Синтез изомерных сульфобензойных кислот из толуола можно осуществить через несколько шагов, включая сульфирование и последующую оксигенацию. Рассмотрим основные этапы и схемы для получения различных изомеров сульфобензойных кислот.

1. Сульфирование толуола:

   Первым этапом является сульфирование толуола. Для этого толуол реагирует с концентрированной серной кислотой или сульфуром, что приводит к образованию сульфотолуола. В зависимости от условий реакции можно получить разные изомеры сульфотолуола:

   • пара-сульфотолуол (4-сульфотолуол)
   • ортосульфотолуол (2-сульфотолуол)
   • метасульфотолуол (3-сульфотолуол)
2. Оксигенация сульфотолуола:

   На следующем этапе сульфотолуол может быть окислен до соответствующей сульфобензойной кислоты. Это можно сделать с помощью окислителей, таких как KMnO4 или H2CrO4. В результате получаются следующие кислоты:

   • пара-сульфобензойная кислота (из 4-сульфотолуола)
   • ортосульфобензойная кислота (из 2-сульфотолуола)
   • метасульфобензойная кислота (из 3-сульфотолуола)

Для наглядности можно представить схемы синтеза:

• Синтез пара-сульфобензойной кислоты:

  Толуол + H2SO4 (конц.) → 4-сульфотолуол → KMnO4/H2O → пара-сульфобензойная кислота

• Синтез орто-сульфобензойной кислоты:

  Толуол + H2SO4 (конц.) → 2-сульфотолуол → KMnO4/H2O → орто-сульфобензойная кислота

• Синтез мета-сульфобензойной кислоты:

  Толуол + H2SO4 (конц.) → 3-сульфотолуол → KMnO4/H2O → мета-сульфобензойная кислота

Таким образом, мы можем получить три изомера сульфобензойных кислот из толуола, используя сульфирование и последующую оксигенацию. Важно отметить, что выбор условий реакции может влиять на выход и селективность синтеза. Поэтому необходимо тщательно контролировать параметры реакции для достижения желаемого результата.