苯酚与浓硫酸的反应方程式?
2al+6h2so4(浓)=al2(so4)3+3so2+6h2o
苯酚与浓硫酸的反应是可逆的,且正逆反应都易进行(相较于苯)。高浓度硫酸促进正反应,而大量的水促进逆反应。
原因主要是中间体碳正离子向正逆反应的活化能很接近,离去H和离去SO3都很容易发生。
就单纯的将苯酚与浓硫酸混合,由于浓硫酸的强氧化性,苯酚被氧化生成苯醌等产物,颜色也变成橙至深红色。如果加热的反应更加复杂,除了上述生成物外,热浓硫酸的脱水吸水性使得苯酚分子间也会脱去一个水分子,生成二苯醚之类的,还有就是生成一些酚酯的物质。
苯酚就是在苯环上加上一个羟基,这个羟基使苯环上的与羟基邻对位的H活泼,这样就容易与浓硫酸发生取代反应,就是磺化反应。
磺化反应:苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代的反应。
磺化反应过程
一种向有机分子中引入磺酸基(—SO3H)或磺酰氯基(—SO2Cl)的反应过程。磺化过程中磺酸基取代碳原子上的氢称为直接磺化;磺酸基取代碳原子上的卤素或硝基,称为间接磺化。 磺化剂 通常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化剂,有时也用三氧化硫、氯磺酸、二氧化硫加氯气、二氧化硫加氧以及亚硫酸钠等作为磺化剂。
有机化学反应在发生一个主反应的同时还会有多个副反应发生。苯酚与浓硫酸反应,最容易发生的反应是苯酚被浓硫酸磺化生成对羟基苯磺酸。因为苯酚的还原性较强,而浓硫酸的氧化性较强,所以它们会发生苯酚被浓硫酸氧化成对苯醌的副反应;此外还会发生对羟基苯磺酸的进一步磺化生成4-羟基-1,3-苯二磺酸。为防止苯酚磺化过程中被浓硫酸氧化,应该控制反应温度不超过90℃,用浓度不高于85%的浓硫酸也可用三氧化硫等其他磺化剂代替浓硫酸。
因为醇类在浓硫酸作用下的消去,本质上是羟基氧的孤电子对接受浓硫酸电离的质子,产生氧鎓,然后C-O键断裂脱水,最后β-C上脱质子。
而苯酚的羟基氧是sp²杂化,氧上的电子密度很小,不利于氧鎓的产生。同时即便产生了氧鎓,sp²杂化的氧原子与苯环存在p-π共轭,这使得C-O键异常牢固,无法脱水。
工业上用这一步反应,然后用苯酚二磺酸和浓硝酸反应,生成苦味酸。
主要是苯酚不能直接硝化,所以一般用这个反应先磺化再硝化来制备多硝基苯酚。
苯酚与浓硫酸发生磺化反应,主要生成对羟基苯磺酸和少量邻羟基苯磺酸,如果温度高于200摄氏度会生成4-羟基-1,3苯二磺酸。与稀硫酸和硫酸盐一般不反应。反应式表示如下:
C6H6+HO-SO3H→C6H5SO3H+H2O
用浓硫酸或者发烟硫酸在较高(70~80摄氏度)温度下可以将苯磺化成苯磺酸
苯磺酸,无色针状或片状晶体,易溶于水,易溶于乙醇,微溶于苯,不溶于乙醚、二硫化碳。用于经碱熔制苯酚, 也用于制间苯二酚等, 还用作催化剂。