Общие сведения о процессе. Значение сульфопроизводных в синтезе БАВ

Методы получения органических сульфокислот и сульфохлоридов в химической технологии БАВ

Общие сведения о процессе. Значение сульфопроизводных в синтезе БАВ

Сульфированием в широком смысле этого понятия называют процессы, приводящие к вхождению в молекулу органического соединения сульфогруппы -SO₃H. В более узком смысле этого слова под сульфированием понимают процесс замещения атома водорода в органическом соединении сульфогруппой, осуществляемый путем обработки веществ различными сульфирующими агентами. Следует различать С-, N- и О-сульфирование. Последнее называют также сульфатированием.

Исходными продуктами при сульфировании служат, главным образом, ароматические и гетероароматические соединения и их производные, а в ряде случаев и сами лекарственные вещества. Реже используются вещества алифатического и алициклического ряда. Среди них наибольшее значение в синтезе сульфо-БАВ имеют полисахариды и стероиды.

Алканы сульфируют крайне редко, так как реакция сопровождается окислением и приводит к образованию сложной смеси продуктов. Однако карбоновые кислоты, N,N-дизамещённые аминокислоты, альдегиды и кетоны можно сульфировать непосредственно в a-положение.

Алкены сульфируются легко, но в результате реакции образуются, в основном, сульфаты, а не сульфонаты (при сульфировании H₂SO₄) или смесь сульфокислот и сульфонов (при сульфировании SO₃).

В качестве сульфирующих агентов применяются концентрированная серная кислота, олеум, хлорсульфоновая кислота, серный ангидрид и его комплексные соединения.

Сульфогруппа может вводиться в молекулу соединения как с целью придания ему новых свойств, так и с целью дальнейшей замены сульфогруппы на гидроксил, аминогруппу и т.п.

Целевым продуктом сульфирования являются сульфоновые кислоты (сульфокислоты).

Сульфокислоты, как правило, являются твёрдыми гигроскопичными кристаллическими веществами, хорошо растворимыми в воде и обладающими ярко выраженным кислотным характером. Ароматические сульфокислоты по силе близки к минеральным. В разбавленных водных растворах они практически полностью диссоциированы. Тепловой эффект нейтрализации ароматических сульфокислот 58,1 кДж/г×экв.

Выделение сульфокислот обычно встречает трудности, так как они хорошо растворимы в сульфомассе. Поэтому сульфокислоты чаще всего выделяют в виде солей, из которых свободные сульфокислоты могут быть получены с помощью ионообменных смол. Бариевые и кальциевые соли сульфокислот в противоположность щелочноземельным сульфатам, как правило, растворимы в воде, что позволяет на стадии выделения продуктов реакции отделять избыточную серную кислоту в виде нерастворимых сульфатов.

Растворимость в воде аминосульфокислот, имеющих структуру цвиттер-ионов, обычно незначительна. При подкислении водных растворов натриевых солей аренсульфокислот хлоридом водорода во многих случаях осаждается хлорид натрия, а свободная кислота может быть выделена концентрированием раствора.

Соли сульфокислот, образованные органическими катионами, например, S-бензилтиуроний-ионом

имеют чёткие температуры плавления, что используют для идентификации кислот, которые чётких температур плавления, как правило, не имеют.

Число синтетических сульфокислот очень велико, и они широко используются в практике.

Из природных сульфокислот следует, прежде всего, отметить аминосульфокислоты: таурин и цистеиновую кислоту, которые играют большую роль в процессе всасывания жиров в организме млекопитающих.

Гепарин - специфический гетерополисахарид, препятствующий свёртыванию крови и человека, и животных. Гепарин выпускается в качестве лекарственного препарата для регулирования свёртываемости крови и лечения ряда других заболеваний.

С другой стороны, были специально синтезированы вещества, регулирующие свёртываемость крови. Так, например, препарат тромбовар (децилат) является эффективным средством для лечения варикозного расширения вен. Многие поверхностно-активные вещества, содержащие сульфогруппу, обладают сильным антимикробным действием. Ряд сульфо-ПАВ способны усиливать действие антибиотиков и сульфамидных препаратов. Среди сульфо-ПАВ имеются прекрасные солюбилизаторы, что перспективно с точки зрения создания инъекционных форм нерастворимых в воде препаратов.

Широким спектром биологической активности обладают сульфированные полисахариды. В частности, декстрансульфат активирует ряд ферментов, обладает иммунорегулирующими свойствами и т.д.

Высокой биологической активностью обладают сульфоны. Так, в медицинской практике для лечения лепры применяются диафенилсульфон, солюсульфон. Антуран используется для лечения хронической подагры, сульфодиамин - коклюша и т.д.

Особое значение в синтезе химико-фармацевтических препаратов имеет реакция сульфохлорирования, приводящая к образованию важнейших промежуточных продуктов в производстве сульфаниламидных препаратов - арилсульфохлоридов (ArSO₂Cl).

Сульфокислоты являются промежуточными веществами в синтезе ряда химико-фармацевтических препаратов (диазолин, амидопирин и др.). В ряде случаев сульфогруппа входит в состав лекарственного препарата, придавая ему большую растворимость в воде. Последнее обусловливает снижение токсичности, придаёт препарату несколько иную биологическую активность, а также создаёт предпосылки для создания инъекционных лекарственных форм.