Эффекты структуры субстрата при гидролизе сульфохлоридов анилидов сульфокислот

– химических агентов дефеноляции в водно-органических средах

Н.А. Языков, Л.И. Рублева, В.Ю. Левандовский

Донецкий национальный технический университет

При обесфеноливании сточных вод коксохимических производств с применением химических методов в качестве основных реагентов используются сульфохлориды (1). В этих условиях реализуются два процесса: основной – фенолиз (1) и побочный – гидролиз (2) субстратов в водно-органическом растворителе:

ArSO2Cl + РhOH → ArSO2OPh +HCl (1)

ArSO2Cl + H2O → ArSO2OH + HCl (2)

Безусловно, от степени вероятности протекания процесса (2) зависит глубина и эффективность обесфеноливания, сама возможность применения этого метода. Усложняющим фактором является повышение растворимости субстрата при увеличении доли органической составляющей стоков, что обеспечивает возрастание скорости обеих реакций не в одинаковой степени.

С целью определения скорости и механизма гидролиза (2) реагентов обесфеноливания исследована реакционность N-аренсульфонил-N-метиламинобензолсульфохлоридов общей формулы 5-(N(ХArSO2)-NMe)–YArSO2Cl, где Х= 4-Ме, Н, 4-Сl, 4-F, 3-NO2 , 4-NO2; Y = 2, 4-Ме2, 2, 6-Ме2, 2, 4, 6-Ме3, в среде 70% водного диоксана (в.д.) и интервале температур 303-323К (табл. 1-3 ). Выбор условий эксперимента определялся возможностями проведения аналогии с составом и температурными характеристиками сточных вод коксохимических производств.

Таблица 1. - Эффективные константы скорости kaэфф

104 (с-1) и параметры активации ПС для гидролиза 5-(N(ХArSO2)-NMe)–2, 4-Me2С6 Н2SO2Cl в 70% в.д. (серия I)

Х

kaэфф

104(с-1)

- Δ H≠,

кДж/моль

- Δ S≠ ,

кДж/моль

- Δ G313≠ ,

кДж/моль

303313323
H0, 6031, 162, 1749, 5 ± 3, 1186 ± 9108 ± 6
4-Me0, 5571, 022, 0550, 4±2, 3184±1108±3
4-Cl0, 6481, 262, 5653, 3±2, 1173±7107±4
3-NO21, 022, 074, 2555, 4±1, 5162±5106±3
4-NO21, 022, 114, 2155, 1±1, 0163±7106±6
Актуально: