Общие сведения о реакции
Реакция сульфохлорирования, т.е. введения группы SO2Cl в молекулу органического соединения, используется как для получения сульфохлоридов RSO2Cl, так и сульфокислот последующим гидролизом сульфохлоридов. Последний способ является одним из основных при получении алкилсульфокислот.
Значение реакции сульфохлорирования в синтезе лекарственных веществ обусловлено тем, что сульфохлориды являются важными промежуточными продуктами в синтезе сульфаниламидных препаратов.
Как уже указывалось (с. 34), при взаимодействии эквимолекулярного количества хлорсульфоновой кислоты с ароматическими углеводородами образуются сульфокислоты:
Сульфохлорирования ароматических соединений хлорсульфоновой кислотой проходит лишь при значительном избытке последней (4-6 кратным). Действие на ароматические соединения избытком хлорсульфоновой кислоты при температуре не выше 100°С является основным методом получения ароматических сульфохлоридов, которые используются для получения амидов, анилидов, эфиров сульфокислот, а также ароматических сульфиновых кислот и др. соединений:
Известны и другие способы получения сульфохлоридов.
Прямое сульфохлорирование возможно благодаря образованию катиона SO2Cl+ при диссоциации хлорсульфоновой кислоты по уравнению:
В качестве побочных продуктов при сульфохлорировании помимо сульфокислот могут образовываться сульфоны:
Процесс сульфохлорирования можно вести как непрерывным, так и периодическим способом. Периодический метод применяется значительно чаще. Аппараты для проведения сульфохлорирования практически не отличаются от сульфураторов. Следует, однако, иметь в виду, что выделение хлорида водорода в процессе сульфохлорирования создаёт повышенную опасность коррозии оборудования, поэтому применение эмалированных аппаратов предпочтительно. Кроме того, использование змеевиков в таких аппаратах опасно, так как при их разъедании и попадании воды в сульфомассу возможен выброс последней вследствие бурной реакции хлорсульфоновой кислоты с водой:
Выделяющийся в процессе реакции хлорид водорода улавливают водой в поглотительной системе.
Сульфохлориды, как правило, не растворяются или плохо растворяются в холодной воде, поэтому их выделяют при выливании сульфомассы на лёд или воду, охлаждаемую льдом или рассолом. Перегрев может привести к гидролизу сульфохлорида:
Наибольшее промышленное значение имеет процесс сульфохлорирования фенилуретилана:
Реакцию проводят при температуре 42-45°С и избытке хлорсульфоновой кислоты в 5,3-5,5 раза. Выход сульфохлорида при этом составляет 82-83%.
Вторым по значимости является производство п-ацетанилидсульфохлорида:
п-Толуолсульфохлорид получается при производстве сахарина и используется в синтезе лекарственного препарата этамид.