背景及概述[1][2]
苯磺酸分子式C6H6O3S，分子量158.17，無色易吸濕結(jié)晶。對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有強(qiáng)刺激作用。熔點(diǎn)43～44℃ (含一個(gè)半分子結(jié)晶水)；無水物熔點(diǎn)50～51℃。易溶于水、乙醇，微溶于苯，不溶于乙醚、二硫化碳。呈強(qiáng)酸性，酸性與硫酸相當(dāng)，但無氧化性，離解常數(shù)K=0.2(25℃)。苯磺酸的磺酸基可被多種基團(tuán)取代，與氫氧化鈉堿熔生成苯酚鈉；與氰化鈉反應(yīng)生成苯腈；與溴反應(yīng)生成溴代苯；與硝酸反應(yīng)生成硝基苯；與水共熱脫去磺酸基。苯磺酸可以由苯在濃硫酸作用下發(fā)生磺化反應(yīng)制得，用于制取苯酚、間苯二酚，也用作酯化反應(yīng)和脫水反應(yīng)中的催化劑。
如果吸入苯磺酸，請(qǐng)將患者移到新鮮空氣處；如果皮膚接觸，應(yīng)脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚，如有不適感，就醫(yī)；如果眼晴接觸，應(yīng)分開眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗，并立即就醫(yī)；如果食入，立即漱口，禁止催吐，應(yīng)立即就醫(yī)。對(duì)保護(hù)施救者的忠告如下：將患者轉(zhuǎn)移到安全的場(chǎng)所，咨詢醫(yī)生，如果條件允許請(qǐng)出示此化學(xué)品安全技術(shù)說明書給到現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)生看。若泄露，小量泄漏盡可能將泄漏液體收集在可密閉的容器中，用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所，禁止沖入下水道；若大量泄漏，構(gòu)筑圍堤或挖坑收容，封閉排水管道，用泡沫覆蓋，抑制蒸發(fā)，用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。
性質(zhì)及結(jié)構(gòu)
苯磺酸結(jié)構(gòu)如下：
苯磺酸的磺酸基可被多種基團(tuán)取代，與氫氧化鈉堿熔生成苯酚鈉；與氰化鈉反應(yīng)生成苯腈；與溴反應(yīng)生成溴代苯；與硝酸反應(yīng)生成硝基苯；與水共熱脫去磺酸基：
制備[1][2]
以苯為原料，經(jīng)硫酸磺化而得。93%硫酸2400L加入磺化鍋內(nèi)，將苯以2500-3000L/h的流量打入蒸發(fā)器，經(jīng)過蒸發(fā)及過熱成溫度為150℃以上的過熱苯蒸氣，通過鼓泡器在硫酸層中進(jìn)行反應(yīng)，溫度在170℃左右，最后游離酸控制在4-5%。大約經(jīng)過10h左右完成反應(yīng)，未反應(yīng)的苯蒸氣和生成的水蒸氣經(jīng)冷凝分離，酸性苯再經(jīng)液堿中和、食鹽脫水后循環(huán)使用。含苯的苯磺酸再經(jīng)真空脫苯器脫除余苯?；腔章?6.5%。苯磺酸用亞硫酸鈉或氫氧化鈉中和，即得苯磺酸鈉。中和收率99%。原料消耗定額:苯600kg/t、發(fā)煙硫酸750kg/t。
應(yīng)用[2][3]
苯磺酸是重要化工原料，主要用于制備苯酚；在有機(jī)合成中作酯化反應(yīng)、脫水反應(yīng)、聚合反應(yīng)及解聚反應(yīng)的催化劑。應(yīng)用舉例如下：
1. 用于制備苯酚。
苯酚是重要的有機(jī)化工原料，用它可制取酚醛樹脂、己內(nèi)酰胺、雙酚A、水楊酸、苦味酸、五氯酚、2，4-D-己二酸、酚酞n-乙酰乙氧基苯胺等化工產(chǎn)品及中間體，在化工原料、烷基酚、合成纖維、塑料、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、涂料和煉油等工業(yè)中有著重要用途。苯酚的制備方法，其特點(diǎn)是：所用原料為苯和濃硫酸，按照一定比例經(jīng)聚合反應(yīng)、蒸餾、堿熔、酸化、結(jié)晶而成；原料的比例為苯與濃硫酸的質(zhì)量比為1.5－2.5∶1；所述濃硫酸為98%的濃硫酸；所述聚合反應(yīng)溫度為120－140℃，反應(yīng)時(shí)間為30－50分鐘；所述蒸餾溫度為130－150℃；所述堿熔是將苯磺酸置于容器內(nèi)，加熱至55－65℃，待苯磺酸全部熔化后加入苯質(zhì)量的2－3倍氫氧化鈉粉末，并不斷攪拌1－3小時(shí)生成苯酚鈉；所述酸化是將苯酚鈉等混合物用水溶解，在常溫、常壓下通入二氧化硫氣體；所述結(jié)晶是將溶液降溫至2－6℃，過濾，將濾渣用65－75℃的蒸餾水溶解，然后降溫至2－6℃。
2. 用于制備3-氯-1，2-丙二醇。3-氯-1，2-丙二醇(簡(jiǎn)稱氯代甘油)是重要的甘油氯代物，用途廣泛：可作為有機(jī)合成中間體，用來合成農(nóng)藥、染料。
近十幾年來，在航天用材料、非離子型造影劑、電子用化學(xué)品、催化劑合成和相轉(zhuǎn)移催化劑應(yīng)用等方面的應(yīng)用日趨廣泛，對(duì)氯代甘油的純度、雜質(zhì)含量等指標(biāo)的要求也相應(yīng)大幅度提高，因此對(duì)氯代甘油的工業(yè)化生產(chǎn)提出了更為苛刻的要求。 生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
(1) 配料：取硫酸、苯磺酸和丁二酸分別溶解在去離子水中，配制成硫酸溶液、苯磺酸溶液和丁二酸溶液；
(2) 水解反應(yīng)：先將部分硫酸溶液和部分苯磺酸溶液以及部分環(huán)氧氯丙烷混合反應(yīng)一段時(shí)間，升高溫度，再加入剩余的環(huán)氧氯丙烷，并分時(shí)間段先后依次加入剩余的苯磺酸溶液和硫酸溶液，然后一次性加入丁二酸溶液，升高溫度繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)；所述環(huán)氧氯丙烷的投料量為硫酸、苯磺酸和丁二酸水溶液總重量的45～55％。
(3) 中和反應(yīng)：水解反應(yīng)完畢后，加入堿溶液，并攪拌使反應(yīng)均勻；
(4) 脫水并加堿：將加堿后的水解液先常壓脫水，然后在氣相溫度為98～100℃，真空度≥0.094MPa時(shí)繼續(xù)進(jìn)行脫水，然后加入堿溶液，攪拌條件下升溫；
(5)蒸餾提純：真空條件下先加熱物料，然后轉(zhuǎn)入蒸餾系統(tǒng)，真空度≥0.1MPa時(shí)蒸餾得到產(chǎn)品3-氯-1，2-丙二醇。
主要參考資料
[1] 化學(xué)詞典
[2] 李芬一種苯酚的制備方法. CN201410571600.3 ，申請(qǐng)日20141024
[3] 郭祥榮;莊青;王璀;郭彥愷;李昕東;張?jiān)屏?王曉麗;郭學(xué)陽.一種高純度3-氯-1,2-丙二醇的生產(chǎn)方法. CN201010011544.X ，申請(qǐng)日20100116