基本信息
化学名称:2 - 羟乙基磺酸,英文名为 2 - Hydroxyethanesulfonic acid,也简称为 ISE(isethionic acid)。它是一种有机磺酸化合物。
分子式:,分子结构中含有一个磺酸基()和一个羟乙基()。
分子结构特点:磺酸基是强酸性基团,使化合物具有酸性,而羟乙基则具有一定的亲水性和反应活性,能够参与多种化学反应。
物理性质
外观:通常为无色至浅黄色液体。这种颜色可能是由于少量杂质或在储存过程中发生了轻微的氧化反应等原因导致的。
溶解性:易溶于水,这是因为磺酸基和羟乙基都是极性基团,能够与水分子形成氢键等相互作用。在有机溶剂中的溶解性因溶剂而异,例如在乙醇、甲醇等极性有机溶剂中有一定的溶解性,但在非极性有机溶剂如苯、环己烷中溶解性较差。
熔点和沸点:熔点较低,大约在 19 - 21℃之间,这使得它在常温下可能是液体或者在稍低温度下就会凝固。沸点较高,约为 180 - 190℃(在一定压力下),这是因为分子间存在氢键和磺酸基的极性作用,使得分子间作用力较强,需要较高的温度才能使其沸腾。
密度:密度约为 1.3 - 1.4g/cm³,大于水的密度,这是由于分子中磺酸基的存在使分子质量相对较大,且分子间排列较为紧密。
化学性质
酸性反应:具有较强的酸性,其酸性比碳酸强。它可以与碱发生中和反应,例如与氢氧化钠反应生成 2 - 羟乙基磺酸钠和水,反应式为:。
酯化反应:羟乙基部分可以与羧酸或其他含羧基的化合物发生酯化反应。在合适的条件下,如在浓硫酸催化下,与乙酸反应生成 2 - 羟乙基磺酸乙酸酯和水,反应式为:浓硫酸。
氧化反应:在强氧化剂作用下,羟乙基部分可能被氧化。例如,在酸性高锰酸钾溶液作用下,羟乙基可能被氧化为羧基,生成 2 - 羧基乙基磺酸。
与金属离子的反应:磺酸基可以与金属离子形成盐。这些盐在一些工业应用中具有重要作用,例如作为洗涤剂中的助洗剂或电镀液中的添加剂等。
合成方法
环氧乙烷法:可以通过环氧乙烷与亚硫酸氢钠反应合成。反应过程中,环氧乙烷的环氧环打开,与亚硫酸氢钠的亚硫酸氢根结合,生成 2 - 羟乙基磺酸。反应式为:,然后经过酸化处理可以得到 2 - 羟乙基磺酸。
应用领域
洗涤剂行业:作为表面活性剂的原料。它可以与其他化合物反应生成具有良好去污性能的表面活性剂,例如与长链脂肪醇反应生成的酯类化合物可用于洗涤剂配方中,提高洗涤剂的去污能力和泡沫稳定性。
电镀行业:在电镀液中用作添加剂。它可以改善电镀层的质量,例如在镀铜、镀镍等电镀过程中,能够提高镀层的均匀性、光泽度和附着力。
医药行业:作为药物合成的中间体。它的酸性和反应活性使其可以用于合成一些具有特殊药理作用的药物,如某些抗感染药物或心血管药物的合成。
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陈顺