SULFONASI Pemasukan gugus sulfonic acid (-SO2OH), garam atau sulfonyl halide (-SO2Cl) pada senyawa organik tipe kedua sulfonasi (RNHSO2ONa) disebut N-sulfonates.

Presentasi berjudul: "SULFONASI Pemasukan gugus sulfonic acid (-SO2OH), garam atau sulfonyl halide (-SO2Cl) pada senyawa organik tipe kedua sulfonasi (RNHSO2ONa) disebut N-sulfonates."— Transcript presentasi:

1 SULFONASI Pemasukan gugus sulfonic acid (-SO2OH), garam atau sulfonyl halide (-SO2Cl) pada senyawa organik tipe kedua sulfonasi (RNHSO2ONa) disebut N-sulfonates atau sulfamat

2 Tipe sulfonasi sulfoklorinasi (-SO2Cl)
halosulfonasi (-ClSO3H atau FSO3H) sulfoxidation Sulfoalkylation Sulfoacylation sulfoarylation

3 SULFASI Sulfasi adalah penggantian gugus - OSO2OH pada karbon menghasilkan asam sulfat, atau –SO4- antara dua karbon yang menghasilkan ROSO2OR. sulfatoalkylasi adalah pemasukan gugus alkil sulfat pada komponen organik

4 AGEN SULFONASI Sulfur trioksida
Sulfur trioksida, oleum, dan asam sulfat pekat Asam klorosulfonik (SO3 ditambah HCl) Sulfur trioksida dengan komponen organik Asam sulfamic Golongan sulfur dioxsida Asam Sulfurous, metalic sulfites Sulfur dioxida dengan klorin Sulfur dioksida dengan oksigen Sulfoalkylation agent Sulfomethylating Sulfoethylating agents Miscellaneous sulfoalkylating agent, sulfoacylation, sulfoacylation, sulfoarylation, sulfatoalkylation

5 SO3 DAN KOMPONEN SEJENISNYA
Sebagai agen sulfonasi dan sulfasi kurang efisien

6 Sulfur Trioksida-Oleum-Asam Sulfat Pekat
kedekatan sifat fisikanya, dan karena mereka dapat pada kasus tertentu dapat ditukar sifat fisik sulfur trioxida dalam bentuk liquid

7 BENTUK SULFUR TRIOXIDE
SO3 memiliki aifinitas tinggi pada air besarnya panas pencampuran antara air dan SO3 tingginya kandungan air mengurangi kereaktifan agen sulfonasi sifat fisika SO3 dan hidratnya pada grafik berikut

8 Grafik sifat fisika SO3 dan Hidratnya

9 Perbandingan Asam Sulfat dan SO3 sebagai Agen penitrasi

10 Sulfonasi komponen organik
penting memperhatikan volume dan varietas produk yang digunakan pemilihan reagen untuk menghindari reaksi samping proses pembentukan sulfone Pemebentukan sulfon mengurangi reagen Perlu adanya inhibitor seperti asam asetat dan sodium sulfat

11 BENZEN DAN TURUNANNYA BENZEN
Monosulfonasi benzen berfungsi sebagai intermediet dalam proses industri phenol dan untuk produksi resorcinol Sulfonasi benzene dapat dicapai menggunakan asam berlebih untuk menjamin konsentrasi di atas 78% perlu dilakukan distilasi untuk menghilangkan air

12 Toluen proses partial-pressure distilasi untuk sulfonasi secara industri digunakan untuk mengubah sulfonat menjadi cresols Xylene menggunakan selektiv sulfonasi dan diikuti selektiv sulfasi Isomer sangat sulit dipisahkan secara fisika menggunakan partial-pressure distilasi

13 Dodecylbenzen sangat penting untuk produksi skala besar pada industri detergen dan emulsifier Diproduksi secara murah dari bahan dasar petrolium yang belimpah (tetrapropylene dan benzen) menggunakan asam dengan kepekatan 98% Reagen umum untuk sulfonasi adalah 20% oleum digunakan pada operasi batch.

14 polydodecylbenzen memiliki titik didih tinggi dan BM yang tinggi
distilasi fraksional dari dodeocylbenzen menghasilkan campuran mono- dan dialkilate yang kemudian dirubah oleh SO3 berguna sebagai adiktif minyak pelumas memerlukan reagen yang belebih

15 Polystyrene Dua tipe produk yang menarik :
water-insoluble, diproduksi dari styrene-divinylbenzen copolimer, dengan resin ion exchane. Water-soluble, dibuat dari styrene homopolymer, yang digunakan sebagai getah sintesis, agen penyampul.

16 Turunan Benzen yang lain
sulfonasi senyawa benzen yang lain penting untuk intermediet zat warna sulfonasi anilin dengan asam berlebih pada atau oleum temperatur sedang. Nitrobenzen, nitrotoluen, dan nitroklorobenzen disulfonasi pada suhu sedang, tetapi mudah meledak sulfonasi phenol pada 100 C selama 2 jam. Dilakukan pada preparasi dye intermediet

17 NAPHTHALENE DAN TURUNANNYA
Penting untuk intermediet azo dan triphenylmethane dyes. Naphthalene Yang perlu diperhatikan dalam sulfonasi Naphthalene : rasio hidrokarbon, konsentrasi asam, hubungan temperatur dan waktu.

18 Naphthols Empat asam naphtholomonosulfonic, hanya dua yang diproduksi langsung dari sulfonasi naphthol Asam 2-Naphtol-1-sulfonic (Armstrong’s Acid) dibuat dengan treatment dengan 97% asam sulfat pada temperatur rendah dengan waktu reaksi singkat 2-naphthol-6-sulfonic (Schaeffer’s acid) diproduksi pada C dengan 78% asam sulfat . Dua asam naphtholdisulfonic (R asam) dibentuk bersama dengan sulfonasi langsung dari 2-naphtanol menggunakan asam sulfat mengikuti oleum dan mencapai temperatur dari 15 sampai 80 C

19 Naphtylamines gugus penting pada intermediet dye Asam 1-Naphthylamine-4-sulfonic (asam naphthionic) dibuat dengan proses baking pada 180 C selama 8 jam dengan pemanasan dan pengeringan . Dua naphthylaminedisulfonic (asam 6-amino dan 7-amino-1,3 disulfonik) dibuat bersamaan dengan treatment langsung dari 2-naphtylamine dengan 45% oleum pada 95 C.

20 Alkylated Naphthalenes
alkylated naphthalenesulfonasi di produksi dengan treating sebuah campuran naphtalene dan alifatik alkohol (n-butanol atau isopropanol) pada temperatur ruang dengan 96% asam diberingi dengan 24% oleum. Diikuti dengan penambahan, pengadukan dengan kontinu selama 6 jam pada 50 C

21 Anthraquinone dan Turunannya

22 Komponen Heterocyclic
Banyak komponen heterocyclic (furanm pyrrole, indone, thiphene, cumarone, dan turunannya) terdekomposisi pada kehadiran asam dan selanjutnya tidak dapat disulfonasi dengan SO3 atau hidratnya yang lain bersifat stabil Asam 3-Pyridinesulfonic dan intermediet adalah salah satu proses untuk memproduksi asam nicotinic., dapat dihasilkan dengan sulit dengan pemanasan pyridine SO3 pada C pada kehadiran merkuri sulfat atau reaksi pirimidine dengan 20% oleum pada 250 C sampai 270 C menggunakan katalis yang sama

23 Fraksi Petrolium

24 Fatty acid senyawa yang disulfonasi meliputi minyak jarak, soyben, kacang, lemak, minyak ikan, dan meliputi ester, anilida, dan asam bebas pertama kali adalah sulfonasi minyak jarak untuk membantu textile reaksi dominan pada ikatan ganda dan gugus hidroxyl. menggunakan asam pekat % dari berat, pengadukan, pendinginan, dan menggunkan reaktor baja berlapis nikel ada dua variasi kondisi operasi : suhu rendah-lama dan suhu tinggi-cepat.

25 Sulfasi Monoglyserin fattymonoglyceride sulfate (RCOOCH2-CHOHCH2OSO3Na) diproduksi untuk industri detergent Proses meliputi pencampuran triglyceride (1 mol), glycerol (2 mol), dan asam sulfat atau oleum berlebih. hasilnya tidak stabil.

26 ASAM KLOROSULFONAT Asam klorosulfonat (ClSO3H), titik didihnya 152 C, digunakan sebagai reagen. larut dalam kloroform, carbon tetraklorida, nitrobenzen, dan cairan SO2. dibuat dengan reaksi langsung SO3 dan HCl Bereaksi dengan komponen organik melepaskan HCl, dan memasukkan SO3. lebih mudah mencapai kesempurnaan reaksi Kekurangan : biaya lebih tinggi, terbentuk senyawa sulfonyl klorida, dan sangat korosif Digunakan untuk preparasi aromatic sulfonyl klorida, alkohol sulfates, dan sulfamates.

27 Aromatic Sulfonyl Chlorida
(1) reaksi mudah sempurna karna terbentuk HCl, reaksi bergeser ke kanan (2) dibutuhkan reagen berlebih agar terbentuk sulfonyl chlorida. Aromatic Sulfonyl Chlorida berguna sebagai intermediet pembuatan sulfonamida, sulfonates, ester, dan thiol.

28 ALKOHOL SULFAT digunakan pertama kali sebagai detergent sintesis
menggunakan operasi batch dengan suhu C, asam ditambahkan pada alkohol pada jumlah yang equivalen atau lebih sedikit. solvent : SO2 cair, kloroform, atau karbon tetraklorida untuk proses sulfasi. dapat juga menggunakan reagen ClSO3H yang sebenarnya digunakan dalam bentuk pyridine-SO3

29 SULFAMASI Menggunakan Klorosulfonik
natrium cyclosulfamates, banyak digunakan sebagai agen pemanis, yang diproduksi dari cyclohexylamine dinetralisasi dengan caustic soda menghasilkan garam natrium melepaskan 2 amine. sodium disulfamate membantu dalam mengolah kain

30 Faktor Fisika dan Kimia pada Sulfonasi dan Sulfasi
1. Konsentrasi SO3 dalam agen proses sulfonasi 2. Struktur kimia komponen organik 3. Hubungan waktu dan temperatur dan kekuatan reagen 4. Katalis 5. Solvent (pelarut)

31 Konsentrasi SO3 reaksi semakin lama akan melambat karena produk membentuk ikatan dengan SO3 jika menggunakan ClSO3H, reaksi akan berjalan lebih mudah

32 Hydrates of SO3 semakin bertambahnya air, laju reaksi sulfonasi akan berkurang Guyot mendesain konsentrasi SO3 yang memberhentikan reaksi dengan Greek π Nilai π dipengaruhi komponen awal excess, waktu reaksi, dan konsentrasi dari asam awal

33 PROSEDUR UNTUK MENYEMPURNAKAN SULFONASI
menggunakan asam berlebih penghilangan air secara fisika dengan cara distilasi Penghilangan air secara kimia dapat menggunakan BF3 atau SOCl2

34 Prosedur Mennyempurnakan Reaksi Klorosulfonasi
tidak dapat menggunakan distilasi produk tidak dapat menggunakan reaktan berlebih dapat menggunakan kombinasi asam berlebih cara kimia (penambahan NaCl) dapat juga menggunakan tetraklorida dan sulfur dengan klorin

35 STRUKTUR KIMIA gugus hydroxyl atau amino, atau dengan alkil meningkatkan kemudahan sulfonasi gugus halogen, nitro, carbonyl, dan sulfonyl membuat lebih sulit disulfonasi gugus orto para akan memfasilitasi sulfonasi gugus meta akan menghalangi sulfonasi perbedaan isomer juga mempengaruhi, mis xylane

36 Waktu- Temperatur- Kekuatan Reagen
efisiensi maksimal adalah waktu reaksi dikurangi sampai minimal yang cocok dengan kulaitas dan hasil laju reaksi maksilmal dapat dicapai dengan menggunakan reagent terkuat (SO3) waktu dan tempereatur mempengaruhi produk yang terbentuk

37 BENZEN DAN TURUNANNYA

38 Naphthalena dan turunannya

39 KATALIS DAN ASAM SULFONASI
PERUBAHAN ORIENTASI penambahan merkuri akan mengubah orientasi reaksi sulfonasi senyawa organik akan terbentuk α-sulfonate, jika tanpa katalis hanya membentuk β-sulfonate kesimpulan dari effek kalatalis Bentuk merkuri tidak penting terbentuk sennyawa intermediet merkuri fungsi katalis untuk disulfonasi Fungsi katalitis hanya ketika agen sulfonasinya oleum atau SO3 perubahan orientasi terjadi pada komponen organik lain meningkatkan hasil pada sulfonasi yang sulit dilakukan, tanpa mengubah orientasi

40 Memfasilitasi Reaksi dengan penambahan katalis akan membuat reaksi berjalan pada temperatur rendah, meningkatkan hasil, mempercepat reaksi merkuri menambah hasil menjadi 70 % pada sulfonasi pyridine copper pada reaksi 2-klorobenzaldehid dengan sodium sulfit oksida nitrogen memfasilitasi oksidasi udara pada alkana rendah (CH3SH) menjadi asam sulfonic. katalis lain misalnya, cahaya, asetat anhydride, dan peroxide.

41 Inhibiting Side Reactions
penambahan asam asetat akan akan menghambat by produk, bukan menghilangkan Mis, penambahan sodium sulfat dan sodium benzensulfonat menghambat pembentukan sulfon dari benzen

42 Sulfonating Solvent Asam Berlebih
Menggunakan asam sulfat karna murah, dan viskositas rendah, sedangkan asam yang lain sulitnya pemisahan produk dan pembuangan Solvent klorinasi Menggunakan orto-diklorobenzen dalam sulfonasi amin. Titik didih tinggi, murah, inert, tidak larut dalam air, dan dihilangkan dengan distilasi parsial. Pelarut aliphatik klorinat digunakan untuk sulfonasi termasuk metilen klorida, klorofom, karbon tertaklorida, etilen diklorida, trikloroetilen, dan tetrakloroetilen.

43 Cairan SO2 Pelarut yang unggul dalam sulfonasi Murah, dapat digunakan secara luas, inert, tidak menyala, dapat bercampur dengan agen sulfonasi dan sulfasi, dan dpt berfungsi sebagai refrigeran. Palarut encer Air atau asam asetik encer dibutuhkan sebagai pelarut untuk klorinasi oksidativ turunan thiol menjadi sulfonilklorida

44 Bermacam-macam pelarut
Dapat menggunakan alifatik alkohol, pyridine, dymetilformamide. kestabilan pelarut Secara umum pelarut bersifat inert. Tetapi, ada beberapa yang bersifat reaktif. Pelarut reaktif masih bisa digunakan jika Senyawa organik lebih mudah tersulfonasi dari pada solvent penambahan agen sulfonasi pada campuran solven dan senyawa organik penjagaan temperatur