Metansolfinato di sodioè un composto organico. Di solito appare come una polvere o un cristallo da bianco a bianco grigiastro senza odore speciale. A temperature elevate, il metano solfito di sodio può presentare una leggera sublimazione. Se riscaldato a circa 120 gradi, il metansolfito di sodio perderà la sua acqua cristallina e si decomporrà gradualmente. Ad esempio, ha riducibilità e può reagire con il perossido di idrogeno in soluzioni acquose acide o neutre per generare perossimetan solfito. Il perossimetano solfito è molto instabile e si decompone rapidamente in ioni solfato, acqua e ossigeno. Inoltre, il metansolfonato di sodio può anche subire una reazione di ossidoriduzione-con l'acido ipocloroso, generando clorometano, ioni solfato e acqua. È stata descritta l'addizione coniugata di metansolfonato di sodio con vinil-eterocicli. Ha studiato la reazione di accoppiamento incrociato tra acido arilboronico e metansolfonato di sodio. La sua soluzione di riserva si ottiene aggiungendo 1 equivalente di idrossido di sodio all'acido metansolfonico e diluendolo a 4M. Mantenere il contenitore sigillato, conservare in contenitore chiuso, in luogo fresco e asciutto, evitare il contatto con ossidi e umidità, utilizzare e conservare secondo le specifiche senza decomposizione.
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Formula chimica |
CH3NaO2S |
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Messa esatta |
102 |
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Peso Molecolare |
102 |
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m/z |
102 (100.0%), 104 (4.5%), 103 (1.1%) |
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Analisi elementare |
C, 11,77; H,2,96; Na, 22,52; O, 31,35; S, 31.41 |
Metansolfinato di sodio, è un sale inorganico con una serie distinta di proprietà e applicazioni. Si presenta come un solido bianco cristallino solubile in acqua, formando una soluzione acquosa. Questo composto è caratterizzato dalla presenza di un gruppo solfinato (SO2-), dove uno degli atomi di ossigeno nello ione solfato (SO42-) è stato sostituito da un atomo di idrogeno, e questo gruppo è legato a un catione sodio (Na+).
Per quanto riguarda la sua preparazione, può essere sintetizzato attraverso varie reazioni chimiche, come l'ossidazione del metano tiolo (CH3SH) con opportuni agenti ossidanti in condizioni controllate. Il processo richiede un'attenta gestione a causa della potenziale reattività degli intermedi coinvolti.
Questo composto trova utilità in diversi contesti industriali e di ricerca. Una delle sue applicazioni chiave è come agente riducente in varie reazioni chimiche, in particolare in quelle che richiedono condizioni di riduzione delicate e selettive. Inoltre, viene impiegato nella produzione di altri prodotti chimici, fungendo da intermedio nei percorsi sintetici che portano a un'ampia gamma di prodotti.
Inoltre, la sua capacità di formare radicali stabili in condizioni specifiche lo rende prezioso negli studi che coinvolgono la chimica dei radicali e i radicali liberi. I ricercatori utilizzano le sue proprietà uniche per studiare meccanismi di reazione, studi cinetici e altri aspetti dei processi mediati dai radicali-.
Nel complesso, con la sua struttura e proprietà chimiche distintive, svolge un ruolo significativo sia nei processi industriali pratici che nella ricerca chimica avanzata.
Sintesi organica
Può essere utilizzato per sintetizzare alcuni composti organici specifici. Ad esempio, può reagire con aldeidi o chetoni per generare corrispondenti metilsulfonil alchil eteri, che sono importanti intermedi della sintesi organica. Inoltre, può essere utilizzato anche per sintetizzare alcuni composti biologicamente attivi.
Come agente chelante e precipitante
Ha la capacità di formare chelati stabili con ioni metallici, il che gli consente di estrarre ioni metallici da soluzioni acquose. Gli agenti chelanti migliorano la stabilità e la solubilità degli ioni metallici formando una struttura ad anello con ioni metallici, facilitando così la separazione e l'estrazione degli ioni metallici da sistemi acquosi complessi.
Può essere utilizzato anche come precipitante per far precipitare determinati ioni o composti specifici. Il ruolo del precipitante è quello di reagire chimicamente con ioni o composti nella soluzione per produrre un precipitato insolubile in acqua, ottenendo così la separazione e la purificazione degli ioni.
Nel campo dell'agricoltura
Ad esempio, possono essere utilizzati come materie prime o additivi per pesticidi, per prevenire malattie e parassiti o per promuovere la crescita delle piante.
Scienze ambientali
A causa della sua riducibilità e di altre proprietà chimiche, il metansolfito di sodio ha anche un certo valore applicativo nel campo delle scienze ambientali. Ad esempio, può essere utilizzato per affrontare alcuni problemi di inquinamento ambientale o per studiare i meccanismi di trasformazione e degradazione di alcune sostanze presenti nell'ambiente.
Caso di esperimento di ricerca
L'obiettivo principale di questo esperimento di ricerca era quello di stabilire un metodo per la determinazione simultanea degli ioni cloruro (Cl-) e solfato (SO42-) inmetansolfinato di sodioutilizzando la cromatografia ionica.
Materiali e metodi
Preparazione del campione
- I campioni sono stati preparati con concentrazioni note di ioni Cl- e SO42-.
- I campioni sono stati preparati in condizioni controllate per garantire accuratezza e riproducibilità.
Strumentazione
- È stato utilizzato un sistema di cromatografia ionica dotato di un rilevatore di conducibilità a soppressione.
- Il sistema è stato calibrato utilizzando soluzioni standard di ioni Cl- e SO42-.
Condizioni cromatografiche
- Condizioni cromatografiche appropriate, come composizione della fase mobile, velocità di flusso e temperatura della colonna, sono state ottimizzate per garantire la separazione e il rilevamento degli ioni Cl- e SO42-.
Analisi dei dati
- Le aree dei picchi degli ioni Cl- e SO42- sono state misurate e confrontate con la curva di calibrazione per determinare le loro concentrazioni nei campioni.
- I tassi di recupero e le deviazioni standard relative (RSD) sono stati calcolati per valutare l'accuratezza e la precisione del metodo.
Risultati
Curva di calibrazione
- La curva di calibrazione per Cl- era lineare nell'intervallo 0,2~25 mg/L con un coefficiente di correlazione (r) di 0,9999.
- La curva di calibrazione per SO42- era lineare nell'intervallo 0,1~10 mg/L con un r di 0,9996.
Recupero e precisione
- Il recupero medio di Cl- è stato del 102% con un RSD dello 0,36%.
- Il recupero medio di SO42- è stato del 101% con un RSD dello 0,61%.
Limiti di rilevamento
- I limiti di rilevamento per Cl- e SO42- erano rispettivamente 0,011 mg/L e 0,014 mg/L.
L'esperimento di ricerca ha stabilito con successo un metodo per la determinazione simultanea degli ioni Cl- e SO42- inmetansolfinato di sodioutilizzando la cromatografia ionica. Il metodo ha mostrato un buon intervallo lineare, limiti di rilevamento bassi ed elevata accuratezza e precisione. I risultati ottenuti da questo studio sono affidabili e possono essere utilizzati per scopi di controllo della qualità nella produzione e nell'analisi.
Il metodo sviluppato ha potenziali applicazioni in vari settori in cui viene utilizzato, come quello farmaceutico, dei coloranti, dei polimeri e dell'industria alimentare. Determinando accuratamente le concentrazioni di ioni Cl- e SO42- al suo interno, i produttori possono garantire la qualità e l'uniformità dei loro prodotti.
In conclusione, l'esperimento di ricerca ha dimostrato la fattibilità dell'uso della cromatografia ionica per la determinazione simultanea degli ioni Cl- e SO42-. Il metodo sviluppato è affidabile, accurato e preciso e ha potenziali applicazioni in vari settori.
Il metansolfonato di sodio (numero CAS 20277-69-4) è un importante intermedio di sintesi organica ampiamente utilizzato nei campi della medicina, dei pesticidi, dei coloranti e dei materiali funzionali. Il metodo di sintesi principale ruota attorno all'introduzione e alla conversione dei gruppi dell'acido solfonico, combinati con le esigenze della produzione industriale e il progresso della ricerca di laboratorio, formando principalmente i seguenti tre percorsi tecnici:
Metodo del metabisolfito di sodio: ottimizzazione dei costi e innovazione di processo
Il metodo del metabisolfito di sodio è attualmente il processo principale nella produzione industriale, che utilizza metabisolfito di metano e cloruro di metano come materie prime per introdurre in modo efficiente gruppi di acido solfonico attraverso la reazione di sostituzione nucleofila. Il processo specifico è il seguente:
In un pallone a quattro colli protetto da azoto, aggiungere 326 grammi di soluzione di metabisolfito di sodio al 35% (frazione in massa), mescolare e riscaldare a 60-65 gradi. Il metabisolfito di sodio si decompone a questa temperatura per generare ioni bisolfito, fornendo siti attivi per le reazioni successive.
Aggiungere lentamente, goccia a goccia, 90,6 grammi di metano solfonilcloruro e mantenere un leggero riflusso della soluzione di reazione. Durante il processo di reazione, gli ioni bisolfito attaccano l'atomo di zolfo del metano solfonil cloruro, portando alla reazione di sostituzione nucleofila e alla formazione di sali di acido solfonico. Utilizzando la soluzione di idrossido di sodio per regolare il valore del pH in tempo reale- nell'intervallo 8-9, non solo si previene l'eccessiva ossidazione degli ioni bisolfito in ioni solfato, ma si evita anche l'idrolisi del cloruro di metansolfonile per produrre acido metansolfonico.
Una volta completata la reazione, aggiungere una soluzione di cloruro di calcio al 50% (frazione in massa) per far precipitare completamente il solfato di calcio solfato di calcio generato. Dopo filtrazione si ottiene una soluzione di solfonazione incolore e trasparente che viene poi concentrata sotto disidratazione a pressione ridotta fino alla precipitazione di cristalli bianchi. Dopo il raffreddamento, è stato aggiunto etanolo anidro e il cloruro di sodio è stato separato per differenza di solubilità. Infine, il metansolfonato di sodio ad elevata purezza è stato ottenuto mediante ricristallizzazione ed essiccazione.
Vantaggi tecnici:
Efficacia dei costi:
Il costo del metabisolfito di sodio è paragonabile a quello del solfito di sodio, ma 1 mole di metabisolfito di sodio può fornire 2 moli di ioni idrogeno solforato, aumentando l'utilizzo delle materie prime del 50%;
Ottimizzazione della solubilità:
La solubilità del metabisolfito di sodio è doppia rispetto a quella del bisolfito di sodio, riducendo la quantità di acqua solvente e aumentando la capacità di produzione delle apparecchiature di oltre il 30%;
Semplificazione del processo:
Omissione delle fasi di neutralizzazione e concentrazione in più-fasi nei metodi tradizionali per abbreviare il ciclo di produzione.
Casi applicativi:
Una certa azienda chimica ha adottato questo processo per raggiungere una produzione annua di 500 tonnellate di metansolfonato di sodio, con una purezza del prodotto del 99,2% e una riduzione complessiva dei costi del 18% rispetto ai processi tradizionali. È ampiamente utilizzato nella sintesi di zoxamide (un farmaco antiepilettico) e Disperse Orange 29 (un colorante intermedio).
Metodo diretto al solfito di sodio: esplorazione del miglioramento del processo classico
Il metodo diretto al solfito di sodio utilizza solfito di sodio e cloruro di metano sulfonile come materie prime per sintetizzare il solfito di sodio metano attraverso un meccanismo di sostituzione nucleofila. Il processo è simile al metodo del metabisolfito di sodio, ma le condizioni di reazione devono essere ottimizzate per superare il collo di bottiglia rappresentato dalla bassa solubilità del solfito di sodio.
Utilizzando un solvente misto acqua-etanolo (rapporto volumetrico 3:1), la solubilità del solfito di sodio è stata aumentata al 15% (frazione di massa), ovvero tre volte superiore a quella del sistema ad acqua pura. La temperatura di reazione è controllata a 70-75 gradi per favorire la frequenza di collisione tra gli ioni solfito e il cloruro di metano solfonile.
Dividere il cloruro di metano sulfonile in tre lotti e aggiungerli goccia a goccia, con un intervallo di 15 minuti tra ogni lotto, per evitare reazioni collaterali causate da un'eccessiva concentrazione locale. Il punto finale della reazione viene monitorato mediante gascromatografia per garantire un tasso di conversione maggiore o uguale al 98% per il cloruro di metansolfonile residuo.
Presentazione della tecnologia di cristallizzazione assistita da ultrasuoni, che applica onde ultrasoniche a 20 kHz nella soluzione concentrata per rendere la distribuzione delle dimensioni delle particelle dei cristalli più uniforme (D50=45 μ m) e ridurre il tempo di filtrazione del 40%.
Sfide tecniche:
Costo recupero solvente:
L'etanolo deve essere recuperato attraverso la distillazione, con un consumo energetico che rappresenta il 12% dei costi di produzione;
Per controllo del prodotto:
L'acido metansolfonico viene generato facilmente a temperature elevate (resa inferiore o uguale al 2%), che deve essere soppresso attraverso la regolazione del pH in tempo reale.
Scenari applicabili:
Adatto per preparazioni di laboratorio su piccola-scala o prodotti-di fascia alta sensibili alle impurità (come metansolfonato di sodio di grado farmaceutico, purezza maggiore o uguale al 99,5%).
Metodo Redox: un percorso emergente nella chimica verde
Il metodo di ossidazione-riduzione regola lo stato di valenza degli elementi di zolfo attraverso reazioni di ossidazione o riduzione, fornendo un'alternativa ecologica per la sintesi dimetansolfinato di sodio.
Utilizzando il metilmercaptano (CH3SH) come materia prima, reagisce con l'ossigeno sotto l'azione di un catalizzatore (come l'ossido a base di vanadio) per produrre metansolfonato di sodio. Le condizioni di reazione sono 120 gradi e 2,5 MPa, con una selettività del 92%. Le materie prime per questo percorso sono facilmente disponibili (il metil mercaptano è un sottoprodotto dei prodotti petrolchimici), ma è necessario affrontare il problema della disattivazione del catalizzatore (durata della vita inferiore o uguale a 500 ore).
Il dimetildisolfuro ((CH3)2S2) è stato ridotto selettivamente per produrre metansolfonato di sodio a 80 gradi e 1,5 MPa sotto l'azione di idrogeno e catalizzatore di carbonio palladio, con una resa dell'85%. Questo percorso ha un tasso di utilizzo atomico elevato (100%), ma esistono rischi per la sicurezza associati al trasporto e allo stoccaggio dell’idrogeno.
Prospettive tecnologiche:
Il metodo di ossidazione-riduzione è conforme ai principi della chimica verde (economia atomica maggiore o uguale al 90%), ma la sua applicazione industriale è ancora limitata dal costo del catalizzatore (prezzo del catalizzatore a base di vanadio maggiore o uguale a 5000 yuan/kg) e dalle condizioni di reazione difficili. Con lo sviluppo dei nanocatalizzatori e della tecnologia dei reattori a flusso continuo, si prevede che questo percorso raggiunga la produzione su larga scala-prima del 2030.
Domande frequenti
A cosa serve il sodio idrossimetansolfinato?
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Viene utilizzato l'idrossimetansolfinato di sodiocome reagente nella sintesi di composti organici, come catalizzatore nelle reazioni chimiche e come conservante e agente sbiancante. L'idrossimetansolfinato di sodio viene utilizzato anche nella produzione di alimenti e bevande, nonché nell'industria farmaceutica.
Qual è il sale sodico dell'acido metansolfonico?
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Metansolfonato di sodio| CH3NaO3S|CID 638112 - PubChem.
Il cumensolfonato di sodio è sicuro?
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È stato verificato che questa sostanza chimica è discarsa preoccupazione per i prodotti per la puliziasulla base di dati sperimentali e modellati valutati dall'EPA.
Qual è un altro nome per l'eptansolfonato di sodio?
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Sinonimi:Acido 1-eptansolfonicoSale di sodio. Sale sodico dell'acido eptilsolfonico.
Etichetta sexy: metansolfinato di sodio cas 20277-69-4, fornitori, produttori, fabbrica, commercio all'ingrosso, acquisto, prezzo, sfuso, in vendita