スルホン化と硫酸化の違い

主な違い – スルホン化と硫酸化

スルホン化と硫酸化は、硫黄含有基を分子に追加または置換する 2 つの化学反応です。これらのプロセスは、さまざまな製品の製造に使用される主要な工業化学プロセスです。スルホン化は、有機スルホン酸を調製するプロセスです。このプロセスでは、三酸化硫黄、硫酸、クロロ硫酸などの化合物が有機化合物と反応します。硫酸化は、C-O-S 結合の形成を伴う重要な化学プロセスでもあります。スルホン化と硫酸化の主な違いは、スルホン化には C-S 結合の形成が含まれるのに対し、硫酸化には C-O-S 結合の形成が含まれることです。

対象となる主な分野

1.スルホン化とは
– 定義、反応の制御、工業生産
2.硫酸化とは
– 定義、反応、最終製品
3.スルホン化と硫酸化の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:クロロ硫酸、硫酸、硫酸化、スルホン酸、スルホン化、スルホン酸、硫酸、三酸化硫黄

スルホン化とは

スルホン化は、スルホン酸基 -SO₃ を直接結合するプロセスです H、有機化合物の炭素に。スルホン化プロセスの最終生成物はスルホネートと呼ばれます .スルホン化には、三酸化硫黄 (SO )、硫酸 (H₂ SO₄ ) またはクロロ硫酸。

スルホン化反応は、有機化合物の炭素原子の 1 つと硫黄含有化合物の硫黄原子の間に C-S 結合を形成します。最終化合物は酸性化合物であり、スルホン酸として分類されます。生産後、スルホン酸はその安定性のために分離して保存することができます。

図 1:ベンゼンのスルホン化

スルホン化反応は非常に急速で極端な発熱反応であるため、工業規模で使用することは非常に困難です。ほとんどの有機化合物は、この急速な反応と熱生成により、三酸化硫黄と接触すると黒い焦げ目を形成します。有機化合物の粘度は、スルホン化によってスルホン酸に変換される場合にも非常に高くなります。粘度が上昇すると、反応混合物から熱を除去することが困難になる。したがって、適切な冷却操作が必要です。そうしないと、副反応から好ましくない副産物が形成される可能性があります。これらの理由により、工業規模のスルホン化反応には特別な装置が必要です。

一方、三酸化硫黄の反応性を制御することにより、スルホン化反応の速度を緩和することができる。これには 2 つの方法があります:

三酸化硫黄の錯化は、次の方法で行うことができます。

• 三酸化硫黄とアンモニアを反応させてスルファミン酸を作る
• 三酸化硫黄とHClを反応させてクロロ硫酸を作る
• 三酸化硫黄と水を反応させてオレウムを作る

したがって、硫酸化プロセスは、これらの化合物の 1 つまたはいくつかを使用して実行できます。しかし、工業生産におけるスルホン化プロセス用の化合物の種類を選択する際には、いくつかの要因を考慮する必要があります。以下にいくつかの例を示します。

• 希望する最終製品とその品質
• 必要な生産能力
• 試薬費
• 設備費
• 廃棄物処理の費用

サルフェーションとは

硫酸化は、有機化合物の水素原子を硫酸塩 (-OSO₂) に置き換えることです。 OH) 官能基。このプロセスには、C-O-S 結合の形成が含まれます。しかし、最終生成物 (硫酸塩と呼ばれる) ) は安定した製品ではありません。それは容易に分解して、硫酸と別の化合物を形成します。したがって、硫酸化が進行した後は、システムを中和する必要があります。

図 2:赤い円の内側の化合物は、この系の硫酸化の生成物です。

上の画像は硫酸化反応を示しています。システムが適切に中和されていないため、硫酸化プロセスの生成物が分解されて硫酸が生成されます。硫酸塩は不安定であるため、中性化合物としてのみ利用できます。

生化学では、硫酸化とは酵素が触媒するスルホ基の別の分子への結合です。この反応に関与する酵素は、硫酸転移酵素と呼ばれます。

スルホン化と硫酸化の違い

定義

スルホン化: スルホン化は、スルホン酸基 -SO₃ を結合するプロセスです。 H、有機化合物の炭素に直接。

硫酸化: 硫酸化は、有機化合物の水素原子を硫酸塩 (-OSO₂ OH) 官能基。

絆の形成

スルホン化: スルホン化は C-S 結合を形成します。

硫酸化: 硫酸化は C-O-S 結合を形成します。

安定性

スルホン化: スルホン化の最終生成物は安定しています。

硫酸化: 硫酸化の最終生成物は不安定です。

命名

スルホン化: スルホン化の最終生成物は、スルホン酸塩またはスルホン酸と呼ばれます。

硫酸化: スルホン化の最終生成物は硫酸塩と呼ばれます。

可用性

スルホン化: スルホン酸塩は、反応混合物から分離された純粋な化合物として入手できます。

硫酸化: 硫酸塩は不安定であるため、中性化合物としてのみ利用できます。

結論

スルホン化と硫酸化は、硫黄含有基を有機化合物に付加するために多くの産業で使用される 2 つの重要な化学プロセスです。スルホン化と硫酸化の主な違いは、スルホン化には C-S 結合の形成が含まれるのに対し、硫酸化には C-O-S 結合の形成が含まれることです。

参照:

1.「スルホン化」。ブリタニカ百科事典、ブリタニカ百科事典、2015 年 2 月 25 日、こちらから入手可能。
2. 「スルホン化」 Dictionary.com、Dictionary.com、こちらから入手できます。
3. 「ベンゼンのスルホン化」
4. Chemistry LibreTexts、Libretexts、2017 年 5 月 2 日、こちらから入手可能。 「硫酸化」ウィキペディア、ウィキメディア財団、2017 年 12 月 1 日、こちらから入手可能。

画像提供:

1. 英語版ウィキペディアの V8rik による「ベンゼンスルホン化」(CC BY-SA 3.0)、Commons Wikimedia 経由
2. 「硫酸とエテンの求電子反応」Calvero著。 – Commons Wikimedia 経由の ChemDraw (パブリック ドメイン) による自作