Nátrium-metánszulfinátegy szerves vegyület. Általában fehér vagy szürkésfehér por vagy kristály formájában jelenik meg, különösebb szag nélkül. Magas hőmérsékleten a nátrium-metán-szulfit enyhe szublimációt mutathat. Körülbelül 120 fokra melegítve a nátrium-metánszulfit elveszíti kristályos vizét, és fokozatosan lebomlik. Például redukálható, és reagálhat hidrogén-peroxiddal savas vagy semleges vizes oldatokban, így peroxi-metán-szulfitot képez. A peroxi-metán-szulfit nagyon instabil, és gyorsan bomlik szulfátionokra, vízre és oxigénre. Ezenkívül a nátrium-metánszulfonát oxidációs -redukciós reakción is áteshet hipoklórsavval, klór-metánt, szulfátionokat és vizet termelve. A nátrium-metánszulfonát vinil-heterociklusokkal való konjugált addícióját leírták. Tanulmányozta az aril-bórsav és a nátrium-metánszulfonát közötti keresztkapcsolási reakciót. Tartalékoldatát úgy készítik, hogy 1 ekvivalens nátrium-hidroxidot adnak a metánszulfonsavhoz, és 4 M-re hígítják. A tárolóedényt lezárva, zárt edényben, hűvös és száraz helyen kell tárolni, oxidokkal és nedvességgel való érintkezést kerülni, az előírásoknak megfelelően, bomlás nélkül használni és tárolni.
|
|
|
|
Kémiai képlet |
CH3NaO2S |
|
Pontos mise |
102 |
|
Molekulatömeg |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 104 (4.5%), 103 (1.1%) |
|
Elemelemzés |
C, 11,77; H 2,96; Na, 22,52; O 31,35; S, 31,41 |
Nátrium-metánszulfinát, egy szervetlen só, amelynek tulajdonságai és felhasználási területei eltérőek. Fehér, kristályos szilárd anyagnak tűnik, amely vízben oldódik, és vizes oldatot képez. Ezt a vegyületet egy szulfinátcsoport (SO2-) jelenléte jellemzi, ahol a szulfátionban (SO42-) az egyik oxigénatomot hidrogénatom helyettesíti, és ez a csoport nátriumkationhoz (Na+) kapcsolódik.
Előállítását tekintve különféle kémiai reakciókkal szintetizálható, például metán-tiol (CH3SH) megfelelő oxidálószerekkel, ellenőrzött körülmények között történő oxidációjával. Az eljárás gondos kezelést igényel az érintett intermedierek lehetséges reakciókészsége miatt.
Ez a vegyület számos ipari és kutatási környezetben hasznosítható. Egyik kulcsfontosságú alkalmazása redukálószerként szolgál különféle kémiai reakciókban, különösen azokban, amelyek kíméletes és szelektív redukciós körülményeket igényelnek. Ezen túlmenően más vegyi anyagok gyártásában is alkalmazzák, és közbenső termékként szolgál a termékek széles skálájához vezető szintetikus folyamatokban.
Ezen túlmenően az a képessége, hogy adott körülmények között stabil gyököket képez, értékessé teszi a gyökkémiát és a szabad gyököket érintő vizsgálatokban. A kutatók a reakciómechanizmusok, a kinetikai vizsgálatok és a radikális -közvetített folyamatok egyéb vonatkozásainak vizsgálatára használják fel egyedülálló tulajdonságait.
Összességében jellegzetes kémiai szerkezetével és tulajdonságaival jelentős szerepet játszik mind a gyakorlati ipari folyamatokban, mind a fejlett kémiai kutatásokban.
Szerves szintézis
Használható bizonyos specifikus szerves vegyületek szintézisére. Például reagálhat aldehidekkel vagy ketonokkal, és megfelelő metil-szulfonil-alkil-étereket hoz létre, amelyek fontos szerves szintézis közbenső termékek. Ezenkívül bizonyos biológiailag aktív vegyületek szintézisére is használható.
Kelátképzőként és csapadékképzőként
Képes stabil kelátokat képezni fémionokkal, ami lehetővé teszi fémionok kivonását vizes oldatokból. A kelátképző szerek javítják a fémionok stabilitását és oldhatóságát azáltal, hogy fémionokkal gyűrűs szerkezetet alkotnak, ezáltal megkönnyítik a fémionok elválasztását és extrakcióját az összetett vizes rendszerekből.
Kicsapószerként is használható bizonyos specifikus ionok vagy vegyületek kicsapására. A kicsapószer szerepe az, hogy az oldatban lévő ionokkal vagy vegyületekkel kémiai reakcióba lépve vízben oldhatatlan csapadékot hozzon létre, ezzel elérve az ionok elválasztását és tisztítását.
A mezőgazdaság területén
Például peszticidek nyersanyagaként vagy adalékanyagaként, betegségek és kártevők megelőzésére vagy a növények növekedésének elősegítésére.
Környezettudomány
Redukálhatósága és egyéb kémiai tulajdonságai miatt a nátrium-metánszulfit a környezettudomány területén is bizonyos alkalmazási értékkel rendelkezik. Használható például bizonyos környezetszennyezési problémák megoldására, vagy bizonyos anyagok átalakulási és lebomlási mechanizmusainak tanulmányozására a környezetben.
Kutatási kísérleti eset
Ennek a kutatási kísérletnek az elsődleges célja egy módszer kidolgozása volt klorid (Cl-) és szulfát (SO42-) ionok egyidejű meghatározásáranátrium-metánszulfinátionkromatográfia segítségével.
Anyagok és módszerek
Minta előkészítés
- A mintákat ismert koncentrációjú Cl- és SO42-ionokkal készítettük.
- A mintákat ellenőrzött körülmények között készítették elő a pontosság és a reprodukálhatóság biztosítása érdekében.
Hangszerelés
- Elnyomott vezetőképesség-detektorral felszerelt ionkromatográfiás rendszert használtunk.
- A rendszer kalibrálása Cl- és SO42-ionok standard oldatával történt.
Kromatográfiai körülmények
- A megfelelő kromatográfiás körülményeket, például a mozgófázis-összetételt, az áramlási sebességet és az oszlophőmérsékletet optimalizáltuk a Cl- és SO42-ionok elkülönítésének és kimutatásának biztosítására.
Adatelemzés
- Megmértük a Cl- és SO42- ionok csúcsterületét, és összehasonlítottuk a kalibrációs görbével, hogy meghatározzuk a mintákban lévő koncentrációjukat.
- A visszanyerési arányokat és a relatív szórásokat (RSD-k) számítottuk ki a módszer pontosságának és precizitásának értékelésére.
Eredmények
Kalibrációs görbe
- A Cl{0}} kalibrációs görbéje lineáris volt a 0,2-25 mg/L tartományban, 0,9999 korrelációs együtthatóval (r).
- Az SO42- kalibrációs görbéje lineáris volt a 0,1-10 mg/l tartományban, és az r értéke 0,9996.
Helyreállítás és pontosság
- A Cl- átlagos visszanyerése 102% volt 0,36%-os RSD mellett.
- Az SO42- átlagos visszanyerése 101% volt, az RSD 0,61%.
Észlelési határok
- A Cl{0}} és az SO42- kimutatási határértéke 0,011 mg/l, illetve 0,014 mg/L volt.
A kutatási kísérlet eredményesen kidolgozott egy módszert a Cl- és az SO42-ionok egyidejű meghatározásáranátrium-metánszulfinátionkromatográfia segítségével. A módszer jó lineáris tartományt, alacsony kimutatási határokat, valamint nagy pontosságot és precizitást mutatott. Az ebből a vizsgálatból kapott eredmények megbízhatóak, és felhasználhatók minőség-ellenőrzési célokra a gyártás és elemzés során.
A kifejlesztett módszer számos alkalmazási területet rejt magában, ahol alkalmazzák, mint például a gyógyszeripar, a színezékek, a polimerek és az élelmiszeripar. A benne lévő Cl- és SO42- ionok koncentrációjának pontos meghatározásával a gyártók biztosíthatják termékeik minőségét és konzisztenciáját.
Összefoglalva, a kutatási kísérlet bemutatta az ionkromatográfia alkalmazásának megvalósíthatóságát a Cl- és SO42- ionok egyidejű meghatározására. A kifejlesztett módszer megbízható, pontos és precíz, és számos iparágban alkalmazható.
A nátrium-metánszulfonát (CAS-szám: 20277-69-4) fontos szerves szintézis közbenső termék, amelyet széles körben használnak az orvostudomány, peszticidek, színezékek és funkcionális anyagok területén. A magszintézis módszere a szulfonsav-csoportok bevitele és átalakítása körül forog, kombinálva az ipari termelési igényekkel és a laboratóriumi kutatások előrehaladásával, főként a következő három műszaki utat képezve:
Nátrium-metabiszulfit módszer: költségoptimalizálás és folyamatinnováció
A nátrium-metabiszulfit módszer jelenleg az ipari termelés fő eljárása, amely metánszulfonil-kloridot és nátrium-metabiszulfitot használ nyersanyagként a szulfonsavcsoportok hatékony bevitelére nukleofil szubsztitúciós reakcióval. A konkrét folyamat a következő:
Egy nitrogénnel védett négynyakú lombikba adjunk hozzá 326 gramm 35%-os (tömegfrakciós) nátrium-metabiszulfit-oldatot, keverjük össze és melegítsük 60-65 fokra. A nátrium-metabiszulfit ezen a hőmérsékleten lebomlik, és hidrogén-szulfit ionokat hoz létre, amelyek aktív helyeket biztosítanak a további reakciókhoz.
Lassan, cseppenként adjunk hozzá 90,6 g metánszulfonil-kloridot, és a reakcióoldatot enyhén visszafolyató hűtő alatt forraljuk. A reakció során a biszulfit ionok megtámadják a metánszulfonil-klorid kénatomját, ami nukleofil szubsztitúciós reakcióhoz és szulfonsavsók képződéséhez vezet. A nátrium-hidroxid oldat segítségével a pH-értéket valós időben 8-9 tartományban állítjuk be, ez nemcsak megakadályozza a hidrogén-szulfit-ionok túlzott oxidációját szulfátionokká, hanem elkerüli a metánszulfonil-klorid metánszulfonsav előállításához történő hidrolízisét is.
A reakció befejeződése után adjunk hozzá 50%-os (tömegfrakció) kalcium-klorid-oldatot, hogy a keletkezett kalcium-szulfát-kalcium-szulfit teljesen kicsapódjon. Szűrés után színtelen és átlátszó szulfonáló oldatot kapunk, amelyet csökkentett nyomáson dehidratálunk, amíg fehér kristályok ki nem válnak. Lehűlés után vízmentes etanolt adunk hozzá, és a nátrium-kloridot az oldhatósági különbség alapján elválasztjuk. Végül átkristályosítással és szárítással nagy tisztaságú nátrium-metánszulfonátot kaptunk.
Technikai előnyök:
Költséghatékonyság:
A nátrium-metabiszulfit költsége a nátrium-szulfitéhoz hasonlítható, de 1 mól nátrium-metabiszulfit 2 mól hidrogén-szulfit iont biztosít, ami 50%-kal növeli a nyersanyag felhasználást;
Oldhatóság optimalizálás:
A nátrium-metabiszulfit oldhatósága kétszerese a nátrium-hidrogén-szulfitnak, ami csökkenti az oldószeres víz mennyiségét és több mint 30%-kal növeli a berendezések gyártási kapacitását;
A folyamat egyszerűsítése:
A gyártási ciklus lerövidítése érdekében hagyja ki a hagyományos módszerek több-lépéses semlegesítési és koncentrálási lépéseit.
Pályázati esetek:
Egy bizonyos vegyipari vállalat alkalmazta ezt az eljárást, hogy évi 500 tonna nátrium-metánszulfonátot állítson elő, 99,2%-os terméktisztasággal és 18%-os átfogó költségcsökkentéssel a hagyományos eljárásokhoz képest. Széles körben használják a zoxamid (egy antiepileptikum) és a Disperse Orange 29 (egy festék intermedier) szintézisében.
Nátrium-szulfit direkt módszer: a klasszikus eljárás javításának feltárása
A nátrium-szulfit direkt módszer nátrium-szulfitot és metánszulfonil-kloridot használ nyersanyagként a nátrium-metán-szulfit szintéziséhez nukleofil szubsztitúciós mechanizmuson keresztül. Az eljárás hasonló a nátrium-metabiszulfit módszerhez, de a reakciókörülményeket optimalizálni kell, hogy kiküszöböljük a nátrium-szulfit alacsony oldhatóságának szűk keresztmetszetét.
Víz-etanol kevert oldószerrel (3:1 térfogatarány) a nátrium-szulfit oldhatóságát 15%-ra növeltük (tömeghányad), ami háromszorosa a tiszta vizes rendszerének. A reakcióhőmérsékletet 70-75 fokra szabályozzuk, hogy elősegítsük a szulfitionok és a metánszulfonil-klorid ütközési gyakoriságát.
Osszuk három részre a metánszulfonil-kloridot, és cseppenként adjuk hozzá, az egyes tételek között 15 perces időközönként, hogy elkerüljük a túlzott helyi koncentráció által okozott mellékreakciókat. A reakció végpontját gázkromatográfiával követjük, hogy biztosítsuk a maradék metánszulfonil-klorid konverziós sebességét, amely 98%-nál nagyobb vagy azzal egyenlő.
Ultrahangos kristályosítási technológia bevezetése, 20 kHz-es ultrahanghullámok alkalmazása a koncentrált oldatban, hogy egyenletesebb legyen a kristályszemcseméret-eloszlás (D50=45 μm), és 40%-kal csökkenjen a szűrési idő.
Technikai kihívások:
Az oldószer visszanyerésének költsége:
Az etanolt desztillációval kell visszanyerni, az energiafogyasztás a termelési költségek 12%-át teszi ki;
Termékellenőrzés szerint:
A metánszulfonsav könnyen képződik magas hőmérsékleten (2%-nál kisebb hozam), amelyet a valós idejű pH-szabályozással kell elnyomni.
Alkalmazható forgatókönyvek:
Alkalmas kis{0}}laboratóriumi előkészítésre vagy a szennyeződésekre érzékeny csúcskategóriás-termékekhez (például gyógyszerészeti minőségű nátrium-metánszulfonáthoz, tisztaság 99,5%-nál nagyobb vagy egyenlő).
Redox módszer: Egy új út a zöld kémiában
Az oxidációs-redukciós módszer oxidációs vagy redukciós reakciókon keresztül szabályozza a kénelemek vegyértékállapotát, zöld alternatívát biztosítva a kénelemek szintéziséhez.nátrium-metánszulfinát.
Nyersanyagként metil-merkaptánt (CH3SH) használva reakcióba lép oxigénnel egy katalizátor (például vanádium alapú oxid) hatására, és nátrium-metánszulfonátot állít elő. A reakciókörülmények 120 fok és 2,5 MPa, 92%-os szelektivitással. Ennek az útnak a nyersanyagai könnyen beszerezhetők (a metil-merkaptán a petrolkémiai termékek mellékterméke), de foglalkozni kell a katalizátor hatástalanításának kérdésével (élettartam: 500 óra vagy kevesebb).
A dimetil-diszulfidot ((CH3)2S2) szelektíven redukáltuk nátrium-metánszulfonát előállítására 80 fokon és 1,5 MPa nyomáson hidrogén és palládium szén katalizátor hatására, 85%-os kitermeléssel. Ennek az útvonalnak magas az atomkihasználtsága (100%), de a hidrogén szállítása és tárolása biztonsági kockázatokkal jár.
Technológiai kilátások:
Az oxidációs -redukciós módszer megfelel a zöld kémia elveinek (atomi gazdaságosság, legfeljebb 90%), de ipari alkalmazását továbbra is korlátozzák a katalizátorköltségek (vanádium alapú katalizátor ára, legfeljebb 5000 jüan/kg) és a zord reakciókörülmények. A nanokatalizátorok és a folyamatos áramlású reaktortechnológia fejlesztésével ez az útvonal várhatóan 2030 előtt nagyszabású-termelést ér el.
GYIK
Mire használható a nátrium-hidroxi-metánszulfinát?
+
-
Nátrium-hidroxi-metánszulfinátot használnakreagensként szerves vegyületek szintézisében, katalizátorként kémiai reakciókban, valamint tartósítószerként és fehérítőszerként. A nátrium-hidroxi-metánszulfinátot élelmiszer- és italgyártásban, valamint a gyógyszeriparban is használják.
Mi a metánszulfonsav nátriumsója?
+
-
Nátrium-metánszulfonát| CH3NaO3S|CID 638112 - PubChem.
Biztonságos a nátrium-kuménszulfonát?
+
-
Erről a vegyi anyagról igazolták, hogy azalacsony aggodalomra ad okot a tisztítószerek terénaz EPA által értékelt kísérleti és modellezett adatokon alapul.
Mi a nátrium-heptánszulfonát másik neve?
+
-
Szinonimák:1-heptánszulfonsavNátrium só. Heptilszulfonsav nátriumsó.
Népszerű tags: nátrium-metánszulfinát cas 20277-69-4, beszállítók, gyártók, gyár, nagykereskedelem, vétel, ár, ömlesztve, eladó