2,4-二甲苯磺酸具有苯磺酸类物质的通用理化性质，表现出显著的酸性和腐蚀性，它在有机合成中可代替对甲苯磺酸催化酯化，缩合反应等。2,4-二甲苯磺酸可由二甲苯的磺化反应制备得到，该物质在精细化工生产领域中常用作2,4-二甲苯磺酸金属盐的合成前体。
制备方法
2,4-二甲苯磺酸可在亚硫酸氢钠和强氧化剂作用下通过选择性地磺酸化反应制备得到，值得说明的是该类反应往往会得到一系列异构体的混合物。
图1 2,4-二甲苯磺酸的制备方法
将2,4-二甲苯（0.01 mol）、亚硫酸氢钠（0.02 mol）、六价铬试剂（0.01 mol，即重铬酸吡啶盐）与硅胶在烧杯中充分混合均匀，将所得反应混合物置于程控微波炉中反应3分钟（采用300 W实验室微波反应器，直至温度达到100 °C、压力达到2 bar），取出装有反应混合物的烧杯，通过水洗和酸碱中和处理即可得到目标产物分子2,4-二甲苯磺酸。[1]
加合反应
2,4-二甲苯磺酸具有显著的酸性，可进行多样的化学转化反应，有文献报道它可在金属铑催化的作用下和炔烃类物质等发生氢官能团化反应，可用于构建烯基磺酸酯。
图2 2,4-二甲苯磺酸的加合反应
向一根Schlenk管中依次加入[RhCl(COD)]₂（9.86 mg，0.02 mmol，1 mol%）和三苯基膦（15.72 mg，0.06 mmol，3 mol%，配体与铑的物质的量之比为1.5），随后再向该混合体系中连续加入4 mL的1,2-二氯乙烷、乙炔基苯（2 mmol）以及2,4-二甲苯磺酸（1 mmol，0.5当量），将反应混合物加热至70°C并在此温度下搅拌反应2小时，待反应结束后将其冷却至室温，所得残余物通过硅胶闪柱层析进行纯化，采用石油醚与乙酸乙酯体积比为40:1的混合溶剂作为洗脱剂，即可得到目标产物1-苯基乙烯基-2,4-二甲基苯磺酸酯。[2]
参考文献
[1] Fatima, Touheeth; et al, Cornforth and Corey-Suggs reagents as efficient catalysts for sulfonation of aromatic and heteroaromatic compounds using NaHSO3 under solvent free and microwave conditions, Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements 2020, 195, 1001-1006.
[2] Xie, Lili; et al, Photoinduced rearrangement of vinyl tosylates to β-ketosulfones Green Chemistry 2017, 19, 3530-3534.