Natriummethaansulfinaatis een organische verbinding. Het verschijnt meestal als een wit tot grijsachtig wit poeder of kristal zonder speciale geur. Bij hoge temperaturen kan natriummethaansulfiet een lichte sublimatie vertonen. Bij verhitting tot ongeveer 120 graden zal natriummethaansulfiet zijn kristallijne water verliezen en geleidelijk ontleden. Het is bijvoorbeeld reduceerbaar en kan reageren met waterstofperoxide in zure of neutrale waterige oplossingen om peroxymethaansulfiet te genereren. Peroxymethaansulfiet is zeer onstabiel en valt snel uiteen in sulfaationen, water en zuurstof. Bovendien kan natriummethaansulfonaat ook een oxidatie-reductiereactie ondergaan met hypochloorzuur, waarbij chloormethaan, sulfaationen en water worden gegenereerd. De geconjugeerde additie van natriummethaansulfonaat met vinylheterocycli is beschreven. Bestudeerde de kruiskoppelingsreactie tussen arylboronzuur en natriummethaansulfonaat. De reserveoplossing wordt gemaakt door 1 equivalent natriumhydroxide aan methaansulfonzuur toe te voegen en dit te verdunnen tot 4M. Houd de container gesloten, bewaar in een gesloten container, op een koele en droge plaats, vermijd contact met oxiden en vocht, gebruik en bewaar volgens specificaties zonder ontleding.
|
|
|
|
Chemische formule |
CH3NaO2S |
|
Exacte massa |
102 |
|
Moleculair gewicht |
102 |
|
m/z |
102 (100.0%), 104 (4.5%), 103 (1.1%) |
|
Elementaire analyse |
C, 11,77; H, 2,96; Na, 22,52; O, 31,35; S, 31.41 |
Natriummethaansulfinaat, is een anorganisch zout met verschillende eigenschappen en toepassingen. Het ziet eruit als een witte, kristallijne vaste stof die oplosbaar is in water en een waterige oplossing vormt. Deze verbinding wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een sulfinaatgroep (SO2-), waarbij één van de zuurstofatomen in het sulfaation (SO42-) is vervangen door een waterstofatoom, en deze groep is gebonden aan een natriumkation (Na+).
Wat de bereiding betreft, kan het worden gesynthetiseerd via verschillende chemische reacties, zoals de oxidatie van methaanthiol (CH3SH) met geschikte oxidatiemiddelen onder gecontroleerde omstandigheden. Het proces vereist een zorgvuldige behandeling vanwege de potentiële reactiviteit van de betrokken tussenproducten.
Deze verbinding vindt toepassing in verschillende industriële en onderzoeksomgevingen. Een van de belangrijkste toepassingen is als reductiemiddel bij verschillende chemische reacties, vooral bij reacties waarbij zachte en selectieve reductieomstandigheden nodig zijn. Bovendien wordt het gebruikt bij de productie van andere chemicaliën en dient het als tussenproduct in synthetische routes die tot een breed scala aan producten leiden.
Bovendien maakt het vermogen ervan om onder specifieke omstandigheden stabiele radicalen te vormen het waardevol in onderzoeken naar radicalenchemie en vrije radicalen. Onderzoekers gebruiken de unieke eigenschappen ervan om reactiemechanismen, kinetische studies en andere aspecten van radicaal-gemedieerde processen te onderzoeken.
Over het geheel genomen speelt het, met zijn kenmerkende chemische structuur en eigenschappen, een belangrijke rol in zowel praktische industriële processen als geavanceerd chemisch onderzoek.
Organische synthese
Het kan worden gebruikt om bepaalde specifieke organische verbindingen te synthetiseren. Het kan bijvoorbeeld reageren met aldehyden of ketonen om overeenkomstige methylsulfonylalkylethers te genereren, die belangrijke organische synthesetussenproducten zijn. Bovendien kan het ook worden gebruikt om enkele biologisch actieve verbindingen te synthetiseren.
Als chelaatvormend middel en neerslagmiddel
Heeft het vermogen om stabiele chelaten te vormen met metaalionen, waardoor het metaalionen uit waterige oplossingen kan extraheren. Chelaatvormende middelen verbeteren de stabiliteit en oplosbaarheid van metaalionen door een ringstructuur te vormen met metaalionen, waardoor de scheiding en extractie van metaalionen uit complexe waterige systemen wordt vergemakkelijkt.
Ook te gebruiken als neerslagmiddel om bepaalde specifieke ionen of verbindingen neer te slaan. De rol van het neerslagmiddel is om chemisch te reageren met ionen of verbindingen in de oplossing om een neerslag te produceren dat onoplosbaar is in water, waardoor de scheiding en zuivering van ionen wordt bereikt.
Op het gebied van de landbouw
Zoals het gebruik als grondstof of additief voor pesticiden, om ziekten en plagen te voorkomen of om de plantengroei te bevorderen.
Milieuwetenschappen
Vanwege zijn reduceerbaarheid en andere chemische eigenschappen heeft natriummethaansulfiet ook een zekere toepassingswaarde op het gebied van de milieuwetenschappen. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om bepaalde problemen met milieuvervuiling aan te pakken, of om de transformatie- en afbraakmechanismen van bepaalde stoffen in het milieu te bestuderen.
Onderzoeksexperimentgeval
Het primaire doel van dit onderzoeksexperiment was het vaststellen van een methode voor de gelijktijdige bepaling van chloride- (Cl-) en sulfaat- (SO42-) ionen innatriummethaansulfinaatmet behulp van ionenchromatografie.
Materialen en methoden
Monstervoorbereiding
- De monsters werden bereid met bekende concentraties Cl-- en SO42-ionen.
- De monsters werden onder gecontroleerde omstandigheden bereid om nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid te garanderen.
Instrumentatie
- Er werd gebruik gemaakt van een ionenchromatografiesysteem uitgerust met een onderdrukkingsgeleidbaarheidsdetector.
- Het systeem werd gekalibreerd met behulp van standaardoplossingen van Cl-- en SO42-ionen.
Chromatografische omstandigheden
- Geschikte chromatografische omstandigheden, zoals samenstelling van de mobiele fase, stroomsnelheid en kolomtemperatuur, werden geoptimaliseerd om de scheiding en detectie van Cl-- en SO42-ionen te garanderen.
Gegevensanalyse
- De piekoppervlakken van Cl-- en SO42-ionen werden gemeten en vergeleken met de kalibratiecurve om hun concentraties in de monsters te bepalen.
- De herstelpercentages en relatieve standaardafwijkingen (RSD's) werden berekend om de nauwkeurigheid en precisie van de methode te beoordelen.
Resultaten
Kalibratiecurve
- De kalibratiecurve voor Cl- was lineair in het bereik van 0,2~25 mg/L met een correlatiecoëfficiënt (r) van 0,9999.
- De kalibratiecurve voor SO42- was lineair in het bereik van 0,1~10 mg/L met een r van 0,9996.
Herstel en precisie
- De gemiddelde terugwinning van Cl- was 102% met een RSD van 0,36%.
- De gemiddelde terugwinning van SO42- was 101% met een RSD van 0,61%.
Detectielimieten
- De detectielimieten voor Cl- en SO42- waren respectievelijk 0,011 mg/L en 0,014 mg/L.
Het onderzoeksexperiment heeft met succes een methode ontwikkeld voor de gelijktijdige bepaling van Cl-- en SO42-ionen innatriummethaansulfinaatmet behulp van ionenchromatografie. De methode vertoonde een goed lineair bereik, lage detectielimieten en een hoge nauwkeurigheid en precisie. De resultaten uit dit onderzoek zijn betrouwbaar en kunnen worden gebruikt voor kwaliteitscontrole bij de productie en analyse.
De ontwikkelde methode heeft potentiële toepassingen in verschillende industrieën waar deze wordt gebruikt, zoals de farmaceutische industrie, kleurstoffen, polymeren en de voedingsmiddelenindustrie. Door de concentraties Cl-- en SO42-ionen daarin nauwkeurig te bepalen, kunnen fabrikanten de kwaliteit en consistentie van hun producten garanderen.
Concluderend heeft het onderzoeksexperiment de haalbaarheid aangetoond van het gebruik van ionenchromatografie voor de gelijktijdige bepaling van Cl-- en SO42-ionen. De ontwikkelde methode is betrouwbaar, nauwkeurig en nauwkeurig en heeft potentiële toepassingen in verschillende industrieën.
Natriummethaansulfonaat (CAS-nummer 20277-69-4) is een belangrijk tussenproduct voor de organische synthese dat veel wordt gebruikt op het gebied van de geneeskunde, pesticiden, kleurstoffen en functionele materialen. De kernsynthesemethode draait om de introductie en omzetting van sulfonzuurgroepen, gecombineerd met industriële productiebehoeften en vooruitgang in laboratoriumonderzoek, waarbij voornamelijk de volgende drie technische routes worden gevormd:
Natriummetabisulfietmethode: kostenoptimalisatie en procesinnovatie
De natriummetabisulfietmethode is momenteel het reguliere proces in de industriële productie, waarbij methaansulfonylchloride en natriummetabisulfiet als grondstoffen worden gebruikt om op efficiënte wijze sulfonzuurgroepen te introduceren via een nucleofiele substitutiereactie. Het specifieke proces is als volgt:
Voeg in een met stikstof beschermde vierhalskolf 326 gram 35% (massafractie) natriummetabisulfietoplossing toe, roer en verwarm tot 60-65 graden. Natriummetabisulfiet ontleedt bij deze temperatuur en genereert bisulfietionen, waardoor actieve plaatsen voor daaropvolgende reacties ontstaan.
Voeg langzaam druppelsgewijs 90,6 gram methaansulfonylchloride toe en handhaaf een lichte reflux van de reactieoplossing. Tijdens het reactieproces vallen bisulfietionen het zwavelatoom van methaansulfonylchloride aan, wat leidt tot een nucleofiele substitutiereactie en de vorming van sulfonzuurzouten. Door natriumhydroxideoplossing te gebruiken om de pH-waarde in real-time aan te passen binnen het bereik van 8-9, voorkomt het niet alleen overmatige oxidatie van bisulfietionen tot sulfaationen, maar vermijdt het ook hydrolyse van methaansulfonylchloride om methaansulfonzuur te produceren.
Nadat de reactie is voltooid, voegt u 50% (massafractie) calciumchlorideoplossing toe om het gegenereerde calciumsulfaat-calciumsulfiet volledig neer te slaan. Na filtratie wordt een kleurloze en transparante sulfoneringsoplossing verkregen, die vervolgens onder verminderde druk wordt geconcentreerd en gedehydrateerd totdat witte kristallen neerslaan. Na afkoelen werd watervrije ethanol toegevoegd en werd natriumchloride afgescheiden door oplosbaarheidsverschil. Tenslotte werd hoog{4}}zuiver natriummethaansulfonaat verkregen door herkristallisatie en drogen.
Technische voordelen:
Kosteneffectiviteit:
De kosten van natriummetabisulfiet zijn vergelijkbaar met die van natriumsulfiet, maar 1 mol natriummetabisulfiet kan 2 mol waterstofsulfietionen opleveren, waardoor het grondstoffengebruik met 50% toeneemt;
Optimalisatie van de oplosbaarheid:
De oplosbaarheid van natriummetabisulfiet is twee keer zo groot als die van natriumbisulfiet, waardoor de hoeveelheid oplosmiddelwater afneemt en de productiecapaciteit van de apparatuur met meer dan 30% toeneemt;
Vereenvoudiging van processen:
Het weglaten van de meerstapsneutralisatie- en concentratiestappen in traditionele methoden om de productiecyclus te verkorten.
Toepassingsgevallen:
Een bepaald chemisch bedrijf heeft dit proces toegepast om een jaarlijkse productie van 500 ton natriummethaansulfonaat te bereiken, met een productzuiverheid van 99,2% en een uitgebreide kostenbesparing van 18% vergeleken met traditionele processen. Het wordt veel gebruikt bij de synthese van zoxamide (een anti-epilepticum) en Disperse Orange 29 (een kleurstoftussenproduct).
Natriumsulfiet directe methode: verkenning van de verbetering van het klassieke proces
De directe natriumsulfietmethode maakt gebruik van natriumsulfiet en methaansulfonylchloride als grondstoffen om natriummethaansulfiet te synthetiseren via een nucleofiel substitutiemechanisme. Het proces is vergelijkbaar met de natriummetabisulfietmethode, maar de reactieomstandigheden moeten worden geoptimaliseerd om het knelpunt van de lage oplosbaarheid van natriumsulfiet te overwinnen.
Met behulp van een gemengd oplosmiddel met water en ethanol (volumeverhouding 3:1) werd de oplosbaarheid van natriumsulfiet verhoogd tot 15% (massafractie), wat drie keer hoger is dan die van een zuiver watersysteem. De reactietemperatuur wordt geregeld op 70-75 graden om de botsingsfrequentie tussen sulfietionen en methaansulfonylchloride te bevorderen.
Verdeel methaansulfonylchloride in drie batches en voeg ze druppelsgewijs toe, met een interval van 15 minuten tussen elke batch, om nevenreacties veroorzaakt door overmatige lokale concentratie te voorkomen. Het eindpunt van de reactie wordt gevolgd door middel van gaschromatografie om een conversiepercentage van groter dan of gelijk aan 98% voor resterend methaansulfonylchloride te garanderen.
Introductie van ultrasoon geassisteerde kristallisatietechnologie, waarbij ultrasone golven van 20 kHz in de geconcentreerde oplossing worden toegepast om de verdeling van de kristaldeeltjesgrootte uniformer te maken (D50=45 μm) en de filtratietijd met 40% te verminderen.
Technische uitdagingen:
Kosten voor het terugwinnen van oplosmiddelen:
Ethanol moet worden teruggewonnen door middel van destillatie, waarbij het energieverbruik 12% van de productiekosten voor zijn rekening neemt;
Via productcontrole:
Methaansulfonzuur wordt gemakkelijk gegenereerd bij hoge temperaturen (opbrengst minder dan of gelijk aan 2%), wat moet worden onderdrukt door realtime pH-regulering.
Toepasselijke scenario's:
Geschikt voor laboratoriumbereiding op kleine- schaal of hoogwaardige- producten die gevoelig zijn voor onzuiverheden (zoals natriummethaansulfonaat van farmaceutische kwaliteit, zuiverheid groter dan of gelijk aan 99,5%).
Redox-methode: een opkomend pad in groene chemie
De oxidatie-reductiemethode reguleert de valentietoestand van zwavelelementen door middel van oxidatie- of reductiereacties, waardoor een groen alternatief wordt geboden voor de synthese vannatriummethaansulfinaat.
Met methylmercaptaan (CH3SH) als grondstof reageert het met zuurstof onder invloed van een katalysator (zoals op vanadium gebaseerd oxide) om natriummethaansulfonaat te produceren. De reactieomstandigheden zijn 120 graden en 2,5 MPa, met een selectiviteit van 92%. De grondstoffen voor deze route zijn direct beschikbaar (methylmercaptaan is een bijproduct van de petrochemie), maar het probleem van de deactivering van de katalysator moet worden aangepakt (levensduur korter dan of gelijk aan 500 uur).
Dimethyldisulfide ((CH3)2S2) werd selectief gereduceerd om natriummethaansulfonaat te produceren bij 80 graden en 1,5 MPa onder invloed van waterstof en palladiumkoolstofkatalysator, met een opbrengst van 85%. Deze route heeft een hoge atomaire benuttingsgraad (100%), maar er zijn veiligheidsrisico's verbonden aan het transport en de opslag van waterstof.
Technologische vooruitzichten:
De oxidatie{0}}reductiemethode voldoet aan de principes van de groene chemie (atoomeconomie groter dan of gelijk aan 90%), maar de industriële toepassing ervan wordt nog steeds beperkt door de katalysatorkosten (vanadiumgebaseerde katalysatorprijs groter dan of gelijk aan 5000 yuan/kg) en zware reactieomstandigheden. Met de ontwikkeling van nanokatalysatoren en continue stroomreactortechnologie zal deze route naar verwachting vóór 2030 grootschalige productie- opleveren.
Veelgestelde vragen
Waar wordt natriumhydroxymethaansulfinaat voor gebruikt?
+
-
Er wordt natriumhydroxymethaansulfinaat gebruiktals reagens bij de synthese van organische verbindingen, als katalysator bij chemische reacties en als conserveermiddel en bleekmiddel. Natriumhydroxymethaansulfinaat wordt ook gebruikt bij de productie van voedingsmiddelen en dranken, maar ook in de farmaceutische industrie.
Wat is het natriumzout van methaansulfonzuur?
+
-
Natriummethaansulfonaat| CH3NaO3S|CID 638112 - PubChem.
Is natriumcumeensulfonaat veilig?
+
-
Er is geverifieerd dat deze chemische stof afkomstig is vanweinig zorgen bij schoonmaakproductengebaseerd op experimentele en gemodelleerde gegevens zoals beoordeeld door de EPA.
Wat is een andere naam voor natriumheptaansulfonaat?
+
-
Synoniemen:1-heptaansulfonzuurNatriumzout. Heptylsulfonzuur natriumzout.
Populaire tags: natriummethaansulfinaat cas 20277-69-4, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop