SOLFONICI, ACIDI
SOLFONICI, ACIDI
Sostituendo negli idrocarburi uno o più atomi d'idrogeno con altrettanti aggruppamenti monovalenti
si ottengono composti detti acidi solfonici. A seconda che gli idrocarburi sono alifatici oppure aromatici si hanno acidi solfonici delle due serie, i cui termini, pur differenziandosi per varie proprietà, hanno in comune il carattere acido portato dal comune gruppo funzionale. Quest'ultimo presenta molte analogie di comportamento con l'altro gruppo funzionale acido, il carbossile
Infatti nell'aggruppamento solfonico può essere sostituito sia l'idrogeno sia l'intero ossidrile con produzione di sali, esteri, cloruri acidi, ammidi
attraverso le stesse reazioni per le quali gli acidi carbossilici forniscono analoghi derivati.
I modi di ottenimento degli acidi solfonici variano col variare degli idrocarburi di provenienza. Per gli alifatici è generale il metodo che si fonda sull'ossidazione dei mercaptani con acido nitrico o con permanganato potassico:
Anche partendo da ioduri alchilici e solfiti alcalini si possono ottenere acidi solfonici alifatici:
È noto che l'acido solforico si lega agl'idrocarburi etilenici con formazione di acidi alchil-solforici, composti di tipo estereo da non confondersi con gli acidi solfonici. Ma se s'impiega acido solforico fumante (oleum) la reazione si orienta nel seguente modo:
con produzione di acidi ossialchil-solfonici che, peraltro, vengono ulteriormente trasformati dall'eccesso di acido solforico.
Per i derivati solfonici aromatici è generale e importante il metodo che parte da idrocarburi e acido sollorico:
Con questa reazione, variando opportunamente temperatura e concentrazione, si può effettuare l'introduzione di uno, due e anche tre gruppi solfonici nel nucleo aromatico. Si ottengono in tal modo acidi mono- e polisolfonici tanto dal benzene quanto dai suoi omologhi purché, naturalmente, esistano in essi atomi d'idrogeno sostituibili al nucleo. Per ciò che si riferisce al benzene, con l'aumentare della temperatura e della concentrazione dell'acido solforico, la solfonazione procede progressivamente dando luogo ad acidi benzen-monosolfonico, 1 • 4 • benzen-disolfonico e 1 • 3 • benzen-disolfonico, e finalmente ad acido 1 • 3 • 5 • benzen-trisolfonico:
I derivati solfonici posseggono carattere acido abbastanza forte. Alcuni sono liquidi, altri cristallini, in genere alquanto solubili nell'acqua. Per la relativa facilità con la quale il gruppo solfonico può essere sostituito, gli acidi solfonici si prestano opportunamente ad alcune reazioni che, soprattutto nel campo dei composti aromatici, assumono grande interesse teorico e pratico. Una di queste reazioni, che ha importanza preparativa industriale, si fonda sulla fusione con alcali e conduce ai fenoli:
Fondendo, invece, con cianuri alcalini sì ottengono i nitrili:
E siccome i nitrili per saponificazione forniscono gli acidi carbossilici, i derivati solfonici rappresentano un importante termine di passaggio fra idrocarburi e acidi aromatici. Questi ultimi possono, d'altronde, essere ottenuti anche direttamente dagli acidi solfonici per riscaldamento con i formiati:
I derivati solfonici sono, inoltre, suscettibili di reagire con sodioamide formando aniline
e coi solfidrati alcalini formando tiofenoli
Essendo, com'è stato accennato, i derivati solfonici assai solubili in acqua, si ricorre spesso alla solfonazione (introduzione di gruppi −SO3H) per aumentare la solubilità di alcuni composti aromatici. Questa pratica è comune e importante nell'industria dei coloranti organici, e si effettua in apparecchi speciali, detti solfonatori, nei quali i composti da solfonare si pongono a reagire con acido solforico o addirittura con oleum.
Si conoscono parecchi acidi solfonici alifatici, ma sono di gran lunga più numerosi quelli aromatici, fra i quali hanno speciale importanza industriale i derivati del benzene e, ancor più, i derivati della naftalina.