基 磺 化或脱氢烷基磺酰化:ArH+ SOCl2 —→ArSOAr;ArH+Arˊ 二氧化硫 Cl—→ArSO2Arˊ
用 芳基 磺酰氯 和Friedel—Crafts催化剂处理 芳香族化合物 可以形成二芳基 。这个反应类似于用 羧酸 酰卤 进行Friedel-Crafts 酰基化反应 。在更好的步骤中,可用芳基 磺酸 和 五氧化二磷 在 多聚磷酸 溶液中处理 芳香族化合物 。此外仍有另外的方法,如在不需要催化剂的情况下,使用芳基磺酸三 甲烷磺酸 酐 。
最常用的磺酰化试剂是 苯磺酰氯 ,它和胺等 有机化合物 发生磺酰化反应。
化简介
与胺的酰基化反应相似,若用磺酰氯(如苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯等)代替酰氯与 伯胺 和 仲胺 反应,则在胺分子中引入了 磺酰基 ,生成相应的磺酰胺,称为磺酰化反应,又称兴斯堡(Hinsberg)反应。例如:
磺酰胺常是黄色结晶固体,具有一定 熔点 。因此,利用磺酰化反应所生成的磺酰胺可以鉴别伯胺和仲胺。
磺酰胺不溶于水。但伯胺生成的磺酰胺分子中,由于磺酰基是强的吸电基,它吸引电子的结果,使与氮原子相连的氢原子具有较强的酸性,能与浓 氢氧化钠 水溶液反应生成 钠盐 而溶于氢氧化钠水溶液中:
在 仲胺 生成的磺酰胺分子中,氮原子上没有氢原子,不能与氢氧化钠反应生成钠盐,故不溶于氢氧化钠水溶液; 叔胺 分子中的氮原子上没有氢原子,不与 磺酰氯 反应。利用这些性质,可以鉴别和分离 伯胺 、仲胺、叔胺。
作用
与酰化反应相似,胺类氮原子上的氢原子也可被 磺酰基 ( )取代而生成磺酰胺(sulfonic acid 酰胺 )。常用的磺酰化剂是苯磺酰氨或对- 甲苯 磺酰氯( ),反应要在 氢氧化钠 (或钾)溶液中进行。
一级胺起磺酰化作用后生成的 苯磺酰胺 ,其氮原子上仍连着一个氢原子,由于磺酰基是一个强的吸电子基,诱导效应的结果,使得氮上的氢原子显弱酸性,产物可溶于碱而成盐。盐被酸化后又得到一级胺的苯磺酰胺。
仲胺 起作用后生成的苯磺酰胺,其氮原子上已无氢原子,所以不能与碱作用生成盐,产物不溶于 碱液 而成固体析出。三级胺不能起磺酰化作用,因为磺酰胺在酸的作用下可水解为原来的胺,利用这些性质的不同,可分离和区别中、高级的一级、二级和三级胺。
应用
像 酰基化反应 一样, 伯胺 或 仲胺 氮原子上的氢可以被 磺酰基 ( )取代,生成磺酰胺。
常用的 磺酰 化剂是 苯磺酰氯 或对甲苯磺酰氯,反应需在 氢氧化钠 或 氢氧化钾 溶液中进行。伯胺磺酰化后的产物,氮原子上还有一个氢原子,由于磺酰基极强的吸电子诱导效应,使得这个氢原子显酸性,它能与反应体系中的氢氧化钠生成盐而使磺酰胺溶于 碱液 中。
反应条件:碱性条件
仲胺 生成的磺酰胺,氮原子上没有氢原子,所以不与 氢氧化钠 成盐,也就不溶于碱液中而呈固体析出。 叔胺 的氮原子上没有可被 磺酰基 置换的氢,故与 磺酰氯 不起反应。
当伯、仲、叔三种胺混在一起时,可以通过磺酰化反应将它们分离。因为 伯胺 磺酰化的产物溶于 碱液 , 仲胺 生成的磺酰胺呈固体析出,而叔胺不与 苯磺酰氯 反应,也不溶于碱液,这样,将三种胺与苯磺酰氯反应后的混合液蒸馏,则叔胺被蒸出,将蒸去叔胺后余下的蒸馏液过滤,滤出的固体为仲胺的磺酰胺,滤液酸化后,可得伯胺的磺酰胺,磺酰胺在酸的作用下可水解为原来胺。这个反应叫做兴斯堡(Hinsberg)反应,可用来分离和鉴别伯、仲、 叔胺 。