Hızlı Arama
p-Toluensülfonik asit (genellikle PTSA, p-TsOH veya TsOH olarak kısaltılır) yaygın olarak kullanılan, güçlü bir organik sülfonik asittir.
Pratikte ticari açıdan önemli olan form monohidrattır (p-TsOH·H₂O).
Monohidrat, katı, yüksek asidik bir katalizörün pratik avantajlarını, sıvı mineral asitlere kıyasla kolay kullanımla birleştirir.
CAS numaraları: 104-15-4 (ana/susuz p-toluensülfonik asit), 6192-52-5 (madde olarak monohidrat).
Moleküler formülü (monohidrat): C₇H₈O₃S · H₂O; mol kütlesi ≈ 190,22 g·mol⁻¹ (monohidrat).
Adlandırma, eşanlamlılar ve kayıt numaraları
IUPAC / sistematik ad
4-Metilbenzen-1-sülfonik asit monohidrat (hidratlı katı için).
EŞ ANLAMLILAR
p-Toluensülfonik asit monohidrat; para-toluensülfonik asit monohidrat; p-TsOH·H₂O; pTsOH monohidrat; PTSA monohidrat; Tosik asit (yaygın adı, daha az kullanılan); TsOH monohidrat; 4-metilbenzensülfonik asit hidrat.
Bu makalede isimlendirme ve tanımlayıcılar, fiziksel ve kimyasal özellikler, hazırlama yolları, analitik ve spektroskopik özellikler, sentetik kullanımlar (asit katalizörü, dehidratasyon maddesi, tosilleme kimyası öncüsü olarak), endüstriyel uygulamalar, elleçleme ve güvenlik, çevresel kader ve temsili literatür ve tedarikçi verileri derlenmektedir.
Temel nicel veriler (CAS numaraları, molekül ağırlıkları, erime noktası, çözünürlük ve asit gücü) referanslarla birlikte sunulmaktadır.
Anahtar tanımlayıcılar (yük taşıyan):
Tercih edilen isim: p-Toluensülfonik asit monohidrat (p-TsOH·H₂O).
Kayıt numaraları
CAS (susuz): 104-15-4.
CAS (monohidrat): 6192-52-5.
Moleküler ve yapısal veriler
Formüller ve ağırlıklar
Susuz p-TsOH: C₇H₈O₃S (M ≈ 172,20 g·mol⁻¹).
Monohidrat: C₇H₈O₃S·H₂O (M ≈ 190,22 g·mol⁻¹).
1-pozisyonunda bir para-metil ikame edicisi ve bir sülfonik asit ikame edicisi (-SO₃H) bulunan aromatik benzen halkası; sülfonik grup, üç O ve bir C eki bulunan S(VI) tetrahedral geometrisine sahiptir (O atomlarından biri, –SO₃H biriminde asidik hidrojeni taşır).
Monohidrat içindeki su, kristal kafeste hidrojen bağıyla bağlıdır ve erime davranışını ve higroskopikliği etkiler.
Kristalografi
Tipik ortam sıcaklığında depolamada monohidrat halinde kristal katı; kristaller higroskopiktir.
X-ışını analizleri, sülfonik oksijenler ile kristalleşme suyu arasında güçlü hidrojen bağı ağları olduğunu göstermektedir; literatürde genel olarak sülfonik asitler için çok sayıda polimorf/solvat bildirilmiştir (kesin birim hücre parametreleri için kristalografik literatüre bakınız). (Temsili tedarikçi veri sayfaları, pratik kristalografik tanımlayıcılar sağlar.)
Fiziksel özellikler (pratik, ölçülen)
Aşağıdaki değerler tedarikçiler ve veri tabanları tarafından bildirilen tipik aralıklardır; saflık ve hidrasyon durumuna göre küçük farklılıklar ortaya çıkar.
Görünüm: Beyaz ila kirli beyaz kristal katı (monohidrat).
Erime noktası: Monohidrat tipik olarak ~96–105 °C (literatür/tedarikçi değerleri ~96–105 °C); susuz form çok daha düşük bir sıcaklıkta erir (süblimleşen/ayrıştırılan susuz malzeme için ~38 °C).
Yoğunluk: ≈1,24 g·cm⁻³ (katı).
Çözünürlük: Suda ve polar organik çözücülerde (örneğin alkoller, aseton, asetonitril) yüksek oranda çözünür; bildirilen suda çözünürlüğü büyüktür — 100 mL başına onlarca g (örneğin, bazı referanslarda ortam sıcaklığındaki susuz form için ~67 g/100 mL bildirilmiştir).
pKₐ / asidite: güçlü bir organik asit — suda pKₐ çok düşüktür (benzensülfonik asitler için bildirilen değerler sulu ortamlarda tipik olarak ≤ -2 ila -3'tür; pTSA birçok organik reaksiyon ortamında mineral asitlere kıyasla etkili bir şekilde güçlü bir asittir). Sulu olmayan çözücülerde asitlikler farklılık gösterir (örneğin, asetonitrildeki pK_a, belirli kurallar kullanılarak asetonitril ölçeğinde ≈ 8,5'tir).
Kararlılık: Normal koşullar altında kararlı katı; saf değilse nemli koşullar altında higroskopik ve su ile çözünür; yüksek sıcaklıklarda sülfonatlı kalıntılar bırakarak ayrışır; ısıtma sırasında güçlü oksidanlardan kaçınılmalıdır.
Sentetik yollar ve üretim
Endüstriyel üretim (genel bakış)
p-toluensülfonik asidin endüstriyel üretimi, sülfonik asit grubunu baskın olarak para pozisyonuna sokmak için kükürt trioksit (SO₃) veya konsantre sülfürik asit/SO₃-füme sülfürik asit sistemleri kullanılarak toluenin elektrofilik sülfonasyonundan elde edilir.
Reaksiyon kontrolü (sıcaklık, stokiyometri, katalizör/promotör, ısı emilimi) ve sonraki işlemler (nötralizasyon, konsantrasyon, kristalizasyon) daha sonra elleçleme ve ticari dağıtım için monohidrat olarak kristalleştirilen sülfonik asidi verir.
Para izomerini desteklemek ve polisülfonasyon ve oksidasyonu en aza indirmek için proses varyantları mevcuttur.
Sülfonasyondan sonra saflaştırma adımları sulu hazırlama, kalan SO₂/SO₃'nin uzaklaştırılması, serbest mineral asidin nötralizasyonu, konsantrasyon ve kristallendirmeyi içerir.
Laboratuvar hazırlıkları
Toluenin doğrudan sülfonasyonu: p- ve o-toluensülfonik asitler üretmek için dumanlı sülfürik asit veya SO₃ gazı kullanan klasik yol; kontrollü sıcaklıklarda para-izomer baskındır; çözücüden yeniden kristalleştirme yoluyla daha sonraki ayırma/saflaştırma monohidrat verir.
Alternatif sentetik yöntemler: klorosülfonik asit kullanılarak daha hafif koşullar altında aktive edilmiş aromatik substratların sülfonasyonu ve ardından hidroliz; bunlar, elleçleme ve yan ürün profilleri nedeniyle büyük ölçekli üretimde daha az yaygındır.
Saflaştırma ve monohidrata dönüştürme
İnorganik asitlerin reaksiyonu ve ayrılmasından sonra, p-TsOH genellikle konsantrasyon ve kristalizasyon yoluyla izole edilir (suyun varlığı monohidrat oluşumuna yol açar).
Tedarikçiler daha sonra, gerekli uygulamaya bağlı olarak monohidrat veya susuz sınıfları tedarik etmek için belirtilen kalıntı nem içeriğine kadar kurutma yaparlar.
Analitik yöntemler ve karakterizasyon
Kromatografi ve saflık analizleri
HPLC/iyon kromatografisi: Karışımlarda p-TsOH için kantitatif analizler; aromatik absorbans dalga boylarında UV tespiti veya iyon kromatografisinde iletkenlik tespiti, analiz ve safsızlık profili çıkarmak için yaygın olarak kullanılır.
GC: Genellikle bozulmamış sülfonik asit (uçucu olmayan) için kullanılmaz ancak toluen veya uçucu safsızlıklar için kullanılır.
Titrasyon: Toplam asitlik için asit-baz titrasyonu (sulu); yüksek doğruluk için kulometrik titrasyon.
Spektroskopi ve yapısal karakterizasyon
¹H NMR (DMSO-d₆ / D₂O): para-ikameli benzenle tutarlı aromatik sinyaller (iki aromatik proton seti), metil singlet δ ~2,3 ppm civarında; asidik proton genellikle geniş ve protik çözücülerde değiştirilebilir.
¹³C NMR: aromatik karbonlar için rezonanslar, metil karbon ~δ 21 ppm; karakteristik sülfonatlı aromatik karbon kaymaları.
IR (FTIR): tipik olarak 1150–1350 cm⁻¹ yakınında güçlü S=O germe bantları (asimetrik ve simetrik sülfonil gerilmeleri), 3200–3600 cm⁻¹ bölgesinde güçlü O–H (sülfonik asit ve su) germe geniş bandı, aromatik C–H gerilmeleri ve metil bükülme modları.
Kütle spektrometrisi (ESI/HRMS): Deprotone edilmiş sülfonat anyonunun moleküler iyonu genellikle negatif modda gözlenir; parçalanma desenleri güçlü iyonizasyon altında SO₃/H₂O kaybını yansıtır.
Elemental analiz: kompozisyon ve hidratasyonu destekler; su içeriğini belirlemek için kullanılan hassas tartım ve nem analizi (Karl Fischer) (monohidrat stokiyometrisi).
Erime noktası / DSC: DSC genellikle erime/hidrat geçişlerine (monohidrat davranışı) karşılık gelen endotermi gösterir.
X-ışını kristalografisi: Örgü suyu ve hidrojen bağlarını doğrulamak için kullanılır; katı formlar için literatürde mevcuttur.
P-TOULENE SÜLFONİK ASİT MONOHİDRAT HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
Kirlenmiş giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın
