Что такое хлорсульфоновая кислота?

Что такое хлорсульфоновая кислота?

Хлорсульфоновая кислота — это неорганическое соединение с химической формулой HSO3Cl или SO2Cl(OH).

Ее также называют «хлоридом серы» или «хлортриоксосульфатом водорода». Формульный вес составляет 116,52 г/моль, температура плавления составляет -80 °C, плотность составляет 1,753 г/см3, а номер CAS — 7790-94-5. При комнатной температуре и давлении это бесцветная или бледно-желтая мутная маслянистая жидкость с сильным резким запахом.

Применение хлорсульфоновой кислоты

Хлорсульфоновая кислота используется в качестве сульфирующего агента в сырье для синтетических моющих средств, фармацевтических препаратов и красителей. Хлорсульфоновая кислота имеет множество применений и потребляется в больших количествах в Япония.

1. Реагент в органической химии

Хлорсульфоновая кислота в основном используется в качестве реагента в реакциях сульфирования. Сульфирование — это реакция, в которой атом водорода органического соединения заменяется серной группой. Обычно используется серная кислота, дымящая серная кислота или ацетилсерная кислота. Хлорсульфоновая кислота особенно полезна в качестве реагента сульфирования для соединений, с которыми трудно реагировать.

Причина этого в том, что атом хлора, связанный с атомом серы, удаляется как хлорид-ион в реакции сульфирования, и эта реакция замещения протекает быстро, поскольку хлорид-ион очень стабилен и превосходен в качестве уходящей группы.

Другая причина в том, что использование хлорсульфоновой кислоты менее затратно, а интенсивная реакция сульфирования с использованием серной кислоты производит множество ненужных побочных продуктов, которые можно подавить. Однако есть недостаток в том, что реакционная способность очень высока и должна контролироваться.

Введение сульфогрупп очень важно, поскольку многие нейтральные моющие средства имеют сульфогруппы и четвертичные амины на обоих концах, что делает их нейтральными по заряду. Многие красители также имеют сульфогруппы в своих молекулах. Поэтому эта реакция сульфирования является важным процессом в производстве нейтральных моющих средств и красителей, а хлорсульфоновая кислота является сырьем в производстве нейтральных моющих средств и красителей.

2. Другое

Поскольку хлорсульфоновая кислота реагирует с водой, образуя белый дым соляной и серной кислот, она также используется в качестве сырья для дымовых завес, используемых в военных целях, и распыляется в выхлопных газах бомбардировщиков-невидимок для поглощения влаги из выхлопных газов с целью подавления образования облаков от выхлопных газов двигателя бомбардировщика.

Свойства хлорсульфоновой кислоты

Хлорсульфоновая кислота является высокореактивным веществом и бурно реагирует с водой и этанолом. При реакции с водой, в частности, она разлагается с образованием серной и соляной кислот, а также является высокогигроскопичной и дымит на воздухе.

Поэтому важно выбрать растворитель без нуклеофильных свойств при растворении ее в растворителе. Она растворима в хлороформе, дихлорметане и пиридине, но нерастворима в сероуглероде и четыреххлористом углероде.

Другая информация о хлорсульфоновой кислоте

1. Синтез хлорсульфоновой кислоты

Хлорсульфоновую кислоту можно синтезировать путем реакции пентахлорида фосфора с концентрированной серной кислотой. Ее также можно синтезировать путем реакции триоксида серы с соляной кислотой.

2. Опасности хлорсульфоновой кислоты

Хлорсульфоновая кислота классифицируется как вредное вещество в соответствии с Законом о контроле за ядовитыми и вредными веществами. Она очень едкая и вызывает серьезные химические раны при контакте с кожей, поэтому с ней следует обращаться осторожно. Она сильно раздражает не только кожу, но и глаза, а при проглатывании может вызвать серьезные повреждения внутренних органов.

Если она попадет на кожу, важно немедленно смыть ее большим количеством воды. При проглатывании следует немедленно обратиться за медицинской помощью.

Если оставить ее в воздухе, хлористый водород и серная кислота будут реагировать с влагой в воздухе, образуя опасные хлористый водород и серную кислоту соответственно. При работе с препаратом необходимо надевать лабораторный халат, защитную одежду, резиновые перчатки и защитные очки.