Reaksi Substitusi dan Sulfonasi

 

Istilah sulfonasi terutama digunakan untuk menyatakan reaksi-reaksi yang menggunakan pereaksi sulfonasi yang umum seperti asam sulfat pekat, oleum, dan pereaksi lainnya yang mengandung sulfur trioksida.

Sulfonasi senyawa aromatik merupakan salah satu tipe jenis sulfonasi yang paling penting. Sulfonasi tersebut dapat dilakukan dengan mereaksikan senyawa aromatik dengan asam sulfat.

Dalam percobaan sulfonasi ini, senyawa aromatik yang digunakan adalah anilin, dan percobaan dilakukan dengan mereaksikan anilin dengan asam sulfat pekat (oleum) pada suhu 180⁰C-195⁰C, dan menghasilkan produk utama berupa asam sulfanilat dan air (sebagai produk sampingannya). Reaksi:

               NH₂ + H₂SO₄ NH₂ SO₃H + H₂O

Anilin as. Sulfat as. Sulfanilat air

Sulfonasi adalah reaksi kimia yang melibatkan penggabungan gugus asam sulfonat, -SO₃H, ke dalam suatu molekul ataupun ion, termasuk reaksi-reaksi yang melibatkan gugus sulfonil halida ataupun garam-garam yang berasal dari gugus asam sulfonat, misalnya penggabungan –SO₂Cl ke dalam senyawa organik. Jenis-jenis zat pensulfonasi antara lain :

1. Persenyawaan SO_3­, termasuk didalamnya :

- SO₃

- H₂SO₄

- oleum

2. Persenyawaan SO₂.

3. Senyawa sulfoalkilasi.

Sedangkan, zat-zat yang disulfonasi antara lain: zat alifatik misalnya hidrokarbon jenuh, oleofin, alkohol, selulosa, senyawa aromatis, naphtalena, antraquinone dan lain sebagainya.

Zat pensulfonasi yang paling efisien adalah SO₃ karena hanya melibatkan satu reaksi adisi secara langsung, contohnya:

RH + SO₃ RSO₃H

ROH + SO₃ ROSO₃H

SO₃ yang banyak digunakan adalah SO₃ dalam bentuk hidrat (oleum atau asam sulfat pekat) karena dengan SO₃ hidrat, air akan bertindak murni sebagai pelarut.

Sulfonasi senyawa aromatik merupakan salah satu jenis sulfonasi yang paling penting. Sulfonasi tersebut dapat dilakukan dengan mereaksikan senyawa aromatik dengan asam sulfat. Asam sulfat yang digunakan umumnya mengandung sulfur trioksida (oleum). Sama halnya dengan nitrasi dan halogenasi, sulfonasi senyawa aromatik adalah reaksi substitusi elektrofilik, tetapi merupakan reaksi yang dapat balik (reversibel).

Untuk proses sulfonasi senyawa aromatik yang lebih kompleks, temperatur dapat memberikan pengaruh, bukan hanya terhadap laju reaksi, tetapi juga terhadap sifat dari produk yang dihasilkan. Sebagai contoh, perubahan temperatur dalam sulfonasi naftalena menyebabkan perubahan komposisi produk asam monosulfonat dari sekitar 95% alpha isomer pada temperatur kamar menjadi 100% beta isomer pada 200⁰C.

Salah satu proses yang melibatkan reaksi sulfonasi yaitu pembuatan Asam Sulfanilat.

Migration

Mekanisme reaksi sulfonasi belum ditemukan secara detil seperti halnya substitusi elektrofilik lainnya. Penyerangan elektrofilik dilakukan oleh SO3 yang secara listrik boleh dikatakan netral.Belerang trioksida ini terdapat dalam asam sulfat pekat terjadi karena pergeseran dari kesetimbangan tekanan.