任务21定对甲苯磺酸的小试方案

LOGO项目二 表面活性剂 对甲苯磺酸的生产任务 2.1 定对甲苯磺酸的小试方案能力目标1能通过查阅相关文献确定对甲苯磺酸的小试方案 2能利用磺化反应基本原理分析常见磺化反应的影响因素对磺化产物的影响，进而寻求适宜的反应条件 知识目标1掌握查找一般专业资料的方法 3了解硫酸化反应的基本原理 2掌握磺化反应目的及其特点、反应原理，理解反应的影响因素对反应结果的影响 几种生产方法 分析测试草案 生产成本估算 安全性 、三废分离提纯草案 理化常数指标 定方案 思维导图 定小试方案甲苯硫酸磺化法甲苯三氧化硫磺化法甲苯氯磺酸磺化法对甲苯磺酰氯水解法甲苯硫酸磺化法甲苯三氧化硫磺化法甲苯三氧化硫磺化法甲苯硫酸磺化法甲苯 硫酸 三氧化硫测熔程重结晶蒸馏内 容1、 点评意见 2、磺化反应特点及影响因素 3、绿色磺化技术及应用前景 4、定对甲苯磺酸的小试方案 1.1 磺化试剂的种类和特点1三氧化硫 2硫酸与发烟硫酸 3氯磺酸4其他磺化剂1.1 磺化试剂的种类和特点硫磺燃烧制二氧化硫，二氧化硫催化氧化制三氧化硫，经水吸收而得硫酸1.1 磺化试剂的种类和特点1.1.1 用三氧化硫磺化 1.1 磺化试剂的种类和特点1.1.2 用浓硫酸或发烟硫酸磺化 工业规模纯水制备装置 磺酸型离子交 换树脂1.1 磺化试剂的种类和特点1.1.2 用浓硫酸或发烟硫酸磺化 发烟硫酸浓度的换算方法：20%（质量分数）（ C三氧化硫 = 0.2）的发烟硫酸的意义是：80%的 H2SO4 + 20%的 SO3, 合计为 104.5%的浓硫酸。 做课本 Page 65 习题 21.1 磺化试剂的种类和特点讨论： 请根据磺化试剂不同的特点以及目前实验室现有条件，选择甲苯磺化生成对甲苯磺酸时使用的磺化试剂，并解释理由。1.2 磺化反应的原理甲苯 tolune 二甲苯 1,4-dimethylbenzene 苯磺酸 benzenesulfonic acid1.2 磺化反应的原理苯和 SO3 磺化反应过程苯环上发生了 亲电取代 反应：苯和硫酸的反应过程？甲苯和硫酸的反应过程？2.1 磺化反应的特点徐克勋 . 精细有机化工原料及中间体手册 M. 北京 : 化学工业出版社 , 1998: 3-602. 2.1 磺化反应的特点苯环的电子云 萘环的电子云96%，符合定位规律85%，遵循位阻规律2.1 磺化反应的特点解释原因 :温度的高低能影响产物的结构。大体积的磺酸基在温度较高时位阻效应明显，易接入苯环上邻、对位定位基的对位 。小结特点之一 :2.1 磺化反应的特点做对比实验 : 分别把 20g左右的甲苯和对甲苯磺酸晶体倒入水中磺酸基类化合物易溶于水小结特点之二 :2.1 磺化反应的特点该特点的应用 :2.1 磺化反应的特点把磺化反应的两个特点结合起来，能做什么？设计用甲苯生成唯一产物 邻氯甲苯 的合成路线。2.1 磺化反应的特点（对甲苯磺酸易溶于反应同时生成的水）选择怎样的仪器才能得到高产率的对甲苯磺酸的粗品？2.1 磺化反应的特点水分器2.1 磺化反应的特点研究磺化反应的目的是什么？1、提高精细化学品如药物、染料、农药的水溶性；2、通过引入大体积的磺酸基可以在合成中占特定的位置；3、通过引入磺酸基可进一步转换成 -OH、 -CN等其它官能团。2.2 磺化反应的影响因素1、磺化底物的结构2、磺化剂的浓度及用量3、磺酸基易水解脱 落 4、磺化温度与时间对产物结构的影响 5、使用添加剂对反应的影响6、搅拌速率的快慢对反应速率的影响2.2 磺化反应的影响因素讨论： 怎样操作才能得到高产率的对甲苯磺酸？（从磺化剂的用量、反应温度、反应时间、搅拌速率等方面来考虑）三氧化硫磺化车间2.3 磺化方法的选择讨论： 选择甲苯磺化生成对甲苯磺酸的方法，并解释理由。2.4 磺化产物的分离确定对甲苯磺酸的分离方案，并说明理由。磺化产物具有水溶性，分离较困难。3 绿色磺化技术及应用前景3 绿色磺化技术及应用前景参照：宋启煌 .精细化工绿色生产工艺 M .广州