磺化反应
磺化反应
磺化反应●概述●磺化剂的种类●磺化反应历程●磺化反应的影响因素●磺化方法●磺化后处理一、概述1，目的Ar-H + H2SO4 → Ar-SO3H①使产物具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维的亲和力如产物表面活性②将-SO3H 转变为-OH,-NH2,-CN,-X等，从而制成系列中间体基团置换§2.1概述③利用磺酸基的水解性，完成特定的反应后，再将其水解安定蓝B 色基2，磺化方法（引入SO3H的方法）过量硫酸法共沸去水法（溶剂法）三氧化硫法氯磺酸（Cl SO3H ）磺化法亚硫酸盐磺化法（NaHSO3）二、磺化剂的种类1，SO 3---最有效的磺化剂SO32，H 2SO 4和发烟硫酸H2SO4和发烟硫酸 3，氯磺酸氯磺酸 4，亚硫酸钠或亚硫酸氢钠 三、磺化反应历程 ● 磺化动力学 ● 反应历程 1、磺化动力学可能的磺化质点是不同溶剂化的SO 3分子 , a, 在发烟硫酸中主要的磺化质点为SO 3，b, 在较浓的硫酸中的质点为H 2S 2O 7，它是SO 3和H 2SO 4溶剂化的形式C,在较低浓度的硫酸中（80％－85％）主要是H 3SO 4＋，它是SO 3和H 3O ＋溶剂化形式磺化反应动力学SO 3+H 2SO 4H 2S 2O 7SO 3+H 3O+H 3SO 4+133333]][)[()(SO ArH SO k SO v HArSO SO ArH K k=−→←+-+2、反应历程四、磺化反应的影响因素●被磺化有机物的性质●磺基的水解●磺化温度●磺化剂的浓度和用量●添加剂的影响1、被磺化物的性质磺化反应是亲电取代，已有取代基是给电基团，使反应易进行；已有取代基为吸电基团使反应难进行 常见有机物磺化反应难易程度2、 磺基的水解磺基的水解规律● 有吸电子基的芳磺酸，芳环上的电子云密度较低，磺基难 水解 ● 有给电子基的芳磺酸，芳环上的电子云密度比较高，磺 基容易水解● 介质中H ＋3O 的浓度越高，水解速度越快，因此磺酸的水解都采用中等浓度的硫酸● 磺化和水解的速度与硫酸温度有关,每升高10℃,磺化速度增加2倍,水解速度增加2.5-3.5倍。
第五章：磺化反应
沸点/℃
磺化速度 磺化转化率 磺化热效应 磺化物粘度 副反应 产生废酸量 反应器容积
需加热 低 少 大 大
十分粘稠 多，有时很高 无 很小
2013年7月29日3时45分
21
硫酸的浓度和用量
π值：用SO3质量百分数表示 “废酸”中所含 H2SO4的浓度。 计算：
2013年7月29日3时45分
OH
OH OH H2SO4 90℃ HO3S
雪佛酸
OH H2SO4 106~120℃ HO3S
R 酸
SO3H
SO3H OH H2SO4+2%SO3 70~80℃ HO3S
G 酸
SO3H
OH
HO3S
OH H2SO4+SO3
雪佛酸
OH
35~55℃ HO3S
2013年7月29日3时45分
34
磺化剂的配制
2013年7月29日3时45分
23
异构化
SO3H
磺化时发现，在一定条件下， 磺基会从原来的位置转移到其 他位置，这种现象称为“磺
+ H2SO4
160℃
SO3H
酸的异构化”
（1）多数情况是磺酸基 水解再磺化的过程。
（2）无水生成或无水参 与反应时，可以认为是分 子内重排。
HO 3S
CH3
CH3
H2SO4 200℃
2013年7月29日3时45分
4
5.1.2 磺化目的
可将-SO3H转化为其它基团: -OH, -NH2, -CN, -Cl, ……
Cl O Cl
OH
Cl
O
Cl
2013年7月29日3时45分
药物合成反应 第十章 磺化反应
H2SO4 65 70 ,3h
CH3
CH3
CH3 SO3H CH3 (1)
CH3
使用发烟硫酸作磺化剂的特点是，反应速度 快且稳定，温度较低，同时具有工艺简单、设 备投资低、易操作等优点；但缺点是其对有机 物作用剧烈，常伴有氧化、成砜的副产品，磺 化时，仍有水产生，随着反应的进行，生成的 水使硫酸浓度下降，当达到95％时，反应停止 ，产生大量的废酸。 发烟硫酸适用于反应活性较低的芳香化合 物磺化和多磺酸物的制备。例如利尿药依他尼 酸中间体2,3,4,-三氯苯磺酸钠（2）的制备就是 采用发烟硫酸作磺化剂。
O
CH2OCONH N O (5)
CH2OCONH2 SO3Na
用三氧化硫磺化常有以下几种方式：
1．气体三氧化硫法磺化 用十二烷基苯 制备十二烷基苯磺酸钠就是用此法。
C12H25
SO3
C12H25
NaOH
C12H25
SO3H
SO3Na
2．液体三氧化硫法磺化 主要用于不活 泼液态芳烃的磺化，生成的磺酸在反应 温度下必须是液态的，而且粘度不大。 如由硝基苯制备间-硝基苯磺酸可用此法 。
OH
H2SO4 30
OH
+
OH SO3H
SO3H
NO2
H2SO4.SO3 140
NO2 SO3H
在进行多磺化时，由于为强吸电子基，因而， 欲再引入一个，则需在更为强烈的反应条件下 进行。如萘的多磺化：
H2SO4 160 H2SO4 60 170
SO3H HO3S SO3H
+
SO3H
H2SO4.SO3 80
O
CH3 (16)
OH
CH3 HO H3C
磺化反应知识点总结
磺化反应知识点总结一、磺化反应的机理磺化反应的机理主要包括三个步骤：磺酸酯或磺酰氯的亲核取代、醇解和亲核加成。
1. 磺酸酯或磺酰氯的亲核取代磺化反应通常以磺酸酯或磺酰氯作为试剂，它们在反应中起到亲核取代的作用。
当磺酸酯或磺酰氯与化合物中的氢原子发生交换时，产生磺化产物。
这个过程可以用下面的化学方程式表示：R-OH + R'-OSO2Cl → R-OSO2R' + HCl其中，R和R'分别是有机基团，可以是烷基、芳基等。
2. 醇解醇解是磺化反应中的一个重要步骤，它是指磺酸酯或磺酰氯与醇在碱性条件下发生反应，生成磺酸盐。
具体的化学方程式如下：R-OSO2R' + H2O → R-OH + R'-OSO3H3. 亲核加成在一些特殊的情况下，磺酸酯或磺酰氯也可以与烯烃或炔烃等化合物发生亲核加成反应，生成磺酸酯或磺酰氯。
这个过程可以用下面的化学方程式表示：R-OSO2R' + R"CH=CH2 → R'-OSO2R"CH-CH2SO2R'以上就是磺化反应的机理，通过以上三个步骤，磺化反应引起了有机物中的氢原子的取代，生成了磺化产物。
二、磺化反应的影响因素磺化反应的速率和选择性受到许多因素的影响，包括试剂的种类、反应条件、溶剂等。
下面具体介绍一下各种影响因素：1. 试剂的种类磺酸酯和磺酰氯是磺化反应中最常用的试剂，它们在反应中起到亲核取代的作用。
不同种类的试剂对反应速率和选择性具有不同的影响，通常情况下，磺酸酯的活性要比磺酰氯高，因此磺酸酯在磺化反应中的应用更为广泛。
2. 反应条件反应条件包括温度、pH值、反应物浓度等，这些条件对磺化反应的速率和选择性有着重要的影响。
通常情况下，较高的温度和碱性条件有利于加速磺化反应的进行，提高产物的产率。
3. 溶剂溶剂在磺化反应中起到溶解反应物和促进反应的作用，不同溶剂对反应速率和选择性也有着一定的影响。
磺化反应
磺化反应的定义
2
磺化反应的目的
3
磺化试剂
4
磺化工艺方法
磺化反应概述
1.磺化反应定义
在有机分子中的碳原子上引入磺酸基（—SO3H）的反应叫做 磺化反应。
2.磺化反应的目的
目的之一：赋予有机物酸性、水溶性、表面活性及对纤维的亲和力等。
H2O
磺化铜酞菁（水溶性染料）
阴离子表面活性剂
酸性染料对蛋白质纤维上染
ArH + ClSO3H
摩尔比 1
≈1
ArH + ClSO3H
摩尔比 1
4～5
ArSO3H
ArSO2Cl RNH2
ArSO2NHR
小结
磺酸基不仅可以赋予产品酸性、水溶性和表面 活性，还可以转化为其它重要的基团或促进某 些反应的进行。过量硫酸磺化法和三氧化硫磺 化法是最重要的磺化工艺方法。
过过量量硫硫酸酸磺磺化化法 共沸去水磺化法 芳伯胺烘焙磺化法 三氧化硫磺化法
氯磺酸磺化法 亚硫酸盐法
磺氧化法 磺氯化法
芳环上取代磺化方法比较
磺化方法
磺化剂
过量硫酸磺化法
浓硫酸 发烟硫酸
三氧化硫磺化法
共沸去水磺化法 （向硫酸中通入过热
芳烃蒸汽）
SO3 浓硫酸
适用范围
特点
广
硫酸用量大，有废酸生成
较少
不生成水，无废酸产生
Ar -NH2 + H2SO4 成盐 Ar—NH2 • H2SO4
脱水，-H2O 分子内重排
➢ 高温反应 ➢ 主要得到对位产物 ➢ 带有-OH、-OCH3、-NO2和多卤基化合物不宜采用
芳伯胺的烘焙磺化法
操作方式
炉式烘焙磺化法
磺化反应
1. 稀释盐析法 某些芳磺酸在50－80％硫酸中溶解度很小， 磺化结束后，往磺化液中加入水，稀释到适 当浓度，磺酸即析出。
2. 直接盐析法
将磺化产物加至食盐溶液中，使磺酸成盐析出
SO3H + NaCl SO3Na
+ HCl
HCl对设备有一定腐蚀
3. 中和盐析法
为了减少母液对设备的腐蚀性，常采 用中和盐析法
RCH＝CH2 + －H O HO S OH O RCH＝CH2 SO3H R CH O CH2 SO2 R- CH－CH2 SO3H
3. 烷烃的磺化 烷烃的磺化较困难，是自由基机理，用强 磺化剂，一般是叔碳或仲碳上的磺化
RH + SO2 ＋ Cl2
RSO2Cl + HCl
Cl2 光照
2 Cl ＋ RH RSO2 ＋Cl2
第三节 磺化剂和主要磺化法
工业上常用的磺化剂有硫酸、发烟硫酸、三氧 化硫、氯磺酸和亚硫酸盐等。各种磺化剂具有 不同的特点，适用于不同的场合。活性较高磺 化剂有：三氧化硫、发烟硫酸（20％、30－65 ％、氯磺酸；活性较低是浓硫酸、亚硫酸钠、 亚硫酸氢钠；根据磺化剂的不同可区分为以下 主要磺化法 3－1 硫酸磺化法
1－1磺化反应的目的和意义 1.表面活性剂的合成 (1) 化合物中引入磺酸基后，可具有 乳化、润湿、发泡等多种表面活性， 所以广泛地用于表面活性剂。 例 如 十二烷基磺酸钠，C12H25SO3Na
ROH + SO3
ROSO3H
NaOH
ROSO3Na
2.磺化可赋予有机化合物水溶性和酸性。 (1) 在工业上常用以改进染料、指示剂等的溶解 度和提高酸性。 例如：中间体间二氨基苯磺酸，淡黄色单斜结 晶，易溶于热水，微溶于冷水，在空气中慢 慢变成褐色。用于生产活性嫩黄X－6G
第三章磺化反应
水与过量芳烃形成共沸物一起蒸出。
适用范围： 低沸点芳烃，如苯、甲苯等。
三、 芳伯胺的烘焙磺化
适用范围 芳香族伯胺及其甲基、氯取代衍生物。
反应过程
NH2
H2SO4 成盐
NH3+. HSO4-
180～190℃ －H2O
NH .SO3H 烘焙
2.硫酸和发烟硫酸
硫酸
稀硫酸 92％－93％的硫酸 活性较低，速度慢，转化率低，现使用少， 主要用于易磺化的有机化合物
浓硫酸 98％的硫酸 随着水的生成，浓度下降，需要加过量。
优点：反应温和，副反应少，易于控制，过 量硫酸降低物料粘度
发烟硫酸
含游离SO3 20％－25％ 含游离SO3 60％－65％ 介于硫酸和三氧化硫之间
0
2. 磺化剂的影响
表 不同磺化剂对反应的影响
项目 磺化剂
沸点，℃ 磺化速度 磺化转化率 磺化热效应 磺化物粘度
副反应 产生废酸量 反应器容积
H2SO4 290～317
慢
达到平衡，不完全
需加热 低 少 大 大
ClSO3H 151～150
较快 较完全
一般 一般
少 较少
大
SO3•H2SO4
较快 较完全
5. 搅拌的影响
加快物料在酸相中的溶解. 强化传热、传质，提高反应速度，防止局部
过热和副产物的生成。
第二节 磺化方法
过量硫酸磺化 共沸去水磺化 芳伯胺的烘焙磺化 三氧化硫磺化 氯磺酸磺化 置换磺化
一、 过量硫酸磺化
ArH + H2SO4 特点：
ArSO3H + H2O
磺化反应
磺化反应苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基（—SO3H）所取代的反应。
1.磺化反应一种向有机分子中引入磺酸基(—SO2H)或磺酰氯基(—SO3Cl)的反应过程。
磺化过程中磺酸基取代碳原子上的氢称为直接磺化；磺酸基取代碳原子上的卤素或硝基，称为间接磺化。
磺化剂通常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化剂，有时也用三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧以及亚硫酸钠等作为磺化剂。
可分为直接磺化和间接磺化两大类。
直接磺化用硫酸进行磺化是可逆反应，在一定条件下生成的磺酸又会水解。
在很多情况下，磺化温度会影响磺基进入芳环的位置。
例如，萘用浓硫酸在低温下进行磺化，主要生成易水解的萘-1-磺酸,而高温磺化则主要生成难水解的萘-2-磺酸。
磺化是放热反应，低温磺化时需要冷却，而高温磺化则需要加热保温。
根据所用磺化剂的不同而区分为：①过量硫酸磺化大多数芳香族化合物的磺化采用此法。
用浓硫酸磺化时，反应通式为：R*H2m-G'[+H 式中Ar表示芳基。
反应生成的水使硫酸浓度下降、反应速率减慢，因此要用过量很多的磺化剂。
难磺化的芳烃要用发烟硫酸磺化。
这时主要利用其中的游离三氧化硫，因此也要用过量很多的磺化剂。
Ar－H＋SO3—→Ar－SO3H②三氧化硫磺化优点是磺化时不生成水，三氧化硫用量可接近理论量，反应快、废液少。
但三氧化硫过于活泼，在磺化时易于生成砜类等副产物，因此常常要用空气或溶剂稀释使用。
主要用于由十二烷基苯制十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂的磺化过程。
③共沸去水磺化用于从苯和氯苯制苯磺酸和对氯苯磺酸。
特点是将过量6～8倍的苯蒸气在120～180℃通入浓硫酸中，利用共沸原理由未反应的苯蒸气将反应生成的水不断地带出，使硫酸浓度不致下降太多，此法硫酸的利用率高。
因磺化时用苯蒸气，又简称气相磺化。
④烘焙磺化用于某些芳伯胺的磺化。
特点是将芳伯胺与等摩尔比的浓硫酸先制成固态硫酸盐,然后在180～230℃烘焙，或是将芳伯胺与等摩尔比的硫酸,在三氯苯介质中在180℃加热,并蒸出反应生成的水。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
NH2 conc. H2SO4 烘焙磺化
NHNH2 conc. H2SO4 非烘焙磺化 SO3H 85%~88% NH2 NH2
+
SO3H 12%~15%
B-2 芳胺烘焙磺化工艺操作方式
B-3 溶剂烘焙磺化工艺溶剂选择
据最佳脱水温度来选择需要的溶剂。常选择与水不相互溶解的
提高磺化温度可以加快反应速度, 缩短反应时间,
但是温度太高会引起多磺化、砜的生成、氧化和胶化 （形成聚砜）等副反应。实际上, 具体磺化过程的加料 温度、保温温度和保温时间都是通过最优化实验确定的
K 加入辅助剂
在磺化过程中，为了抑制氧化、碸的形成、深度磺化或改 变定位，常常在磺化体系中加入适量辅助剂。 酚类化合物 少量硫酸钠或硼酸抑制被氧化
Me Heat Me HO3S
Me
Me
H 形成的芳磺酸水解影响
在一定条件下, 形成的芳磺酸水解脱去磺酸基。例
如，将高温磺化液用水稀释, 并在140℃左右通入水蒸气,
则萘-1-磺酸被水解成萘, 并随水蒸气蒸出, 而萘-2-磺酸则 不被水解，从而提高萘-2-磺酸选择性
SO3H
140℃ SO3H 水蒸气蒸馏
B-4 螺杆挤压反应器连续烘焙磺化法
螺旋挤压反应器类似于绞肉机，有密封的同步蜗杆轴。 螺杆直径 D = 125 mm
有效螺杆长度 30 D
螺杆转数 8 r /min 进料区长度 4 D, 温度 135℃
反应一区长度 2D， 烘熔温度 220℃ 反应二区长度 21D，烘熔温度 240℃
反应三区长度 3D,
子基（如硝基）时，所形成的芳磺酸很难水解；对萘系
化合物来说，α-萘磺酸比β-萘磺酸更容易水解
SO3H 140℃ 165℃ H2SO4 SO3H
J 磺化温度与时间
磺化温度会影响磺基进入芳环的位置和异构磺 酸的生成比例。特别是在多磺化时, 为了使每一个磺基 都尽可能地进入所希望的位置, 对于每一个磺化阶段都 需要选择合适的磺化温度
3.2
磺化试剂
3.2.1 浓硫酸与发烟硫酸
A 浓硫酸与发烟硫酸相图
B 发烟硫酸中三氧化硫质量分数计算
设M克发烟硫酸中，三氧化硫质量为 m(SO3)；硫酸质量为 m(H2SO 4)。则： M = m(SO3) + m(H 2SO4) w(SO3) = m(SO3) m(SO3) + m(H2SO4) ＝ m(H2SO4) = M - m(SO3) m(SO3) M
Me H2SO4 Me 低温 SO3H Me Me 150℃ HO3S Me Me
3.4
磺化工艺过程
3.4.1 苯环上的取代磺化工艺过程
(1) 过量硫酸磺化法
(2) 共沸去水磺化法
(3) 芳伯胺的烘熔磺化法 (4) 氯磺酸磺化法 (5) 三氧化硫磺化法
A 共沸脱水磺化工艺
为了克服过量硫酸磺化法硫酸用量多, 废酸生成量多
流出物 SO3H
剩余溶液
H-1 芳磺酸水解机理
SO3H SO3 + H+ H SO3
H
SO3 + H2O + H2SO4
酸浓度越高水解速度越快，但是浓度过高又会再度 磺化，为避免再磺化，一般采用30％~70%进行磺酸水 解。但是也有用96％硫酸水解的。
SO2CH2CH2OSO3H 65% Oleum 140℃ NH2 HO3S NH2 SO3H SO2CH2CH2OSO3H 96% H2SO4 100℃ NH2 SO3H SO2CH2CH2OSO3H
惰性溶剂，在较低温度下脱水磺化时, 用低沸点溶剂。如，1,2- 二氯 乙烷(83.5℃)；1,2-二氯丙烷(96.4℃)；氯苯(131.5℃) 等。在较高温度 下脱水磺化时, 用高沸点溶剂。如, 氯苯和二氯苯的混合溶剂（邻二 氯苯 179.5℃, 对二氯苯 174℃ ）; 粗品1,2,4-三氯苯（213℃）, 1,3,5三氯苯（219℃）；环丁砜(285℃)。环丁砜是良好的强极性溶剂, 价 格贵, 与水互溶, 难回收, 一般不采用。
等缺点, 对于低沸点芳烃(例如苯、甲苯和二甲苯)的一磺
化, 可以共沸去水磺化法
C6H6 H2 O
750
PH
2O
P / mmHg
500
250
PH
2O
20
40
60
T/℃
80
100
A-1 共沸脱水磺化工艺应用实例
在制苯磺酸时 , 可将过热到150~170℃的苯蒸气连续地 通入到120℃的浓硫酸中, 由于反应热, 磺化液逐渐升温到 170~190℃, 磺化生成的水随着未反应的那部分苯蒸气一起
烘熔温度 255℃
B-4
螺杆挤压反应器烘焙磺化法实例
将苯胺与化学计算量的96%硫酸在165~170℃混合成为
熔融态的苯胺硫酸盐,以57.5 kg/h的流量连续通过双蜗杆挤
压烘熔反应器, 反应物留时间24 min, 得到浅灰色对氨基苯磺
酸, 生产能力51 kg/h, 平均收率 98.5%, 产物含微量间氨苯磺 酸、邻氨基苯磺酸和苯胺-2,4-二磺酸等杂质。反应过程需
(1) 芳环上的取代磺化
(2)α-烯经用三氧化硫的取代磺化 (3) 高碳脂肪酸甲酯用三氧化硫的取代磺化
(4) 链烷烃用二氧化硫的磺氧化和磺氯化
(5) 用亚硫酸盐的加成磺化 (6) 用亚硫酸盐的置换磺化
3.1.2 磺化操作的目的
(1) 功能基团 使产品具有水溶性、酸性、表面活性或对纤维素 具有亲和力 (2) 中间基团 将磺基转化为-OH, -NH2, -CN或-Cl等取代基 (3) 阻断基团 先在芳环上引入磺基, 完成特定反应后, 再将磺基 水解脱掉
Ar-H + 磺化剂 Ar-SO3H + H2O
G 形成的芳磺酸异构化影响
以浓硫酸或发烟硫酸为磺化剂的磺化反应是可逆的, 在一定条件下, 可以发生磺酸的异构化反应或磺基水解的 脱磺基反应
80℃ + H2O H2SO4
96.5%
SO3H
165℃ 165℃ SO3H + H2O
81.6%
Me H2SO4 Me HO3S
3.2.2 氯磺酸
O S HO OH HO O O S Cl O SO3 + HCl
氯磺酸是有刺激嗅味的无色或棕色油状液体, 凝固点-80℃, 沸点151~152℃。氯磺酸遇水立即分解成硫酸和氯化氢, 并放出 大量的热, 容易发生喷料或爆炸事故, 因此所用有关物料和设备 都必须充分干燥, 以保证正常、安全生产。氯磺酸是由三氧化硫 和无水氯化氢反应而制得的, 它可以看做是SO3和HCl的配合物 (SO3.HCl),它比发烟硫酸磺化能力强得多。其质量对于磺化效果 有很大影响。最好使用存放时间短的氯磺酸。因为存放时间长 的氯磺酸会因吸潮分解而含有磺化能力弱的硫酸。
第三章 磺化及硫酸化过程
磺化操作分类及其目的 磺化剂
磺化反应历程及其影响因素
磺化工艺过程
磺化反应实例
3.1
磺化操作的分类与目的
3.1.1 磺化操作及分类
磺化概念 在有机分子的碳原子上引入磺基(-SO3H)的过程叫“磺 化”, 其产物是磺酸(R-SO3H)、磺酸盐(R-SO3M;)或磺酸氯 (RSO2Cl) 磺化过程类型
高温磺化
蒽醌磺化
少量硫酸钠抑制碸形成
少量金属汞定位作用
OH
OH conc. H SO 2 4 少量 Na2SO4
HO3S OH HO3S
O conc. H2SO4 O O O
少量 Hg
SO3H
O SO3H
SO3H
O
J 磺化小结
浓硫酸浓度、磺化温度、反应时间对芳磺酸异构化 都有影响：高浓度、短时间和较低温度，有利于动力学 控制产物的形成；低浓度、长时间和较高温度，有利于 热力学控制产物的形成 。例如：
的单磺化过程为什么多用20％的发烟硫酸？
2. 要配制1000 Kg质量分数为100％的硫酸，需要质量 分数分别为98％硫酸和20％发烟硫酸各多少公斤？
3. 简述三氧化硫磺化试剂的一般特征，实验室中仅有
50％的发烟硫酸，怎样获得65％的发烟硫酸，应该 注意哪些事项。
3.3
磺化反应历程及影响因素
3.3.1 发烟硫酸的解离研究
一定的时间, 甚至需要提高反应温度。
D 同离子相应
在磺化液中加入Na2SO4, 会抑制磺化反应的速度。 这是因为Na2SO4与H2SO4相作用会离解出HSO4- ， HSO4- 浓度的增加, 降低了H3SO4+ 和H2S2O7等磺化质 点的浓度. 从而使反应速度减缓
Na2SO4 H2SO4 2 H2SO4 + + + H2SO4 H2SO4 H2SO4 2Na+ H3SO4+ H2S2O7 + + + 2HSO4H2SO7H3O + + H2SO7-
蒸出, 使磺化液中的硫酸仍保持磺化能力, 直到磺化液中硫
酸的含量下降到质量分数3.0%~4.0%, 停止通人苯蒸气。这 时磺化液的质量组成约为含：苯磺酸88%~91%；苯二磺酸
≤0.5%；二苯砜≤ 1.0％、苯≤1.5%。此法曾经是磺化-碱
熔法生产苯酚的重要方法。但是苯酚的生产现已改用异丙 苯的氧化方法。 共沸蒸馏只适合小批量生产
E 形成的芳磺酸影响
磺化液中生成的芳磺酸的浓度也会影响磺化反应速
度, 因为芳磺酸能与水结合
ArSO3H + n H2O
ArSO3H nH2O
这就缓解了磺化剂（SO3、H2S2O7、H2SO4、H3SO4+）
质点浓度的下降, 即缓解了磺化反应速度的下降, 对于相同
浓度的硫酸, 芳磺酸的浓度越高, 这种缓解作用越明显。这 也可以从化学平衡移动原理来解释：