文 献 综 述

1 引言

高分子聚合物磺化可制备出具有新型功能的高分子材料，如离子交换树脂。磺化反应^[1]是将磺酸基(－SO₃H) 引入有机物分子中的反应。磺化反应过程中，磺酸基的硫原子与有机物分子中的碳原子相连接，得到的产物为磺酸化合物。常见的磺化反应有苯及其衍生物磺化、萘及其衍生物磺化、蒽醌磺化、饱和与不饱和脂肪烃磺化^[2]等。传统芳香化合物的磺化主要有3种方法,即浓硫酸法、发烟硫酸法、气态或液态三氧化硫法( SO₃)。其他磺化方法^[3]还有氯磺酸法、共沸去水磺化法和烘焙磺化等方法，迄今为止, 以硫酸和发烟硫酸为磺化剂的方法占主导地位。所用磺化剂通常有三氧化硫、浓硫酸和发烟硫酸等。有时也用氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧以及亚硫酸钠等作为磺化剂。

磺化反应在现代化工领域中占有重要地位^[4]，是合成多种有机产品的重要步骤，在医药、农药、燃料、洗涤剂及石油等行业中应用较广。有些药物因水溶性差，致使其在临床应用中存在一些问题，如生物利用度不高，服用量大，制成的片剂或胶囊体内吸收缓慢等。这类化合物经磺化后不但可以增强其水溶性，也可增强其生物活性。

2 磺化剂的选择

磺化剂通常有三氧化硫，浓硫酸和发烟硫酸等。有时也用氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧以及亚硫酸钠等作为磺化剂。

2.1用三氧化硫为磺化剂

磺化时不生成水，三氧化硫用量可接近理论量，反应快、废液少。但三氧化硫过于活泼，反应激烈, 易发生局部过热、氧化和焦化等现象。SO₃浓度大, 还会使原料转化率降低, 产物颜色深。液态SO₃在27℃下冷凝, 为了防止凝固堵管, 需将设备安放在简易暖房中, 或还需加入稳定剂如硼酸盐、五氯化锑、五氮化锑等以抑制 SO₃聚合。此外, 反应过程中副产的砜类物比过量发烟硫酸磺化法还多。

2.2用浓硫酸为磺化剂

用浓硫酸为磺化剂可制备出磺化度较高的磺化产物，但以浓硫酸为磺化剂的反应通常需要过量硫酸(用量是树脂的 3～4倍)才能反应完全^[5],反应生成的水对磺化作用有负面影响, 且反应时间较长,反应温度较高,有时还需要逐步升温^[6]。此外, 反应后残液及产物需用不同浓度的硫酸逐步稀释,然后水洗至中性或用碱中和, 还会产生硫酸钠等杂质,后处理工作量较大。