Metanosulfinat de sodiés un compost orgànic. Normalment apareix com una pols o un cristall de color blanc a blanc grisenc sense olor especial. A altes temperatures, el sulfit de metà sòdic pot presentar una lleugera sublimació. Quan s'escalfa a uns 120 graus, el metanosulfit de sodi perdrà l'aigua cristal·lina i es descompondrà gradualment. Per exemple, té reductibilitat i pot reaccionar amb peròxid d'hidrogen en solucions aquoses àcides o neutres per generar sulfit de peroximetà. El sulfit de peroximetà és molt inestable i es descompon ràpidament en ions sulfat, aigua i oxigen. A més, el metanosulfonat de sodi també pot experimentar una reacció d'oxidació-reducció amb àcid hipoclorós, generant clorometà, ions sulfat i aigua. S'ha descrit l'addició conjugada de metanosulfonat de sodi amb heterocicles vinílics. Va estudiar la reacció d'acoblament creuat entre l'àcid arilborònic i el metanosulfonat de sodi. La seva solució de reserva es fa afegint 1 equivalent d'hidròxid de sodi a l'àcid metanosulfònic i diluint-lo a 4M. Mantenir el recipient segellat, emmagatzemar en un recipient tancat, en un lloc fresc i sec, evitar el contacte amb òxids i humitat, utilitzar i emmagatzemar segons les especificacions sense descomposició.
|
|
|
|
Fórmula química |
CH3NaO2S |
|
Missa exacta |
102 |
|
Pes molecular |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 104 (4.5%), 103 (1.1%) |
|
Anàlisi elemental |
C, 11,77; H, 2,96; Na, 22,52; O, 31,35; S, 31,41 |
Metanosulfinat de sodi, és una sal inorgànica amb un conjunt diferent de propietats i aplicacions. Apareix com un sòlid blanc i cristal·lí que és soluble en aigua, formant una solució aquosa. Aquest compost es caracteritza per la presència d'un grup sulfinat (SO2-), on un dels àtoms d'oxigen de l'ió sulfat (SO42-) ha estat substituït per un àtom d'hidrogen, i aquest grup està unit a un catió de sodi (Na+).
Pel que fa a la seva preparació, es pot sintetitzar a través de diverses reaccions químiques, com ara l'oxidació del metatiol (CH3SH) amb agents oxidants adequats en condicions controlades. El procés requereix una manipulació acurada a causa de la reactivitat potencial dels intermedis implicats.
Aquest compost troba utilitat en diversos entorns industrials i de recerca. Una de les seves aplicacions clau és com a agent reductor en diverses reaccions químiques, especialment en aquelles que requereixen condicions de reducció suaus i selectives. A més, s'utilitza en la producció d'altres productes químics, servint com a intermedi en vies sintètiques que condueixen a una àmplia gamma de productes.
A més, la seva capacitat de formar radicals estables en condicions específiques el fa valuós en estudis sobre química radical i radicals lliures. Els investigadors utilitzen les seves propietats úniques per investigar mecanismes de reacció, estudis cinètics i altres aspectes dels processos mediats-radicals.
En general, amb la seva estructura i propietats químiques distintives, té un paper important tant en els processos industrials pràctics com en la investigació química avançada.
Síntesi orgànica
Es pot utilitzar per sintetitzar determinats compostos orgànics específics. Per exemple, pot reaccionar amb aldehids o cetones per generar els corresponents metilsulfonil alquil èters, que són importants intermedis de síntesi orgànica. A més, també es pot utilitzar per sintetitzar alguns compostos biològicament actius.
Com a agent quelant i precipitant
Té la capacitat de formar quelats estables amb ions metàl·lics, la qual cosa li permet extreure ions metàl·lics de solucions aquoses. Els agents quelants milloren l'estabilitat i la solubilitat dels ions metàl·lics formant una estructura d'anell amb ions metàl·lics, facilitant així la separació i extracció d'ions metàl·lics de sistemes aquosos complexos.
També s'utilitza com a precipitant per precipitar determinats ions o compostos específics. La funció del precipitant és reaccionar químicament amb ions o compostos de la solució per produir un precipitat insoluble en aigua, aconseguint així la separació i purificació dels ions.
En l'àmbit de l'agricultura
Com ara ser utilitzat com a matèries primeres o additius per a pesticides, per prevenir malalties i plagues, o per afavorir el creixement de les plantes.
Ciència ambiental
A causa de la seva reductibilitat i altres propietats químiques, el metanosulfit de sodi també té un cert valor d'aplicació en el camp de la ciència ambiental. Per exemple, es pot utilitzar per abordar certs problemes de contaminació ambiental, o per estudiar els mecanismes de transformació i degradació de determinades substàncies del medi.
Cas d'experimentació de recerca
L'objectiu principal d'aquest experiment de recerca va ser establir un mètode per a la determinació simultània d'ions clorur (Cl-) i sulfat (SO42-) enmetanosulfinat de sodiutilitzant cromatografia iònica.
Materials i mètodes
Preparació de la mostra
- Les mostres es van preparar amb concentracions conegudes d'ions Cl- i SO42-.
- Les mostres es van preparar en condicions controlades per garantir la precisió i la reproductibilitat.
Instrumentació
- Es va utilitzar un sistema de cromatografia iònica equipat amb un detector de conductivitat de supressió.
- El sistema es va calibrar utilitzant solucions estàndard d'ions Cl- i SO42-.
Condicions cromatogràfiques
- Les condicions cromatogràfiques adequades, com ara la composició de la fase mòbil, el cabal i la temperatura de la columna, es van optimitzar per garantir la separació i la detecció dels ions Cl- i SO42-.
Anàlisi de dades
- Les àrees màximes dels ions Cl- i SO42- es van mesurar i es van comparar amb la corba de calibratge per determinar les seves concentracions a les mostres.
- Es van calcular les taxes de recuperació i les desviacions estàndard relatives (RSD) per avaluar la precisió i la precisió del mètode.
Resultats
Corba de calibratge
- La corba de calibratge de Cl- era lineal en el rang de 0,2 ~ 25 mg/L amb un coeficient de correlació (r) de 0,9999.
- La corba de calibratge de SO42- va ser lineal en el rang de 0,1 ~ 10 mg/L amb una r de 0,9996.
Recuperació i precisió
- La recuperació mitjana de Cl- va ser del 102% amb una RSD del 0,36%.
- La recuperació mitjana de SO42- va ser del 101% amb una RSD del 0,61%.
Límits de detecció
- Els límits de detecció de Cl- i SO42- van ser de 0,011 mg/L i 0,014 mg/L, respectivament.
L'experiment de recerca va establir amb èxit un mètode per a la determinació simultània d'ions Cl- i SO42- enmetanosulfinat de sodiutilitzant cromatografia iònica. El mètode va mostrar un bon rang lineal, límits de detecció baixos i una gran precisió i precisió. Els resultats obtinguts d'aquest estudi són fiables i es poden utilitzar amb finalitats de control de qualitat en la producció i anàlisi.
El mètode desenvolupat té aplicacions potencials en diverses indústries on s'utilitza, com ara la farmacèutica, els colorants, els polímers i la indústria alimentària. En determinar amb precisió les concentracions d'ions Cl- i SO42-, els fabricants poden garantir la qualitat i la consistència dels seus productes.
En conclusió, l'experiment de recerca va demostrar la viabilitat d'utilitzar la cromatografia iònica per a la determinació simultània d'ions Cl- i SO42-. El mètode desenvolupat és fiable, precís i precís, i té aplicacions potencials en diverses indústries.
El metanosulfonat de sodi (número CAS 20277-69-4) és un important intermedi de síntesi orgànica àmpliament utilitzat en els camps de la medicina, pesticides, colorants i materials funcionals. El mètode de síntesi bàsic gira al voltant de la introducció i conversió de grups d'àcid sulfònic, combinat amb les necessitats de producció industrial i el progrés de la investigació de laboratori, formant principalment les tres vies tècniques següents:
Mètode de metabisulfit de sodi: optimització de costos i innovació de processos
El mètode del metabisulfit de sodi és actualment el procés principal en la producció industrial, que utilitza clorur de metà sulfonil i metabisulfit de sodi com a matèries primeres per introduir de manera eficient grups d'àcid sulfònic mitjançant una reacció de substitució nucleòfila. El procés concret és el següent:
En un matràs de quatre colls protegit amb nitrogen, afegiu 326 grams de solució de metabisulfit de sodi al 35% (fracció de massa), remeneu i escalfeu-lo a 60-65 graus. El metabisulfit de sodi es descompon a aquesta temperatura per generar ions bisulfit, proporcionant llocs actius per a les reaccions posteriors.
Afegiu lentament 90,6 grams de clorur de metà sulfonil gota a gota i mantingueu un lleuger reflux de la solució de reacció. Durant el procés de reacció, els ions bisulfit ataquen l'àtom de sofre del clorur de metà sulfonil, provocant una reacció de substitució nucleòfila i la formació de sals d'àcid sulfònic. Mitjançant l'ús d'una solució d'hidròxid de sodi per ajustar el valor de pH en temps real-en el rang de 8-9, no només evita l'oxidació excessiva dels ions bisulfit a ions sulfat, sinó que també evita la hidròlisi del clorur de metà sulfonil per produir àcid metanosulfònic.
Un cop completada la reacció, afegiu una solució de clorur de calci al 50% (fracció de massa) per precipitar completament el sulfat de calci generat. Després de la filtració, s'obté una solució de sulfonació incolora i transparent, que després es concentra sota deshidratació a pressió reduïda fins que precipiten cristalls blancs. Després del refredament, es va afegir etanol anhidre i es va separar el clorur de sodi per diferència de solubilitat. Finalment, es va obtenir metanosulfonat de sodi d'alta puresa per recristal·lització i assecat.
Avantatges tècnics:
Cost-efectivitat:
El cost del metabisulfit de sodi és comparable al del sulfit de sodi, però 1 mol de metabisulfit de sodi pot proporcionar 2 mols d'ions de sulfit d'hidrogen, augmentant la utilització de matèries primeres en un 50%;
Optimització de la solubilitat:
La solubilitat del metabisulfit de sodi és el doble que la del bisulfit de sodi, reduint la quantitat d'aigua dissolvent i augmentant la capacitat de producció d'equips en més d'un 30%;
Simplificació del procés:
Ometre els passos de neutralització i concentració de diversos-passos en els mètodes tradicionals per escurçar el cicle de producció.
Casos d'aplicació:
Una determinada empresa química ha adoptat aquest procés per aconseguir una producció anual de 500 tones de metanosulfonat de sodi, amb una puresa del producte del 99,2% i una reducció integral de costos del 18% en comparació amb els processos tradicionals. S'utilitza àmpliament en la síntesi de zoxamida (un fàrmac antiepilèptic) i Disperse Orange 29 (un colorant intermedi).
Mètode directe de sulfit de sodi: exploració de la millora del procés clàssic
El mètode directe de sulfit de sodi utilitza sulfit de sodi i clorur de sulfonil metà com a matèries primeres per sintetitzar sulfit de metà sòdic mitjançant un mecanisme de substitució nucleòfila. El procés és similar al mètode del metabisulfit de sodi, però les condicions de reacció s'han d'optimitzar per superar el coll d'ampolla de la baixa solubilitat del sulfit de sodi.
Utilitzant un dissolvent mixt d'etanol d'aigua (proporció de volum 3:1), la solubilitat del sulfit de sodi es va augmentar fins al 15% (fracció de massa), que és tres vegades més gran que la del sistema d'aigua pura. La temperatura de reacció es controla a 70-75 graus per promoure la freqüència de col·lisió entre ions sulfit i clorur de metà sulfonil.
Dividiu el clorur de metà sulfonil en tres lots i afegiu-los gota a gota, amb un interval de 15 minuts entre cada lot, per evitar reaccions secundaries causades per una concentració local excessiva. El punt final de la reacció es controla mitjançant cromatografia de gasos per assegurar una taxa de conversió superior o igual al 98% per al clorur de metà sulfonil residual.
Presentació de la tecnologia de cristal·lització assistida per ultrasons, aplicant ones ultrasòniques de 20 kHz a la solució concentrada per fer que la distribució de la mida de les partícules de cristall sigui més uniforme (D50=45 μ m) i reduir el temps de filtració en un 40%.
Reptes tècnics:
Cost de recuperació del dissolvent:
L'etanol s'ha de recuperar per destil·lació, amb un consum d'energia que representa el 12% dels costos de producció;
Per control del producte:
L'àcid metanosulfònic es genera fàcilment a altes temperatures (rendiment inferior o igual al 2%), que s'ha de suprimir mitjançant la regulació del pH-en temps real.
Escenaris aplicables:
Adequat per a la preparació de laboratori a petita-escala o productes-de gamma alta sensibles a les impureses (com ara metanosulfonat de sodi de grau farmacèutic, puresa superior o igual al 99,5%).
Mètode redox: un camí emergent en la química verda
El mètode d'oxidació-reducció regula l'estat de valència dels elements de sofre mitjançant reaccions d'oxidació o reducció, proporcionant una alternativa verda per a la síntesi demetanosulfinat de sodi.
Utilitzant metil mercaptà (CH3SH) com a matèria primera, reacciona amb l'oxigen sota l'acció d'un catalitzador (com l'òxid de vanadi) per produir metanosulfonat de sodi. Les condicions de reacció són de 120 graus i 2,5 MPa, amb una selectivitat del 92%. Les matèries primeres per a aquesta ruta estan fàcilment disponibles (el metil mercaptà és un subproducte de la petroquímica), però cal abordar el problema de la desactivació del catalitzador (vida útil inferior o igual a 500 hores).
El disulfur de dimetil ((CH3)2S2) es va reduir selectivament per produir metanosulfonat de sodi a 80 graus i 1,5 MPa sota l'acció d'hidrogen i catalitzador de carboni de pal·ladi, amb un rendiment del 85%. Aquesta ruta té una alta taxa d'utilització atòmica (100%), però hi ha riscos de seguretat associats amb el transport i l'emmagatzematge d'hidrogen.
Perspectives tecnològiques:
El mètode d'oxidació-reducció s'ajusta als principis de la química verda (economia atòmica superior o igual al 90%), però la seva aplicació industrial encara està limitada pel cost del catalitzador (preu del catalitzador basat en vanadi superior o igual a 5.000 iuans/kg) i les dures condicions de reacció. Amb el desenvolupament de nanocatalitzadors i la tecnologia dels reactors de flux continu, s'espera que aquesta ruta assoleixi una producció a gran-escala abans del 2030.
PMF
Per a què serveix l'hidroximetansulfinat de sodi?
+
-
S'utilitza hidroximetansulfinat de sodicom a reactiu en la síntesi de compostos orgànics, com a catalitzador en reaccions químiques i com a agent conservant i blanquejador. L'hidroximetansulfinat de sodi també s'utilitza en la producció d'aliments i begudes, així com en la indústria farmacèutica.
Quina és la sal sòdica de l'àcid metanosulfònic?
+
-
Metanosulfonat de sodi| CH3NaO3S|CID 638112 - PubChem.
És segur el cumensulfonat de sodi?
+
-
S'ha verificat que aquesta substància química és depoca preocupació pels productes de netejabasat en dades experimentals i modelades avaluades per l'EPA.
Quin és un altre nom per a l'heptansulfonat de sodi?
+
-
Sinònims:Àcid 1-heptansulfònicSal de sodi. Sal de sodi àcid heptilsulfònic.
Etiquetes populars: metanosulfinat de sodi cas 20277-69-4, proveïdors, fabricants, fàbrica, venda a l'engròs, compra, preu, a granel, en venda