Methansulfinát sodnýje organická sloučenina. Obvykle se jeví jako bílý až šedavě bílý prášek nebo krystal bez zvláštního zápachu. Při vysokých teplotách může metansulfit sodný vykazovat mírnou sublimaci. Při zahřátí na asi 120 stupňů ztratí methansulfit sodný svou krystalickou vodu a postupně se rozloží. Například má redukovatelnost a může reagovat s peroxidem vodíku v kyselých nebo neutrálních vodných roztocích za vzniku peroxymethansulfitu. Peroxymethansulfit je velmi nestabilní a rychle se rozkládá na síranové ionty, vodu a kyslík. Kromě toho může methansulfonát sodný také podstoupit oxidačně-redukční reakci s kyselinou chlornou za vzniku chlormethanu, síranových iontů a vody. Byla popsána konjugovaná adice methansulfonátu sodného s vinylovými heterocykly. Studoval křížovou kopulační reakci mezi arylboronovou kyselinou a methansulfonátem sodným. Jeho rezervní roztok se připraví přidáním 1 ekvivalentu hydroxidu sodného ke kyselině methansulfonové a zředěním na 4M. Nádobu uchovávejte uzavřenou, skladujte v uzavřené nádobě, na chladném a suchém místě, zabraňte kontaktu s oxidy a vlhkostí, používejte a skladujte podle specifikací bez rozkladu.
|
|
|
|
Chemický vzorec |
CH3NaO2S |
|
Přesná hmotnost |
102 |
|
Molekulová hmotnost |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 104 (4.5%), 103 (1.1%) |
|
Elementární analýza |
C, 11,77; H, 2,96; Na, 22,52; O, 31,35; S, 31,41 |
Methansulfinát sodný, je anorganická sůl s odlišným souborem vlastností a aplikací. Vypadá jako bílá, krystalická pevná látka, která je rozpustná ve vodě a tvoří vodný roztok. Tato sloučenina je charakteristická přítomností sulfinátové skupiny (SO2-), kde jeden z atomů kyslíku v síranovém iontu (SO42-) byl nahrazen atomem vodíku a tato skupina je vázána na sodíkový kationt (Na+).
Pokud jde o jeho přípravu, může být syntetizován různými chemickými reakcemi, jako je oxidace methanthiolu (CH3SH) vhodnými oxidačními činidly za kontrolovaných podmínek. Proces vyžaduje pečlivé zacházení kvůli potenciální reaktivitě zahrnutých meziproduktů.
Tato sloučenina nachází využití v několika průmyslových a výzkumných prostředích. Jednou z jeho klíčových aplikací je jako redukční činidlo v různých chemických reakcích, zejména v těch, které vyžadují jemné a selektivní redukční podmínky. Kromě toho se používá při výrobě dalších chemikálií a slouží jako meziprodukt v syntetických cestách vedoucích k široké škále produktů.
Navíc jeho schopnost tvořit stabilní radikály za specifických podmínek je cenná ve studiích zahrnujících radikálovou chemii a volné radikály. Vědci využívají jeho jedinečné vlastnosti ke zkoumání reakčních mechanismů, kinetických studií a dalších aspektů radikálně-zprostředkovaných procesů.
Celkově se svou výraznou chemickou strukturou a vlastnostmi hraje významnou roli jak v praktických průmyslových procesech, tak v pokročilém chemickém výzkumu.
Organická syntéza
Může být použit k syntéze určitých specifických organických sloučenin. Například může reagovat s aldehydy nebo ketony za vzniku odpovídajících methylsulfonylalkyletherů, které jsou důležitými meziprodukty organické syntézy. Kromě toho může být také použit k syntéze některých biologicky aktivních sloučenin.
Jako chelatační činidlo a srážedlo
Má schopnost vytvářet stabilní cheláty s kovovými ionty, což mu umožňuje extrahovat kovové ionty z vodných roztoků. Chelatační činidla zvyšují stabilitu a rozpustnost kovových iontů vytvořením kruhové struktury s kovovými ionty, čímž usnadňují separaci a extrakci kovových iontů z komplexních vodných systémů.
Lze také použít jako srážedlo k vysrážení určitých specifických iontů nebo sloučenin. Úlohou srážedla je chemicky reagovat s ionty nebo sloučeninami v roztoku za vzniku sraženiny, která je nerozpustná ve vodě, čímž se dosáhne separace a čištění iontů.
V oboru zemědělství
Například se používají jako suroviny nebo přísady do pesticidů, k prevenci chorob a škůdců nebo k podpoře růstu rostlin.
Environmentální věda
Díky své redukovatelnosti a dalším chemickým vlastnostem má methansulfit sodný také určitou aplikační hodnotu v oblasti environmentální vědy. Může být například použit k řešení určitých problémů znečištění životního prostředí nebo ke studiu mechanismů transformace a degradace určitých látek v životním prostředí.
Případ výzkumného experimentu
Primárním cílem tohoto výzkumného experimentu bylo vytvořit metodu pro současné stanovení chloridových (Cl-) a síranových (SO42-) iontů vmethansulfinát sodnýpomocí iontové chromatografie.
Materiály a metody
Příprava vzorku
- Vzorky byly připraveny se známými koncentracemi Cl- a SO42- iontů.
- Vzorky byly připraveny za kontrolovaných podmínek, aby byla zajištěna přesnost a reprodukovatelnost.
Instrumentace
- Byl použit systém iontové chromatografie vybavený supresním vodivostním detektorem.
- Systém byl kalibrován pomocí standardních roztoků iontů Cl- a SO42-.
Chromatografické podmínky
- Pro zajištění separace a detekce iontů Cl- a SO42- byly optimalizovány vhodné chromatografické podmínky, jako je složení mobilní fáze, průtok a teplota kolony.
Analýza dat
- Plochy píku iontů Cl- a SO42- byly změřeny a porovnány s kalibrační křivkou pro stanovení jejich koncentrací ve vzorcích.
- Rychlosti obnovy a relativní směrodatné odchylky (RSD) byly vypočteny pro posouzení přesnosti a přesnosti metody.
Výsledky
Kalibrační křivka
- Kalibrační křivka pro Cl- byla lineární v rozsahu 0,2~25 mg/l s korelačním koeficientem (r) 0,9999.
- Kalibrační křivka pro SO42- byla lineární v rozsahu 0,1~10 mg/l s r 0,9996.
Obnova a přesnost
- Průměrná výtěžnost Cl- byla 102 % s RSD 0,36 %.
- Průměrná výtěžnost SO42- byla 101 % s RSD 0,61 %.
Detekční limity
- Detekční limity pro Cl- a SO42- byly 0,011 mg/l a 0,014 mg/l.
Výzkumný experiment úspěšně vytvořil metodu pro současné stanovení Cl- a SO42- iontů vmethansulfinát sodnýpomocí iontové chromatografie. Metoda vykazovala dobrý lineární rozsah, nízké detekční limity a vysokou přesnost a preciznost. Výsledky získané z této studie jsou spolehlivé a lze je použít pro účely kontroly kvality ve výrobě a analýze.
Vyvinutá metoda má potenciální aplikace v různých průmyslových odvětvích, kde se používá, jako jsou farmacie, barviva, polymery a potravinářský průmysl. Přesným stanovením koncentrací Cl- a SO42- v něm mohou výrobci zajistit kvalitu a konzistenci svých produktů.
Na závěr výzkumný experiment prokázal proveditelnost použití iontové chromatografie pro současné stanovení Cl- a SO42- iontů. Vyvinutá metoda je spolehlivá, přesná a přesná a má potenciální uplatnění v různých průmyslových odvětvích.
Methansulfonát sodný (číslo CAS 20277-69-4) je důležitý meziprodukt organické syntézy široce používaný v oblasti medicíny, pesticidů, barviv a funkčních materiálů. Základní metoda syntézy se točí kolem zavedení a konverze skupin sulfonových kyselin v kombinaci s potřebami průmyslové výroby a pokrokem laboratorního výzkumu, přičemž tvoří především následující tři technické cesty:
Metoda disiřičitanu sodného: optimalizace nákladů a inovace procesu
Metoda disiřičitanu sodného je v současné době hlavním procesem v průmyslové výrobě, který využívá methansulfonylchlorid a disiřičitan sodný jako suroviny k účinnému zavedení skupin kyseliny sulfonové prostřednictvím nukleofilní substituční reakce. Konkrétní postup je následující:
Do čtyřhrdlé baňky chráněné dusíkem se přidá 326 gramů 35% (hmotnostní frakce) roztoku disiřičitanu sodného, míchá se a zahřívá na 60-65 stupňů. Metabisulfit sodný se při této teplotě rozkládá za vzniku hydrogensiřičitanových iontů, které poskytují aktivní místa pro následné reakce.
Pomalu se po kapkách přidá 90,6 gramů methansulfonylchloridu a udržuje se mírný reflux reakčního roztoku. Během reakčního procesu bisulfitové ionty napadají atom síry methansulfonylchloridu, což vede k nukleofilní substituční reakci a tvorbě solí kyseliny sulfonové. Použitím roztoku hydroxidu sodného k úpravě hodnoty pH v reálném-čase v rozmezí 8–9 nedochází pouze k nadměrné oxidaci hydrogensiřičitanových iontů na síranové, ale také k hydrolýze methansulfonylchloridu za vzniku kyseliny methansulfonové.
Po dokončení reakce se přidá 50% (hmotnostní frakce) roztok chloridu vápenatého, aby se zcela vysrážel vytvořený síran vápenatý siřičitan vápenatý. Po filtraci se získá bezbarvý a průhledný sulfonační roztok, který se potom koncentruje za sníženého tlaku dehydratací, dokud se nevysrážejí bílé krystaly. Po ochlazení byl přidán bezvodý ethanol a chlorid sodný byl oddělen rozdílem rozpustnosti. Nakonec byl rekrystalizací a sušením získán methansulfonát sodný o vysoké čistotě.
Technické výhody:
Efektivita nákladů:
Cena metabisulfitu sodného je srovnatelná s cenou siřičitanu sodného, ale 1 mol disiřičitanu sodného může poskytnout 2 moly hydrogensiřičitanových iontů, což zvyšuje využití suroviny o 50 %;
Optimalizace rozpustnosti:
Rozpustnost disiřičitanu sodného je dvakrát větší než rozpustnost hydrogensiřičitanu sodného, což snižuje množství vody v rozpouštědle a zvyšuje kapacitu výroby zařízení o více než 30 %;
Zjednodušení procesu:
Vynecháním vícestupňových kroků neutralizace a koncentrace v tradičních metodách ke zkrácení výrobního cyklu.
Případy použití:
Jistý chemický podnik přijal tento proces, aby dosáhl roční produkce 500 tun methansulfonátu sodného, s čistotou produktu 99,2 % a komplexním snížením nákladů o 18 % ve srovnání s tradičními procesy. Je široce používán při syntéze zoxamidu (antiepileptikum) a Disperse Orange 29 (barvicí meziprodukt).
Přímá metoda siřičitanu sodného: zkoumání zlepšení klasického procesu
Přímá metoda siřičitanu sodného využívá siřičitan sodný a methansulfonylchlorid jako suroviny k syntéze methansulfitu sodného mechanismem nukleofilní substituce. Proces je podobný metodě disiřičitanu sodného, ale reakční podmínky je třeba optimalizovat, aby se překonalo úzké místo nízké rozpustnosti siřičitanu sodného.
Použitím směsného rozpouštědla voda-ethanol (objemový poměr 3:1) byla rozpustnost siřičitanu sodného zvýšena na 15 % (hmotnostní podíl), což je třikrát více než u systému čisté vody. Reakční teplota je řízena na 70-75 stupňů, aby se podpořila frekvence kolize mezi siřičitanovými ionty a methansulfonylchloridem.
Rozdělte methansulfonylchlorid do tří dávek a přidávejte je po kapkách s 15minutovým intervalem mezi jednotlivými dávkami, aby se předešlo vedlejším reakcím způsobeným nadměrnou lokální koncentrací. Konec reakce se monitoruje plynovou chromatografií, aby se zajistila rychlost konverze větší než nebo rovna 98 % pro zbytkový methansulfonylchlorid.
Zavedení technologie krystalizace za pomoci ultrazvuku, aplikace 20kHz ultrazvukových vln v koncentrovaném roztoku, aby byla distribuce velikosti krystalových částic rovnoměrnější (D50=45 μm) a zkrátila se doba filtrace o 40 %.
Technické výzvy:
Náklady na obnovu rozpouštědla:
Etanol je třeba získat zpět destilací, přičemž spotřeba energie představuje 12 % výrobních nákladů;
Podle kontroly produktu:
Kyselina methansulfonová se snadno vytváří při vysokých teplotách (výtěžek menší nebo roven 2 %), které je třeba potlačit regulací pH v reálném čase-.
Použitelné scénáře:
Vhodné pro malé-laboratorní přípravy nebo špičkové-produkty citlivé na nečistoty (jako je methansulfonát sodný farmaceutické kvality, čistota větší nebo rovna 99,5 %).
Redoxní metoda: Nová cesta v zelené chemii
Oxidační-redukční metoda reguluje valenční stav prvků síry prostřednictvím oxidačních nebo redukčních reakcí, čímž poskytuje zelenou alternativu pro syntézumethansulfinát sodný.
Za použití methylmerkaptanu (CH3SH) jako suroviny reaguje s kyslíkem za působení katalyzátoru (jako je oxid na bázi vanadu) za vzniku methansulfonátu sodného. Reakční podmínky jsou 120 stupňů a 2,5 MPa, se selektivitou 92 %. Suroviny pro tuto cestu jsou snadno dostupné (methylmerkaptan je vedlejším produktem petrochemie), ale je třeba vyřešit otázku deaktivace katalyzátoru (životnost 500 hodin nebo méně).
Dimethyldisulfid ((CH3)2S2) byl selektivně redukován za vzniku methansulfonátu sodného při 80 stupních a 1,5 MPa působením vodíku a palladia jako katalyzátoru, s výtěžkem 85 %. Tato cesta má vysokou míru využití atomů (100 %), ale s přepravou a skladováním vodíku jsou spojena bezpečnostní rizika.
Technologické vyhlídky:
Oxidační-metoda redukce odpovídá principům zelené chemie (atomová ekonomika větší nebo rovna 90 %), ale její průmyslové využití je stále omezeno cenou katalyzátoru (cena katalyzátoru na bázi vanadu větší nebo rovna 5000 juanům/kg) a drsnými reakčními podmínkami. S rozvojem nanokatalyzátorů a technologie reaktorů s kontinuálním průtokem se očekává, že tato cesta dosáhne výroby ve velkém-výrobě do roku 2030.
FAQ
K čemu se používá hydroxymethansulfinát sodný?
+
-
Používá se hydroxymethansulfinát sodnýjako činidlo při syntéze organických sloučenin, jako katalyzátor při chemických reakcích a jako konzervační a bělicí činidlo. Hydroxymethansulfinát sodný se také používá při výrobě potravin a nápojů a také ve farmaceutickém průmyslu.
Jaká je sodná sůl kyseliny methansulfonové?
+
-
Methansulfonát sodný| CH3NaO3S|CID 638112 - PubChem.
Je kumensulfonát sodný bezpečný?
+
-
Bylo ověřeno, že tato chemikálie obsahujemalý zájem o čisticí prostředkyzaložené na experimentálních a modelovaných datech, jak je vyhodnotila EPA.
Jaký je jiný název pro heptansulfonát sodný?
+
-
Synonyma:Kyselina 1-heptansulfonováSodná sůl. Sodná sůl kyseliny heptylsulfonové.
Populární Tagy: methansulfinát sodný cas 20277-69-4, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, koupit, cena, hromadné, na prodej