Sulfonic acid
نامیاتی کیمسٹری میں، سلفونک ایسڈ (یا سلفونک ایسڈ) سے مراد عام فارمولے کے ساتھ نامیاتی سلفر مرکبات کی کلاس کا ایک رکن ہے، جہاں R ایک نامیاتی الکائل یا ایرل گروپ ہے اور گروپ ایک سلفونیل ہائڈروکسائڈ ہے۔ متبادل کے طور پر، اسے سلفو گروپ کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ایک سلفونک ایسڈ کو سلفورک ایسڈ کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے جس میں ایک ہائیڈروکسیل گروپ کو نامیاتی متبادل سے تبدیل کیا جاتا ہے۔ پیرنٹ کمپاؤنڈ (نامیاتی متبادل کے ساتھ ہائیڈروجن کی جگہ لے لیتا ہے) پیرنٹ سلفونک ایسڈ ہے، جو سلفرس ایسڈ کا ایک ٹاٹومر ہے۔ سلفونک ایسڈ کے سالٹ یا ایسٹر سلفونٹس کہلاتے ہیں۔ تیاری ایرل سلفونک ایسڈ سلفونشن کے عمل سے پیدا ہوتے ہیں۔ عام طور پر سلفونٹنگ ایجنٹ سلفر ٹرائی آکسائیڈ ہوتا ہے۔ اس طریقہ کار کا ایک بڑے پیمانے پر استعمال الکیلبینزینسلفونک ایسڈ کی پیداوار ہے: آر سی 6 ایچ 5 + ایس او 3-> آر سی 6 ایچ 4 ایس او 3 ایچ اس تعامل میں، سلفر ٹرائی آکسائیڈ ایک الیکٹروفائل ہے اور ایرین نیوکلیوفائل ہے۔ رد عمل الیکٹروفیلک خوشبودار متبادل کی ایک مثال ہے۔ الکائل سلفونک ایسڈ کو کئی طریقوں سے تیار کیا جا سکتا ہے۔ سلفوکسائڈیشن میں، الکینز کو سلفر ڈائی آکسائیڈ اور آکسیجن کے مرکب سے تابکاری کی جاتی ہے۔ اس تعامل کو صنعتی طور پر الکائل سلفونک ایسڈ تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو سرفیکٹینٹس کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ آر ایچ + ایس او 2 + 1/2 او 2-> آر ایس او 3 ایچ سلفر ٹرائی آکسائیڈ کے ساتھ الکینوں کا براہ راست رد عمل عام طور پر مفید نہیں ہے، سوائے میتھانیسلفونک ایسڈ کو میتھانیڈیسلفونک ایسڈ میں تبدیل کرنے کے۔ بہت سے الکین سلفونک ایسڈ ٹرمینل الکنز میں بیسلفائٹ کے اضافے سے حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ بیسلفائٹ کو الکائل ہالائڈز کے ذریعے بھی الکیلیٹ کیا جا سکتا ہے: ایچ ایس او 3-+ آر سی ایچ = سی ایچ 2 + ایچ +-> آر سی ایچ 2 سی ایچ 2 ایس او 3 ایچ ایچ ایس او 3-+ آر بی آر-> آر ایس او 3 ایچ + بی آر-سلفونک ایسڈ تھائولز کے آکسیکرن کے ذریعے تیار کیے جا سکتے ہیں: آر ایس ایچ + 3/2 او 2-> آر ایس او 3 ایچ یہ راستہ ٹورائن کی حیاتیاتی ترکیب کی بنیاد ہے۔ ہائیڈرولیسس کے راستے بہت سے سلفونک ایسڈ سلفونیل ہالائڈز اور متعلقہ پیشروؤں کے ہائیڈرولیسس کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں۔ اس طرح، پرفلووروکٹینسلفونک ایسڈ سلفونیل فلورائڈ کے ہائیڈرولیسس کے ذریعے تیار کیا جاتا ہے، جو بدلے میں آکٹینسلفونک ایسڈ کے الیکٹرو فلورینیشن کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔ اسی طرح پولی تھیلین سے حاصل ہونے والے سلفونیل کلورائڈ کو سلفونک ایسڈ میں ہائیڈرولائز کیا جاتا ہے۔ یہ سلفونیل کلورائڈز ریڈ رد عمل کا استعمال کرتے ہوئے کلورین، سلفر ڈائی آکسائیڈ، اور ہائیڈرو کاربن کے فری ریڈیکل رد عمل سے پیدا ہوتے ہیں۔ وینائل سلفونک ایسڈ کاربل سلفیٹ () کے ہائیڈرولائسیس سے حاصل ہوتا ہے، جو بدلے میں ایتھلین میں سلفر ٹرائی آکسائیڈ کے اضافے سے حاصل ہوتا ہے۔ خصوصیات سلفونک ایسڈ مضبوط ایسڈ ہیں۔ انہیں عام طور پر متعلقہ کاربوکسلک ایسڈ سے تقریبا دس لاکھ گنا زیادہ مضبوط ہونے کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، پی-ٹولوینسلفونک ایسڈ اور میتھانیسلفونک ایسڈ کی پی کے اے اقدار بالترتیب − 2.8 اور −1.9 ہیں، جبکہ بینزوک ایسڈ اور ایسیٹک ایسڈ کی بالترتیب 4.20 اور 4.76 ہیں۔ تاہم، ان کی مضبوط تیزابیت کے نتیجے میں، ان کی پی کے اے اقدار کو براہ راست نہیں ماپا جا سکتا، اور عام طور پر حوالہ دی گئی اقدار کو اہم غیر یقینی صورتحال کے ساتھ بالواسطہ تخمینے کے طور پر سمجھا جانا چاہیے۔ مثال کے طور پر، مختلف ذرائع نے میتھینیسلفونک ایسڈ کے پی کے اے کو − 0.6 یا − 6.5 کے طور پر کم ہونے کی اطلاع دی ہے۔ سلفونک ایسڈ ٹھوس سوڈیم کلورائڈ (نمک) کے ساتھ تعامل کر کے سوڈیم سلفونائٹ اور ہائیڈروجن کلورائڈ بنانے کے لیے جانے جاتے ہیں۔ یہ خاصیت ایچ سی ایل (جی) کی شدت کے دو یا تین آرڈرز کے اندر تیزابیت کو ظاہر کرتی ہے، جس کے پی کے اے کا حال ہی میں درست تعین کیا گیا تھا (پی کاق = −5.9)۔ ان کی قطعیت کی وجہ سے، سلفونک ایسڈ کرسٹل ٹھوس یا چپچپا، زیادہ ابالنے والے مائع ہوتے ہیں۔ وہ عام طور پر بے رنگ اور غیر آکسیڈائزنگ بھی ہوتے ہیں، جو انہیں نامیاتی رد عمل میں تیزاب اتپریرک کے طور پر استعمال کرنے کے لیے موزوں بناتا ہے۔ ان کی قطعیت، ان کی اعلی تیزابیت کے ساتھ مل کر، شارٹ چین سلفونک ایسڈ کو پانی میں گھلنشیل بناتی ہے، جبکہ لمبی زنجیر والے ڈٹرجنٹ جیسی خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں۔ سلفونک ایسڈ کی ساخت کو پروٹو ٹائپ، میتھانیسلفونک ایسڈ سے واضح کیا گیا ہے۔ سلفونک ایسڈ گروپ، آر ایس او 2 او ایچ میں ایک ٹیٹراہیڈرل سلفر کا مرکز ہوتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ سلفر چار ایٹموں کے مرکز میں ہوتا ہے: تین آکسیجن اور ایک کاربن۔ سلفر کے مرکز کی مجموعی جیومیٹری سلفورک ایسڈ کی شکل کی یاد دلاتی ہے۔ ایپلی کیشنز الکائل اور ایرل سلفونک ایسڈ دونوں معلوم ہیں، زیادہ تر بڑے پیمانے پر ایپلی کیشنز خوشبودار مشتقات سے وابستہ ہیں۔ ڈٹرجنٹ اور سرفیکٹینٹ ڈٹرجنٹ اور سرفیکٹینٹ وہ مالیکیول ہیں جو انتہائی غیر قطبی اور انتہائی قطبی گروپوں کو یکجا کرتے ہیں۔ روایتی طور پر، صابن مشہور سرفیکٹینٹ ہیں، جو فیٹی ایسڈ سے حاصل کیے جاتے ہیں۔ 20 ویں صدی کے وسط سے، ترقی یافتہ معاشروں میں سلفونک ایسڈ کا استعمال صابن سے آگے نکل گیا ہے۔ مثال کے طور پر، متنوع مقاصد کے لیے سالانہ اندازا 2 ارب کلوگرام الکیلبینزینسلفونٹس تیار کیے جاتے ہیں۔ لگنن کے سلفونشن سے پیدا ہونے والے لگنن سلفونٹس بعض قسم کے کنکریٹ میں ڈرلنگ سیالوں اور اضافی اجزاء کے اجزاء ہیں۔ بہت سے اگر نہیں تو زیادہ تر اینتھراکوینون رنگ سلفونشن کے ذریعے تیار یا پروسیس کیے جاتے ہیں۔ سلفونک ایسڈ پروٹین اور کاربوہائیڈریٹ سے مضبوطی سے جڑے رہتے ہیں۔ اس وجہ سے زیادہ تر "دھونے کے قابل" رنگ سلفونک ایسڈ ہوتے ہیں (یا ان میں فعال سلفونیل گروپ ہوتا ہے)۔ پی-کریسیڈینسلفونک ایسڈ کھانے کے رنگ بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ایسڈ اتپریرک مضبوط ایسڈ ہونے کی وجہ سے سلفونک ایسڈ بھی اتپریرک کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ سب سے آسان مثالیں میتھانیسلفونک ایسڈ، سی ایچ 3 ایس او 2 او ایچ اور پی-ٹولوینسلفونک ایسڈ ہیں، جو نامیاتی کیمسٹری میں باقاعدگی سے ایسے ایسڈ کے طور پر استعمال ہوتے ہیں جو لیپوفیلک (نامیاتی سالوینٹس میں گھلنشیل) ہوتے ہیں۔ پولیمرک سلفونک ایسڈ بھی مفید ہیں۔ ڈوویکس رال پولی سٹیرائن کے سلفونک ایسڈ مشتق ہیں اور اسے اتپریرک کے طور پر اور آئن کے تبادلے (پانی کو نرم کرنے) کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ نیفیون، ایک فلورینیٹڈ پولیمرک سلفونک ایسڈ ایندھن کے خلیوں میں پروٹون ایکسچینج جھلی کا ایک جزو ہے۔ دوا سلفا دوائیں، اینٹی بیکٹیریلز کی ایک کلاس، سلفونک ایسڈ سے تیار کی جاتی ہیں۔ کاغذ بنانے کے لیے سلفایٔٹ کے عمل میں، سلفایٔٹ اور بائی سلفایٔٹ آئنوں کے حل کے ساتھ لکڑی کے چپس کا علاج کرکے لگنن کو لگن سیلولوز سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ یہ ریجینٹ سیلولوز اور لگنن اجزاء کے درمیان اور خاص طور پر لگنن کے اندر بندھن کو توڑ دیتے ہیں۔ لگنن کو لگنوسلفونیٹس، مفید آئنومرز میں تبدیل کیا جاتا ہے، جو گھلنشیل ہوتے ہیں اور سیلولوز ریشوں سے الگ کیے جا سکتے ہیں۔ رد عمل ہائیڈرولیسس ایرلسلفونک ایسڈ ہائیڈرولیسس کے لیے حساس ہوتے ہیں، جو سلفونشن رد عمل کے برعکس ہوتا ہے۔ جبکہ بینزین سلفونک ایسڈ 200 ڈگری سیلسیس سے اوپر ہائیڈرولائز ہوتا ہے، زیادہ تر متعلقہ مشتقات کو ہائیڈرولائز کرنا آسان ہوتا ہے۔ اس طرح، آبی ایسڈ میں ایرل سلفونک ایسڈ کو گرم کرنے سے پیرنٹ ایرین پیدا ہوتا ہے۔ یہ رد عمل کئی منظرناموں میں استعمال ہوتا ہے۔ بعض صورتوں میں سلفونک ایسڈ پانی میں گھلنشیل حفاظتی گروپ کے طور پر کام کرتا ہے، جیسا کہ اس کے سلفونک ایسڈ مشتق کے ذریعے پیرا-زائلین کی صفائی سے ظاہر ہوتا ہے۔ 2, 6-ڈائکلوروفینول کی ترکیب میں، فینول کو اس کے 4-سلفونک ایسڈ مشتق میں تبدیل کیا جاتا ہے، جو پھر فینول کے اطراف کی پوزیشنوں پر منتخب طور پر کلورینٹ کرتا ہے۔ ہائیڈرولیسس سلفونک ایسڈ گروپ کو جاری کرتا ہے۔ ایسٹرفیکیشن سلفونک ایسڈ کو ایسٹر میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ نامیاتی مرکبات کی اس کلاس کا عمومی فارمولا R − SO2 − OR ہے۔ میتھائل ٹرائی فلیٹ جیسے سلفونک ایسٹر نامیاتی ترکیب میں اچھے الکیلیٹنگ ایجنٹ سمجھے جاتے ہیں۔ اس طرح کے سلفونائٹ ایسٹر اکثر سلفونیل کلورائڈز کے الکحل تجزیہ کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں: آر ایس او 2 سی ایل + آر او ایچ → آر ایس او 2 او آر + ایچ سی ایل ہیلوجنیشن سلفونیل ہالائڈ گروپ اس وقت ہوتے ہیں جب سلفونیل فنکشنل گروپ کو ہیلوجن ایٹم سے انفرادی طور پر بند کیا جاتا ہے۔ ان کا عمومی فارمولا R − SO2 − X ہے جہاں X ایک ہالائڈ ہے، تقریبا مستقل طور پر کلورائڈ۔ وہ تھیونیل کلورائڈ اور متعلقہ ریجینٹس کا استعمال کرتے ہوئے سلفونک ایسڈ کے کلورینشن سے تیار ہوتے ہیں۔ ہائیڈرو آکسائیڈ کے ذریعے نقل مکانی اگرچہ مضبوط ہے، لیکن (ایرل) سی − ایس او 3 − بانڈ کو نیوکلیوفیلک ریجینٹس کے ذریعے توڑا جا سکتا ہے۔ تاریخی اور مسلسل اہمیت کا حامل اینتھروکوینون کا α-سلفونشن ہے جس کے بعد دوسرے نیوکلیوفائلز کے ذریعہ سلفونٹ گروپ کی نقل مکانی ہوتی ہے، جسے براہ راست نصب نہیں کیا جا سکتا۔ فینول تیار کرنے کے ایک ابتدائی طریقہ میں سوڈیم بینزین سلفونٹ کا بیس ہائیڈرولائسیس شامل تھا، جو بینزین سے آسانی سے پیدا کیا جا سکتا ہے۔ سی 6 ایچ 5 ایس او 3 این اے + این اے او ایچ → سی 6 ایچ 5 او ایچ + این اے 2 ایس او 3 اس تعامل کے حالات سخت ہیں، تاہم، بینزین سلفونک ایسڈ کے لیے 350 ڈگری سیلسیس پر 'فیوزڈ الکالی' یا پگھلی ہوئی سوڈیم ہائیڈروکسائڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔ کلوروبینزین کے فیوزڈ الکالی ہائیڈرولیسس کے طریقہ کار کے برعکس، جو خاتمے کے اضافے (بینزین میکانزم) کے ذریعے آگے بڑھتا ہے، بینزینسلفونک ایسڈ ایک ایس این اے آر میکانزم کے ذریعے یکساں تبدیلی سے گزرتا ہے، جیسا کہ 14 سی لیبلنگ سے ظاہر ہوتا ہے، اس کے باوجود کہ متبادلات کو مستحکم کرنے کی کمی ہے۔ الیکٹران کھینچنے والے گروپوں کے ساتھ سلفونک ایسڈ (مثال کے طور پر، NO2 یا CN متبادل کے ساتھ) اس تبدیلی سے بہت آسانی سے گزرتے ہیں۔ نوٹس حوالہ جات فنکشنل گروپس