılabildiğinden, organik ürün/ürünler spesifik reaksiyon koşullarına ve ilgili reaktiflere bağlıdır.
S: p-toluensülfonik asit reaksiyonları nelerdir?
C: 4-Metilbenzensülfonik asit, çeşitli organik bileşiklerle esterleşme, sülfonasyon, desülfonasyon ve ikame reaksiyonları gibi reaksiyonlara girebilir.
S: p-toluensülfonik asit organik bir baz mıdır?
C: Hayır, 4-metilbenzensülfonik asit organik bir baz değil, sülfonik asit grubunun varlığından dolayı organik bir asittir.
S: P-toluensülfonik asitle alkeni nasıl yaparsınız?
C: 4-Metilbenzensülfonik asit tek başına bir bileşiği doğrudan alkene dönüştürmez. Ancak dehidrasyon veya eliminasyon reaksiyonları gibi alken oluşumuna yol açan spesifik reaksiyonlarda katalizör veya reaktif olarak kullanılabilir.