1、苯求助编辑百科名片苯（Benzene, C6H6）在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，也是一种致癌物质。苯是一种碳氢化合物也是最简单的芳烃。它难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环。苯分子去掉一个氢以后的结构叫苯基，用 Ph 表示。因此苯也可表示为 PhH。中文名： 苯外文名： 安息油别名： Benzol分子式： C6H6相对分子质量： 78.11化学品类别： 有机物-苯的同系物管制类型： 不管制储存： 密封阴凉保存目录简介
2、苯简介 历史 结构 物化性质 工业制备 检测方法 工业用途 简介苯简介 历史结构 物化性质 工业制备 检测方法工业用途 食品中含量 健康危害 异构体 衍生物 室内空气苯，甲苯，二甲苯检测方法 相关法规展开苯 的 斯 陶 特 (填 充 )模 型编 辑 本 段 简 介苯 （ benzene， C6H6)有 机 化 合 物 ， 是 组 成 结 构 最 简 单 的 芳 香 烃 ， 在 常温 下 为 一 种 无 色 、 有 甜 味 的 透 明 液 体 ， 并 具 有 强 烈 的 芳 香 气 味 。 可 燃 ， 有 毒 ，为 IARC 第 一 类 致 癌 物 。 苯 难 溶 于 水 ， 易 溶 于 有 机
3、 溶 剂 ， 本 身 也 可 作 为 有 机溶 剂 。 其 碳 与 碳 之 间 的 化 学 键 介 于 单 键 与 双 键 之 间 ， 因 此 同 时 具 有 饱 和 烃 取代 反 应 的 性 质 和 不 饱 和 烃 加 成 反 应 的 性 质 。 苯 的 性 质 是 以 易 取 代 ， 难 氧 化 ，能 加 成 。 苯 是 一 种 石 油 化 工 基 本 原 料 。 苯 的 产 量 和 生 产 的 技 术 水 平 是 一 个 国家 石 油 化 工 发 展 水 平 的 标 志 之 一 。 苯 具 有 的 环 系 叫 苯 环 ， 是 最 简 单 的 芳 环 。苯 分 子 去 掉 一 个 氢 以
4、后 的 结 构 苯 与 苯 基叫 苯 基 ， 用 Ph 表 示 。 因 此 苯 也 可 表 示 为 PhH。 CAS 号 71-43-2 国 家 产 品 标 准 号 GB/T 690-2008 RTECS 号 CY1400000 SMILES C1=CC=CC=C1 化 学 式 C6H6 。 摩 尔 质 量 78.11 g mol-1。 密 度 0.8786 g/mL 。 相 对 蒸 气 密 度 (空 气 =1)： 2.77。 蒸 汽 压 （ 26.1 ） ： 13.33kPa。 临 界 压 力 ： 4.92MPa。 熔 点 278.65 K (5.51 ) 。 沸 点 353.25 K (8
5、0.1 ) 。 在 水 中 的 溶 解 度 0.18 g/ 100 ml 水 。 标 准 摩 尔 熵 So298 173.26 J/molK 。 标 准 摩 尔 热 容 Cpo 135.69 J/molK (298.15 K)。 闪 点 -10.11 （ 闭 杯 ） 。 自 燃 温 度 562.22 。 结 构 平 面 六 边 形 。 最 小 点 火 能 ： 0.20mJ。 爆 炸 上 限 （ 体 积 分 数 ） ： 8%。 爆 炸 下 限 （ 体 积 分 数 ） ： 1.2%。 燃 烧 热 ： 3264.4kJ/mol。 溶 解 性 ： 微 溶 于 水 ， 可 与 乙 醇 、 乙 醚 、 乙
6、 酸 、 汽 油 、 丙 酮 、 四 氯 化 碳和 二 硫 化 碳 等 有 机 溶 剂 互 溶 。 编 辑 本 段 苯 简 介管 制 信 息本 品 不 受 管 制 性 状无 色 透 明 液 体 。 有 芳 香 气 味 。 具 强 折 光 性 。 易 挥 发 。 能 与 乙 醇 、 乙 醚 、丙 酮 、 四 氯 化 碳 、 二 硫 化 碳 、 冰 乙 酸 和 油 类 任 意 混 溶 ， 微 溶 于 水 。 燃 烧 时 的火 焰 光 亮 而 带 黑 烟 。 相 对 密 度 (d154)0.8787。 熔 点 +5.5 。 沸 点 80.1 。折 光 率 (n20D)1.50108。 闪 点 (闭
7、杯 ) -11 。 易 燃 。 低 毒 ， 半 数 致 死 量 (大鼠 ， 经 口 ) 3800mG/kG。 有 致 癌 可 能 性 。 用 途脂 肪 、 树 脂 和 碘 等 的 溶 剂 。 测 定 矿 物 折 射 指 数 。 有 机 合 成 。 光 学 纯 溶 剂 。高 压 液 相 色 谱 溶 剂 。 安 全 措 施贮 于 低 温 通 风 处 ， 远 离 火 种 、 热 源 。 与 氧 化 剂 、 食 用 化 学 品 等 分 储 。 禁止 使 用 易 产 生 火 花 的 工 具 。 灭 火 ： 泡 沫 、 干 粉 、 二 氧 化 碳 、 砂 土 。 灭 火 方 法燃 烧 性 ： 易 燃 灭
8、火 剂 ： 泡 沫 、 干 粉 、 二 氧 化 碳 、 砂 土 。 用 水 灭 火 无 效 。 紧 急 处 理吸 入 ： 迅 速 脱 离 现 场 至 新 鲜 空 气 处 。 保 持 呼 吸 道 通 畅 。 如 呼 吸 困 难 ， 给输 氧 。 如 呼 吸 停 止 ， 立 即 进 行 人 工 呼 吸 。 就 医 。 误 食 ： 饮 足 量 温 水 ， 催 吐 ， 就 医 。 皮 肤 接 触 ： 脱 去 被 污 染 衣 着 ， 用 肥 皂 水 和 清 水 彻 底 冲 洗 皮 肤 。 眼 睛 接 触 ： 提 起 眼 睑 ， 用 流 动 清 水 或 生 理 盐 水 冲 洗 。 就 医 。 编 辑 本
9、段 历 史苯 最 早 是 在 19 世 纪 初 研 究 将 煤 气 作 为 照 明 用 气 时 合 成 出 来 的 。 1803 年 -1819 年 G.T.Accum 采 用 同 样 方 法 制 出 了 许 多 产 品 ， 其 中 一 些 样品 用 现 代 的 分 析 方 法 检 测 出 有 少 量 的 苯 。 然 而 ， 一 般 认 为 苯 是 在 1825 年 由麦 可 法 拉 第 发 现 的 。 他 从 鱼 油 等 类 似 物 质 的 热 裂 解 产 品 中 分 离 出 了 较 高 纯度 的 苯 ， 称 之 为 “氢 的 重 碳 化 物 ”（ Bicarburetofhydrogen）
10、 。 并 且 测 定了 苯 的 一 些 物 理 性 质 和 它 的 化 学 组 成 ， 阐 述 了 苯 分 子 的 碳 氢 比 。 1833 年 ， Milscherlich 确 定 了 苯 分 子 中 6 个 碳 和 6 个 氢 原 子 的 经 验 式（ C6H6） 。 弗 里 德 里 希 凯 库 勒 于 1865 年 提 出 了 苯 环 单 、 双 键 交 替 排 列 、无 限 共 轭 的 结 构 ， 即 现 在 所 谓 “凯 库 勒 式 ”。 据 称 他 是 因 为 梦 到 一 条 蛇 咬 住 了 自 己 的 尾 巴 才 受 到 启 发 想 出 “凯 库 勒式 ”的 。 他 又 对 这
11、一 结 构 作 出 解 释 说 环 中 双 键 位 置 不 是 固 定 的 ， 可 以 迅 速 移动 ， 所 以 造 成 6 个 碳 等 价 。 他 通 过 对 苯 的 一 氯 代 物 、 二 氯 代 物 种 类 的 研 究 ，发 现 苯 是 环 形 结 构 ， 每 个 碳 连 接 一 个 氢 。 凯 库 勒 双 键 摆 动 模 型1845 年 德 国 化 学 家 霍 夫 曼 从 煤 焦 油 的 轻 馏 分 中 发 现 了 苯 ， 他 的 学 生C.Mansfield 随 后 进 行 了 加 工 提 纯 。 后 来 他 又 发 明 了 结 晶 法 精 制 苯 。 他 还 进行 工 业 应 用
12、的 研 究 ， 开 创 了 苯 的 加 工 利 用 途 径 。 1861 年 ， 化 学 家 约 翰 约 瑟 夫 洛 斯 密 德 （ Johann Jasef Loschmidt） 首 次 提 出 了 苯 的 化 学 键 ， 双 键 交 替 结 构 ， 但 他 的 成 果 未 受 到 重 视 。1865 年 ， 弗 里 德 里 希 凯 库 勒 在 论 文 关 于 芳 香 族 化 合 物 的 研 究 中 ，再 次 确 认 了 四 年 前 苯 的 结 构 ， 为 此 ， 苯 的 这 种 结 构 被 命 名 为 “凯 库 勒 式 ”。他 对 这 一 结 构 作 出 解 释 说 环 中 双 键 位 置
13、 不 是 固 定 的 ， 可 以 迅 速 移 动 ， 所 以 造成 6 个 碳 等 价 。 他 通 过 对 苯 的 一 氯 代 物 、 二 氯 代 物 种 类 的 研 究 ， 发 现 苯 是 环形 结 构 ， 每 个 碳 连 接 一 个 氢 。 此 外 ， 詹 姆 斯 杜 瓦 发 现 了 一 种 苯 的 类 似 物 ； 命 名 为 “杜 瓦 苯 ”， 现已 被 证 实 ， 可 由 苯 经 光 照 得 到 。 大 约 从 1865 年 起 开 始 了 苯 的 工 业 生 产 。 最 初 是 从 煤 焦 油 中 回 收 。 随 着它 的 用 途 的 扩 大 ， 产 量 不 断 上 升 ， 到 19
14、30 年 已 经 成 为 世 界 十 大 吨 位 产 品 之一 。 编 辑 本 段 结 构苯 分 子 中 的 离 域 大 键苯 分 子 中 的 离 域 大 键 苯 具 有 的 苯 环 结 构 导 致 它 有 特 殊 的 芳 香 性 。 苯 环 是 最 简 单 的 芳 环 ， 由 六 个 碳 原 子 构 成 一 个 六 元 环 ， 每 个 碳 原 子 接 一个 基 团 ， 苯 的 6 个 基 团 都 是 氢 原 子 。 但 实 验 表 明 ， 苯 不 能 使 溴 水 或 酸 性 KMnO4 褪 色 ， 这 说 明 苯 中 没 有 碳 碳 双键 。 进 来 研 究 证 明 ， 苯 环 主 链 上
15、的 碳 原 子 之 间 并 不 是 由 以 往 所 认 识 的 单 键 和双 键 排 列 （ 凯 库 勒 提 出 ） ， 每 两 个 碳 原 子 之 间 的 键 均 相 同 ， 是 由 一 个 既 非 双键 也 非 单 键 的 键 连 接 （ 叫 大 键 ） 。 （ 可 理 解 为 平 均 化 的 价 键 ， 介 于 单 键与 双 键 之 间 ， 兼 具 二 者 性 质 ， 既 可 以 取 代 ， 又 可 以 加 成 ） 苯 分 子 里 6 个 碳 原 子 都 以 sp杂 化 方 式 分 别 与 两 个 碳 原 子 形 成 键 、 与 一 个 氢 原 子 形 成 碳 氢 键 。 由 于 碳 原
16、 子 是 sp杂 化 ， 所 以 键 角是 120， 并 且 6 个 碳 原 子 和 6 个 氢 原 子 都 在 同 一 平 面 内 。 另 外 苯 环 上 6个 碳 原 子 各 有 一 个 未 参 加 杂 化 的 2p 苯 分 子 结 构轨 道 ， 他 们 垂 直 于 环 的 平 面 ， 相 互 重 叠 形 成 大 键 。 每 个 碳 碳 键 的 键 长 相等 ， 其 数 值 介 于 碳 碳 单 键 和 碳 碳 双 键 之 间 。 由 于 大 键 的 存 在 ， 使 苯 的 结构 稳 定 ， 难 于 发 生 加 成 和 氧 化 反 应 ， 易 于 发 生 取 代 反 应 。 价 键 观 点碳
17、 数 为 4n+2（ n 是 正 整 数 ， 苯 即 n=1） ， 且 具 有 单 、 双 键 交 替 排 列 结 构的 环 烯 烃 称 为 轮 烯 （ annulene)， 苯 是 一 种 轮 烯 。 苯 分 子 是 平 面 分 子 ， 12个 原 子 处 于 同 一 平 面 上 ， 6 个 碳 和 6 个 氢 是 均 等 的 ， C-H 键 长 为1.08 ， C-C 键 长 为 1.40 ， 此 数 值 介 于 单 双 键 长 之 间 。 分 子 中 所 有 键 角 均为 120， 碳 原 子 都 采 取 sp2 杂 化 。 每 个 碳 原 子 还 剩 余 一 个 p 轨 道 垂 直 于
18、 分子 平 面 ， 每 个 轨 道 上 有 一 个 电 子 。 6 个 轨 道 重 叠 形 成 离 域 大 键 ， 莱 纳斯 鲍 林 提 出 的 共 振 杂 化 理 论 认 为 ， 苯 拥 有 共 振 杂 化 体 是 苯 环 非 常 稳 定 的 原因 ， 也 直 接 导 致 了 苯 环 的 芳 香 性 。 分 子 轨 道 模 型苯 环 的 键从 分 子 轨 道 理 论 来 看 ， 可 以 认 为 苯 的 6 个 p 轨 道 相 互 作 用 形 成 6 个 分 子轨 道 ， 其 中 1 2 3 是 能 量 较 低 的 成 键 轨 道 ， 4 5 6 是 能 量较 高 的 反 键 轨 道 。 2
19、3 和 4 5 是 两 对 简 并 轨 道 。 基 态 时 苯 的 电 子云 分 布 是 三 个 成 键 轨 道 叠 加 的 结 果 ， 故 电 子 云 均 匀 分 布 于 苯 环 上 下 及 环 原 子上 ， 形 成 闭 合 的 电 子 云 。 它 是 苯 分 子 在 磁 场 中 产 生 环 电 流 的 根 源 。 芳 香 族 化 合 物含 有 一 个 或 几 个 苯 环 的 有 机 物 叫 芳 香 族 化 合 物 。 如 硝 基 苯 、 溴 苯 芳 香 烃 含 有 一 个 或 多 个 苯 环 的 碳 氢 化 合 物 。 如 苯 乙 烯 苯 的 同 系 物 只 含 有 一 个 苯 环 且 苯
20、 环 侧 链 上 所 连 接 的 取 代 基 为 饱 和 烷 烃 基 。 其 通 式为 CnH2n-6(n 大 于 等 于 6) 其 关 系 为 ： 苯 的 同 系 物 （ 真 子 集 ） 芳 香 烃 （ 真 子 集 ） 芳 香 族化 合 物 编 辑 本 段 物 化 性 质物 理 性 质苯 的 沸 点 为 80.1 ， 熔 点 为 5.5 ， 在 常 温 下 是 一 种 无 色 、 味 甜 、 有 芳香 气 味 的 透 明 液 体 ， 易 挥 发 。 苯 比 水 密 度 低 ， 密 度 为 0.88g/ml， 但 其 分 子质 量 比 水 轻 。 苯 难 溶 于 水 ， 1 升 水 中 最 多
21、 溶 解 1.7g 苯 ； 但 苯 是 一 种 良 好 的有 机 溶 剂 ， 溶 解 有 机 分 子 和 一 些 非 极 性 的 无 机 分 子 的 能 力 很 强 。 （ 易 溶 于酒 精 等 有 机 溶 剂 ） 苯 能 与 水 生 成 恒 沸 物 ， 沸 点 为 69.25 ， 含 苯 91.2%。 因 此 ， 在 有 水 生成 的 反 应 中 常 加 苯 蒸 馏 ， 以 将 水 带 出 。 在 10-1500mmHg 之 间 的 饱 和 蒸 气 压 可 以 根 据 安 托 万 方 程 计 算 lgP = A P/(C + t) 参 数 ： A = 6.91210， B = 1214.64
22、5， C = 221.205 其 中 ， P 单 位 为 mmHg， t 单 位 为 。 化 学 性 质苯 参 加 的 化 学 反 应 大 致 有 3 种 ： 一 种 是 其 他 基 团 和 苯 环 上 的 氢 原 子 之 间发 生 的 取 代 反 应 ； 一 种 是 发 生 在 苯 环 上 的 加 成 反 应 （ 注 ： 苯 环 无 碳 碳 双 键 ，而 是 一 种 介 于 单 键 与 双 键 的 独 特 的 键 ） ； 一 种 是 普 遍 的 燃 烧 （ 氧 化 反 应 ）（ 不 能 使 酸 性 高 锰 酸 钾 褪 色 ） 。 取 代 反 应主 条 目 ： 取 代 反 应 、 亲 电 芳
23、香 取 代 反 应 苯 环 上 的 氢 原 子 在 一 定 条 件 下 可 以 被 卤 素 、 硝 基 、 磺 酸 基 、 烃 基 等 取代 ， 生 成 相 应 的 衍 生 物 。 由 于 取 代 基 的 不 同 以 及 氢 原 子 位 置 的 不 同 、 数 量 不同 ， 可 以 生 成 不 同 数 量 和 结 构 的 同 分 异 构 体 。 苯 环 的 电 子 云 密 度 较 大 ， 所 以 发 生 在 苯 环 上 的 取 代 反 应 大 都 是 亲 电 取代 反 应 。 亲 电 取 代 反 应 是 芳 环 有 代 表 性 的 反 应 。 苯 的 取 代 物 在 进 行 亲 电 取 代时
24、， 第 二 个 取 代 基 的 位 置 与 原 先 取 代 基 的 种 类 有 关 。 卤 代 反 应苯 的 卤 代 反 应 的 通 式 可 以 写 成 ： PhH+X2催 化 剂 （ FeBr3/Fe） PhX+HX 反 应 过 程 中 ， 卤 素 分 子 在 苯 和 催 化 剂 的 共 同 作 用 下 异 裂 ， X+进 攻 苯 环 ，X-与 催 化 剂 结 合 。 以 溴 为 例 ， 将 液 溴 与 苯 混 合 ， 溴 溶 于 苯 中 ， 形 成 红 褐 色 液 体 ， 不 发 生 反应 ， 当 加 入 铁 屑 后 ， 在 生 成 的 三 溴 化 铁 的 催 化 作 用 下 ， 溴 与
25、苯 发 生 反 应 ，混 合 物 呈 微 沸 状 ， 反 应 放 热 有 红 棕 色 的 溴 蒸 汽 产 生 ， 冷 凝 后 的 气 体 遇 空 气 出现 白 雾 （ HBr） 。 催 化 历 程 ： FeBr3+Br- FeBr4 PhH+Br+FeBr4- PhBr+FeBr3+HBr 反 应 后 的 混 合 物 倒 入 冷 水 中 ， 有 红 褐 色 油 状 液 团 （ 溶 有 溴 ） 沉 于 水 底 ，用 稀 碱 液 洗 涤 后 得 无 色 液 体 溴 苯 。 在 工 业 上 ， 卤 代 苯 中 以 氯 和 溴 的 取 代 物 最 为 重 要 。 硝 化 反 应苯 和 硝 酸 在 浓
26、硫 酸 作 催 化 剂 的 条 件 下 可 生 成 硝 基 苯 PhH+HO-NO2-H2SO4（ 浓 ） - PhNO2+H2O 硝 化 反 应 是 一 个 强 烈 的 放 热 反 应 ， 很 容 易 生 成 一 取 代 物 ， 但 是 进 一 步 反应 速 度 较 慢 。 其 中 ， 浓 硫 酸 做 催 化 剂 ， 加 热 至 5060 摄 氏 度 时 反 应 ， 若 加热 至 7080 摄 氏 度 时 苯 将 与 硫 酸 发 生 磺 化 反 应 ， 因 此 一 般 用 水 浴 加 热 法 进 行控 温 。 苯 环 上 连 有 一 个 硝 基 后 ， 该 硝 基 对 苯 的 进 一 步 硝
27、 化 有 抑 制 作 用 ， 硝 基为 钝 化 基 团 。 磺 化 反 应用 浓 硫 酸 或 者 发 烟 硫 酸 在 较 高 （ 7080 摄 氏 度 ） 温 度 下 可 以 将 苯 磺 化 成苯 磺 酸 。 PhH+HO-SO3H- - PhSO3H+H2O 苯 环 上 引 入 一 个 磺 酸 基 后 反 应 能 力 下 降 ， 不 易 进 一 步 磺 化 ， 需 要 更 高 的温 度 才 能 引 入 第 二 、 第 三 个 磺 酸 基 。 这 说 明 硝 基 、 磺 酸 基 都 是 钝 化 基 团 ， 即妨 碍 再 次 亲 电 取 代 进 行 的 基 团 。 傅 -克 反 应在 AlCl3
28、 催 化 下 ， 苯 也 可 以 和 醇 、 烯 烃 和 卤 代 烃 反 应 ， 苯 环 上 的 氢 原 子被 烷 基 取 代 生 成 烷 基 苯 。 这 种 反 应 称 为 烷 基 化 反 应 ， 又 称 为 傅 -克 烷 基 化 反应 。 例 如 与 乙 烯 烷 基 化 生 成 乙 苯 PhH+CH2=CH2-AlCl3- Ph-CH2CH3 在 反 应 过 程 中 ， R 基 可 能 会 发 生 重 排 ： 如 1-氯 丙 烷 与 苯 反 应 生 成 异 丙苯 ， 这 是 由 于 自 由 基 总 是 趋 向 稳 定 的 构 型 。 在 强 路 易 斯 酸 催 化 下 ， 苯 与 酰 氯
29、或 者 羧 酸 酐 反 应 ， 苯 环 上 的 氢 原 子 被 酰基 取 代 生 成 酰 基 苯 。 反 应 条 件 类 似 烷 基 化 反 应 。 加 成 反 应主 条 目 ： 加 成 反 应 苯 环 虽 然 很 稳 定 ， 但 是 在 一 定 条 件 下 也 能 够 发 生 双 键 的 加 成 反 应 。 通 常经 过 催 化 加 氢 ， 镍 作 催 化 剂 ， 苯 可 以 生 成 环 己 烷 。 但 反 应 极 难 。 C6H6+3H2-催 化 剂 - C6H12 此 外 由 苯 生 成 六 氯 环 己 烷 （ 六 六 六 ） 的 反 应 可 以 在 紫 外 线 照 射 的 条 件下 ，
30、 由 苯 和 氯 气 加 成 而 得 。 该 反 应 属 于 苯 和 自 由 基 的 加 成 反 应 。 氧 化 反 应燃 烧 苯 和 其 他 的 烃 一 样 ， 都 能 燃 烧 。 当 氧 气 充 足 时 ， 产 物 为 二 氧 化 碳 和 水 。但 在 空 气 中 燃 烧 时 ， 火 焰 明 亮 并 有 浓 黑 烟 。 这 是 由 于 苯 中 碳 的 质 量 分 数 较 大 。2 苯 +15 氧 气 点 燃 12 二 氧 化 碳 +6 水 （ 苯 +氧 气 点 燃 二氧 化 碳 +水 ） 2C6H6+15O2点 燃 12CO2+6H2O 苯 本 身 不 能 和 酸 性 KMnO4 溶 液
31、反 应 ， 但 在 苯 环 连 有 直 接 连 着 H 的 C 后 ，可 以 使 酸 性 KMnO4 溶 液 褪 色 。 臭 氧 化 反 应苯 在 特 定 情 况 下 也 可 被 臭 氧 氧 化 ， 产 物 是 乙 二 醛 。 这 个 反 应 可 以 看 作 是苯 的 离 域 电 子 定 域 后 生 成 的 环 状 多 烯 烃 发 生 的 臭 氧 化 反 应 。 在 一 般 条 件 下 ， 苯 不 能 被 强 氧 化 剂 所 氧 化 。 但 是 在 氧 化 钼 等 催 化 剂 存 在下 ， 与 空 气 中 的 氧 反 应 ， 苯 可 以 选 择 性 的 氧 化 成 顺 丁 烯 二 酸 酐 。
32、这 是 屈 指 可数 的 几 种 能 破 坏 苯 的 六 元 碳 环 系 的 反 应 之 一 。 （ 马 来 酸 酐 是 五 元 杂 环 。 ） 这 是 一 个 强 烈 的 放 热 反 应 。 其 他苯 在 高 温 下 ， 用 铁 、 铜 、 镍 做 催 化 剂 ， 可 以 发 生 缩 合 反 应 生 成 联 苯 。 和甲 醛 及 次 氯 酸 在 氯 化 锌 存 在 下 可 生 成 氯 甲 基 苯 。 和 乙 基 钠 等 烷 基 金 属 化 物反 应 可 生 成 苯 基 金 属 化 物 。 在 四 氢 呋 喃 、 氯 苯 或 溴 苯 中 和 镁 反 应 可 生 成 苯 基格 氏 试 剂 。 苯
33、 不 会 与 高 锰 酸 钾 反 应 褪 色 ， 与 溴 水 混 合 只 会 发 生 萃 取 ， 而 苯 及 其 衍生 物 中 ， 只 有 在 苯 环 侧 链 上 的 取 代 基 中 与 苯 环 相 连 的 碳 原 子 与 氢 相 连 的 情 况下 才 可 以 使 高 锰 酸 钾 褪 色 （ 本 质 是 氧 化 反 应 ） ， 这 一 条 同 样 适 用 于 芳 香 烃（ 取 代 基 上 如 果 有 不 饱 和 键 则 一 定 可 以 与 高 锰 酸 钾 反 应 使 之 褪 色 ） 。 这 里 要注 意 1： 是 仅 当 取 代 基 上 与 苯 环 相 连 的 碳 原 子 ； 2： 这 个 碳
34、 原 子 要 与 氢 原 子相 连 （ 成 键 ） 。 至 于 溴 水 ， 苯 及 苯 的 衍 生 物 以 及 饱 和 芳 香 烃 只 能 发 生 萃 取 （ 条 件 是 取 代基 上 没 有 不 饱 和 键 ， 不 然 依 然 会 发 生 加 成 反 应 ） 。 光 照 异 构 化苯 在 强 烈 光 照 的 条 件 下 可 以 转 化 为 杜 瓦 苯 （ Dewar 苯 ） ： 杜 瓦 苯 的 性 质 十 分 活 泼 （ 苯 本 身 是 稳 定 的 芳 香 状 态 ， 能 量 很 低 ， 而 变 成 杜 瓦苯 则 需 要 大 量 光 能 ， 所 以 杜 瓦 苯 能 量 很 高 ， 不 稳 定
35、 ） 。 在 激 光 作 用 下 ， 则 可 转 化 成 更 活 泼 的 棱 晶 烷 ： 棱 晶 烷 呈 现 立 体 状 态 ， 导 致 碳 原 子 sp3 杂 化 轨 道 形 成 的 键 间 有 较 大 的 互斥 作 用 ， 所 以 更 加 不 稳 定 。 编 辑 本 段 工 业 制 备苯 可 以 由 含 碳 量 高 的 物 质 不 完 全 燃 烧 获 得 。 自 然 界 中 ， 火 山 爆 发 和 森 林火 险 都 能 生 成 苯 。 苯 也 存 在 于 香 烟 的 烟 中 。 煤 干 馏 得 到 的 煤 焦 油 中 ， 主 要 成分 为 苯 。 直 至 二 战 ， 苯 还 是 一 种 钢
36、 铁 工 业 焦 化 过 程 中 的 副 产 物 。 这 种 方 法 只 能 从1 吨 煤 中 提 取 出 1 千 克 苯 。 1950 年 代 后 ， 随 着 工 业 上 ， 尤 其 是 日 益 发 展 的 塑料 工 业 对 苯 的 需 求 增 多 ， 由 石 油 生 产 苯 的 过 程 应 运 而 生 。 现 在 全 球 大 部 分 的苯 来 源 于 石 油 化 工 。 工 业 上 生 产 苯 最 重 要 的 三 种 过 程 是 催 化 重 整 、 甲 苯 加氢 脱 烷 基 化 和 蒸 汽 裂 化 。 从 煤 焦 油 中 提 取在 煤 炼 焦 过 程 中 生 成 的 轻 焦 油 含 有 大
37、 量 的 苯 。 这 是 最 初 生 产 苯 的 方 法 。将 生 成 的 煤 焦 油 和 煤 气 一 起 通 过 洗 涤 和 吸 收 设 备 ， 用 高 沸 点 的 煤 焦 油 作 为 洗涤 和 吸 收 剂 回 收 煤 气 中 的 煤 焦 油 ， 蒸 馏 后 得 到 粗 苯 和 其 他 高 沸 点 馏 分 。 粗 苯经 过 精 制 可 得 到 工 业 级 苯 。 这 种 方 法 得 到 的 苯 纯 度 比 较 低 ， 而 且 环 境 污 染 严重 ， 工 艺 比 较 落 后 。 从 石 油 中 提 取在 原 油 中 含 有 少 量 的 苯 ， 从 石 油 产 品 中 提 取 苯 是 最 广
38、泛 使 用 的 制 备 方 法 。烷 烃 芳 构 化 重 整 这 里 指 使 脂 肪 烃 成 环 、 脱 氢 形 成 芳 香 烃 的 过 程 。 这 是 从 第 二 次 世 界大 战 期 间 发 展 形 成 的 工 艺 。 在 500-525C、 8-50 个 大 气 压 下 ， 各 种 沸 点 在 60-200C 之 间 的 脂 肪烃 ， 经 铂 -铼 催 化 剂 ， 通 过 脱 氢 、 环 化 转 化 为 苯 和 其 他 芳 香 烃 。 从 混 合 物 中 萃取 出 芳 香 烃 产 物 后 ， 再 经 蒸 馏 即 分 出 苯 。 也 可 以 将 这 些 馏 分 用 作 高 辛 烷 值汽 油
39、 。 蒸 汽 裂 解蒸 汽 裂 解 是 由 乙 烷 、 丙 烷 或 丁 烷 等 低 分 子 烷 烃 以 及 石 脑 油 、 重 柴 油 等石 油 组 份 生 产 烯 烃 的 一 种 过 程 。 其 副 产 物 之 一 裂 解 汽 油 富 含 苯 ， 可 以 分 馏出 苯 及 其 他 各 种 成 分 。 裂 解 汽 油 也 可 以 与 其 他 烃 类 混 合 作 为 汽 油 的 添 加 剂 。 裂 解 汽 油 中 苯 大 约 有 40-60%， 同 时 还 含 有 二 烯 烃 以 及 苯 乙 烯 等 其 他 不饱 和 组 份 ， 这 些 杂 质 在 贮 存 过 程 中 易 进 一 步 反 应 生
40、 成 高 分 子 胶 质 。 所 以 要先 经 过 加 氢 处 理 过 程 来 除 去 裂 解 汽 油 中 的 这 些 杂 质 和 硫 化 物 ， 然 后 再 进 行 适当 的 分 离 得 到 苯 产 品 。 芳 烃 分 离从 不 同 方 法 得 到 的 含 苯 馏 分 ， 其 组 分 非 常 复 杂 ， 用 普 通 的 分 离 方 法 很 难见 效 ， 一 般 采 用 溶 剂 进 行 液 -液 萃 取 或 者 萃 取 蒸 馏 的 方 法 进 行 芳 烃 分 离 ， 然后 再 采 用 一 般 的 分 离 方 法 分 离 苯 、 甲 苯 、 二 甲 苯 。 根 据 采 用 的 溶 剂 和 技 术
41、 的不 同 又 有 多 种 分 离 方 法 。 Udex 法 ： 由 美 国 道 化 学 公 司 和 UOP 公 司 在 1950 年 联 合 开 发 ， 最 初 用二 乙 二 醇 醚 作 溶 剂 ， 后 来 改 进 为 三 乙 二 醇 醚 和 四 乙 二 醇 醚 作 溶 剂 ， 过 程 采 用多 段 升 液 通 道 (multouocomer)萃 取 器 。 苯 的 收 率 为 100%。 Suifolane 法 ： 荷 兰 壳 牌 公 司 开 发 ， 专 利 为 UOP 公 司 所 有 。 溶 剂 采 用环 丁 砜 ， 使 用 转 盘 萃 取 塔 进 行 萃 取 ， 产 品 需 经 白 土
42、 处 理 。 苯 的 收 率 为99.9%。 Arosolvan 法 ： 由 联 邦 德 国 的 鲁 奇 公 司 在 1962 年 开 发 。 溶 剂 为 N-甲基 吡 咯 烷 酮 (NMP)， 为 了 提 高 收 率 ， 有 时 还 加 入 10-20%的 乙 二 醇 醚 。 采 用 特殊 设 计 的 Mechnes 萃 取 器 ， 苯 的 收 率 为 99.9%。 IFP 法 ： 由 法 国 石 油 化 学 研 究 院 在 1967 年 开 发 。 采 用 不 含 水 的 二 甲亚 砜 作 溶 剂 ， 并 用 丁 烷 进 行 反 萃 取 ， 过 程 采 用 转 盘 塔 。 苯 的 收 率
43、为99.9%。 Formex 法 ： 为 意 大 利 SNAM 公 司 和 LRSR 石 油 加 工 部 在 1971 年 开 发 。吗 啉 或 N-甲 酰 吗 啉 作 溶 剂 ， 采 用 转 盘 塔 。 芳 烃 总 收 率 98.8%， 其 中 苯 的 收率 为 100%。 分 子 中 含 一 个 或 多 个 苯 环 的 一 类 碳 氢 化 合 物 ， 属 于 芳 香 烃 。 甲 苯 脱 烷 基 化甲 苯 脱 烷 基 制 备 苯 ， 可 以 采 用 催 化 加 氢 脱 烷 基 化 ， 或 是 不 用 催 化 剂 的 热脱 烷 基 。 原 料 可 以 用 甲 苯 、 及 其 和 二 甲 苯 的
44、 混 合 物 ， 或 者 含 有 苯 及 其 他 烷 基芳 烃 和 非 芳 烃 的 馏 分 。 甲 苯 催 化 加 氢 脱 烷 基 化 用 铬 ， 钼 或 氧 化 铂 等 作 催 化 剂 ， 500-600C 高 温 和 40-60 个 大 气 压 的条 件 下 ， 甲 苯 与 氢 气 混 合 可 以 生 成 苯 ， 这 一 过 程 称 为 加 氢 脱 烷 基 化 作 用 。 如果 温 度 更 高 ， 则 可 以 省 去 催 化 剂 。 反 应 按 照 以 下 方 程 式 进 行 Ph-CH3+H2 PhH+CH4 根 据 所 用 催 化 剂 和 工 艺 条 件 的 不 同 又 有 多 种 工
45、 艺 方 法 Hydeal 法 ， 由 Ashiand & refing 和 UOP 公 司 在 1961 年 开 发 。 原 料可 以 是 重 整 油 、 加 氢 裂 解 汽 油 、 甲 苯 、 碳 6-碳 8 混 合 芳 烃 、 脱 烷 基 煤 焦 油等 。 催 化 剂 为 氧 化 铝 -氧 化 铬 ， 反 应 温 度 600-650 ， 压 力 3.43-3.92MPa。苯 的 理 论 收 率 为 98%， 纯 度 可 达 99.98%以 上 ， 质 量 优 于 Udex 法 生 产 的 苯 。 Detol 法 ， Houdry 公 司 开 发 。 用 氧 化 铝 和 氧 化 镁 做 催
46、 化 剂 ， 反 应 温 度540-650 ， 反 应 压 力 0.69-5.4MPa， 原 料 主 要 是 碳 7-碳 9 芳 烃 。 苯 的 理 论收 率 为 97%， 纯 度 可 达 99.97%。 Pyrotol 法 ， Air products and chemicals 公 司 和 Houdry 公 司 开 发 。适 用 于 从 乙 烯 副 产 裂 解 汽 油 中 制 苯 。 催 化 剂 为 氧 化 铝 -氧 化 铬 ， 反 应 温 度600-650 ， 压 力 0.49-5.4MPa。 Bextol 法 ， 壳 牌 公 司 开 发 。 BASF 法 ， BASF 公 司 开 发
47、。 Unidak 法 ， UOP 公 司 开 发 。 甲 苯 热 脱 烷 基 化 甲 苯 在 高 温 氢 气 流 下 可 以 不 用 催 化 剂 进 行 脱 烷 基 制 取 苯 。 反 应 为 放 热 反应 ， 针 对 遇 到 的 不 同 问 题 ， 开 发 出 了 多 种 工 艺 过 程 。 MHC 加 氢 脱 烷 基 过 程 ， 由 日 本 三 菱 石 油 化 学 公 司 和 千 代 田 建 设 公 司 在1967 年 开 发 。 原 料 可 以 用 甲 苯 等 纯 烷 基 苯 ， 含 非 芳 烃 30%以 内 的 芳 烃 馏 分 。操 作 温 度 500-800 ， 操 作 压 力 0.
48、98MPa， 氢 /烃 比 为 1-10。 过 程 选 择 性97-99%（ mol） ， 产 品 纯 度 99.99%。 HDA 加 氢 脱 烷 基 过 程 ， 由 美 国 Hydrocarbon Research 和 Atlantic Richfield 公 司 在 1962 年 开 发 。 原 料 采 用 甲 苯 ， 二 甲 苯 ， 加 氢 裂 解 汽 油 ， 重整 油 。 从 反 应 器 不 同 部 位 同 如 氢 气 控 制 反 应 温 度 ， 反 应 温 度 600-760 ， 压力 3.43-6.85MPa， 氢 /烃 比 为 1-5， 停 留 时 间 5-30 秒 。 选 择
49、性 95%， 收 率96-100%。 Sun 过 程 ， 由 Sun Oil 公 司 开 发 THD 过 程 ， Gulf Research and Development 公 司 开 发 孟 山 都 （ Monsanto） 过 程 ， 孟 山 都 公 司 开 发 。 甲 苯 歧 化 和 烷 基 转 移随 着 二 甲 苯 用 量 的 上 升 ， 在 1960 年 代 末 相 继 开 发 出 了 可 以 同 时 增 产 二甲 苯 的 甲 苯 歧 化 和 烷 基 转 移 技 术 。 （ 主 要 反 应 见 下 图 ） 烷 基 转 移这 个 反 应 为 可 逆 反 应 ， 根 据 使 用 催 化 剂 、 工 艺 条 件 、 原 料 的 不 同 而 有 不 同 的工 艺 过 程 。 LTD 液 相 甲 苯 岐 化 过 程 ， 美 国 美 孚 化 学 公 司 在 1971 年 开 发 ， 使 用 非金 属 沸 石 或 分 子 筛 催 化
