Аминосульфоновая кислота — свойства, получение и применение

Содержание

Физические свойства
Химические свойства
Применение
Опасность применения

Аминосульфоновая кислота — кислота, формула которой NH₂SO₂OH. Производные этой кислоты называют сульфаматами.

Аминосульфоновая кислота
Общие
Систематическое наименование	Аминосульфоновая кислота
Традиционные названия	Сульфаминовая кислота; амидосерная кислота
Хим. формула	NH₂SO₃H
Физические свойства
Молярная масса	97,09 г/моль
Плотность	2,126 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	207 °C
• разложения	260 °C
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты $\text{[math]}$	1,01
Растворимость
• в воде	12,8⁰; 17,57²⁰; 22,77⁴⁰; 27,06⁶⁰; 32,01⁸⁰ г/100 мл
• в ацетоне	0,04 г/100 мл
• в диэтиловом эфире	0,01 г/100 мл
• в формамиде	0,18 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	5329-14-6
PubChem	5987
Рег. номер EINECS	226-218-8
SMILES	O=S(=O)(O)N
InChI	1S/H3NO3S/c1-5(2,3)4/h(H3,1,2,3,4) IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N
RTECS	WO5950000
ChEBI	9330
Номер ООН	2967
ChemSpider	5767

Физические свойства

Аминосульфоновая кислота образует бесцветные кристаллы ромбической сингонии, параметры ячейки a = 0,8036 нм, b = 0,8025 нм, c = 0,9236 нм, Z = 8. Кристаллы состоят из цвиттер-ионов.

Химические свойства

В кристаллическом состоянии сульфаминовая кислота образует цвиттер-ион ${mbox{H}}_{3}^{+}{mbox{SO}}_{3}^{-}}$ . При нагревании до 260 °C разлагается на SO₂, SO₃, N₂ и Н₂О. При комнатной температуре сульфаминовая кислота практически не подвергается гидролизу, при повышенных температурах гидролизуется до NH₄HSO₄ (в кислой среде скорость гидролиза увеличивается). С металлами, их оксидами, гидроксидами и карбонатами сульфаминовая кислота образует соли NH₂SO₃M (сульфаматы), с тионилхлоридом — сульфамоилхлорид NH₂SO₂Cl. При взаимодействии с HNO₂ подвергается окислительному дезаминированию — NH₂SO₃H + HNO₂ $rightarrow$ Н₂О+N₂+H₂SO₄. Последнюю реакцию используют для количественного определения сульфаминовой кислоты и для разложения избытка HNO₂ в производстве азокрасителей.

Хлор, бром, хлораты и КМnО₄ окисляют сульфаминовую кислоту до H₂SO₄ и N₂. Реакция с НClО или NaClO приводит к N-хлор- или N,N-дихлорпроизводным. Реакция с Na в жидком NH₃⁻ к NaSO₃NHNa, а с Na₂SO₄⁻ к аддукту 6HSO₃NH₂·5Na₂SO₄·15Н₂О.

Сульфаминовая кислота реагирует с фенолами, первичными и вторичными спиртами, например: С₆Н₅ОН + NH₂SO₃H $rightarrow$ C₆H₅OSO₃NH₄ $rightarrow$ HOC₆H₄SO₂ONH₄. Первичные, вторичные и третичные амины образуют с сульфаминовой кислотой аминосульфаматы RNH₂·HOSO₂NH₂ (ариламиносульфаматы, как правило, неустойчивы), амиды карбоновых к-т-N-ацилсульфаматы аммония, например: $_{6}{mbox{H}}_{5}{mbox{CONHSO}}_{3}{mbox{NH}}_{4}^{+}}$ .

Для идентификации сульфаминовой кислоты используют реакцию с HNO₂, сплавление с бензоином и другими.

Применение

Сульфаминовую кислоту применяют для очистки промышленных аппаратов и оборудования (входит в состав антинакипинов), для введения групп SO₃H и NHSO₃H в органических соединениях, в качестве стандартного вещества в ацидиметрии, для определения нитрит-ионов. Сульфамат аммония NH₂SO₃NH₄ применяют для придания огнезащитных свойств текстильным материалам, сульфамат никеля (NH₂SO₃)₂Ni — как компонент электролитов для никелирования, N-хлорпроизводные сульфаминовой кислоты в качестве дезинфицирующих средств. Соли циклогексилсульфаминовой кислоты C₆H₁₁NHSO₃M (цикламаты, например где М это Na или К) производились в США как малокалорийные заменители сахара, однако из-за канцерогенных свойств их производство запрещено.

Опасность применения

Сульфаминовая кислота вызывает ожоги кожных покровов и слизистых оболочек. ЛД₅₀ 1600 мг/кг (крысы), 3100 мг/кг (мыши). Обладает значительно меньшей коррозионной активностью, чем соляная и серная кислоты.