實(shí)驗(yàn)操作一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握烷基苯磺酸鈉(LAS)的制備方法。2、 了解用不同磺化劑進(jìn)行磺化反應(yīng)的機(jī)理和反應(yīng)特點(diǎn)。3、 了解十二烷基苯磺酸鈉性質(zhì)、用途和使用方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理磺化反應(yīng)是向有機(jī)分子中的碳原子上引入磺酸基(-SO3H)的反應(yīng)。生成的產(chǎn)物是磺酸(R—SO3H)、磺酸鹽(R—SO3M；M表示NH4或金屬離子)或磺酰氯(R-SO2C1)?；腔怯H電取代反應(yīng)。SO3分子中硫原子的電負(fù)性比氧原子的電負(fù)性小，所以硫原子帶有部分正電荷而成為親電試劑。常用的磺化劑是濃硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸?；腔闹饕椒ㄓ校?過(guò)量硫酸磺化法(磺化劑是濃硫酸和發(fā)煙硫酸)；.共沸脫水磺化法；.三氧化硫磺化法；.氯磺酸磺化法；.芳伯胺的烘焙磺化法?；腔磻?yīng)的主要目的有：1.使產(chǎn)品具有水溶性、酸性、表面活性或?qū)w維素具有親和力。2.將磺基轉(zhuǎn)化為一OH、一NH2、一CN或一CL等取代基。3.先在芳環(huán)上引入磺基，完成特定反應(yīng)后，再將磺基水解掉?；腔磻?yīng)的主要影響因素有：硫酸的濃度和用量對(duì)磺化反應(yīng)的速度有很大影響隨著磺化反應(yīng)的進(jìn)行，生成的水逐漸增加，硫酸的濃度逐漸下降，使磺化開(kāi)始階段和磺化末期，磺化反應(yīng)速度就可能下降幾十倍，甚至幾百倍而幾乎停止反應(yīng)。這時(shí)的硫酸被稱為“廢酸”，用“n值”表示。為了消除磺化反應(yīng)生成的水的稀釋作用的影響，必須使用過(guò)量很多的硫酸（x值）。n值是將廢酸中所含硫酸的質(zhì)量換算成SO3的質(zhì)量后的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)磺化反應(yīng)溫度和時(shí)間的影響磺化溫度會(huì)影響磺基進(jìn)入芳環(huán)的位置和磺酸異構(gòu)體的生成比例。特別是在多磺化時(shí)，為了使每一個(gè)磺基都盡可能地進(jìn)入所希望的位置，對(duì)于每一個(gè)磺化階段都需要選擇合適的磺化溫度。低溫、短時(shí)間的反應(yīng)有利于a取代，高溫、長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)有利于P取代。磺化產(chǎn)物的分離：稀釋析出法（有些磺化產(chǎn)物在稀硫酸中的溶解度很低，可用稀釋法使其析出，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，費(fèi)用低，副產(chǎn)物廢硫酸母液便于回收和利用。）稀釋鹽析法（許多芳磺酸鹽在水中的溶解度很大，但是在相同正離子的存在下，則溶解度明顯下降，因此可以向磺化稀釋液中加入氯化鈉、硫酸鈉、或鉀鹽等，使芳磺酸鹽析出來(lái)）；中和鹽析法（可用碳酸鈉、氫氧化鈉、氨水等中和鹽析）；脫硫酸鈣法；溶劑萃取法。反應(yīng)方程式如下：C12H25^Q>+H2SO4（或SO3）—c12h25^Q^so3h+h2o+NaOH— Q）—SO^Na#H?0三、產(chǎn)品性質(zhì)：白色漿狀物或粉末。具有去污、濕潤(rùn)、發(fā)泡、乳化、分散等性能。生物降解度＞90%。在較寬的pH范圍內(nèi)比較穩(wěn)定。其鈉或銨鹽呈中性，能溶于水，對(duì)水硬度不敏感，對(duì)酸、堿水解的穩(wěn)定性好。它的鈣鹽或鎂鹽在水中的溶解度要低一些，但可溶于烴類溶劑中，在這方面也有一定的應(yīng)用價(jià)值。四、儀器和藥品:儀器：攪拌器、溫度計(jì)(0°C?100°C)、滴液漏斗(60ml)、回流冷凝器、250mL四口瓶、分液漏斗(60ml)。藥品：十二烷基苯、98%硫酸、10%氫氧化鈉溶液、氯化鈉。五、實(shí)驗(yàn)步驟:1、 磺化：在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗和回流冷凝器的250mL四口瓶中，加入十二烷基苯35mL(34.6g)，攪拌下緩慢加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%硫酸35mL，溫度不超過(guò)40C，加完后升溫至60?70C，反應(yīng)2h。2、 分酸：將上述磺化混合液降溫至40?50C，緩慢滴加適量水(約15mL)，倒入分液漏斗中，靜止片刻，分層，放掉下層(水和無(wú)機(jī)鹽)，保留上層(有機(jī)相)。3、 中和：配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉溶液80mL，將其加入250mL四口瓶中約60?70mL，攪拌下緩慢滴加上述有機(jī)相，控制溫度為40?50C，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=7?8，并記錄質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉總用量。4、鹽析:于上述反應(yīng)體系中，加入少量氯化鈉，滲圈試驗(yàn)清晰后過(guò)濾，得到白色膏狀產(chǎn)品。六、注意事項(xiàng)1、分酸時(shí)，溫度不可過(guò)低，否則易使分液漏斗被無(wú)機(jī)鹽堵塞，造成分酸困難。產(chǎn)率計(jì)算十二烷基苯35mL（34.6g）,98%硫酸35mL,適量水（約15mL）,10%氫氧化鈉溶液80mLG淚25一0>+H2SO4（或S03）—*C12H25^Q—S03H+H20246.43 326.490.14G淚 +NaOH—C^HlQ^SON+H?O3