能用苯能用苯酚与浓硫酸和浓硝酸混合液发生硝化反应吗
(1),应该不可以,苯酚具有较强的还原性,浓硫酸浓硝酸都有很强的氧化性,即便可以发生反应,副反应很多,原料利用率不高。因此,苯酚硝化时要先要让苯酚与乙二醇缩和,保护酚羟基,在加入浓硫酸浓硝酸进行硝化反应。
苯酚与甲醛反应只需酸性条件即可。
证明苯酚的弱酸性,只需比较苯酚晶体在中性溶液和碱性溶液中的溶解度即可。
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苯酚和硝酸的化学方程式:(浓硫酸作催化剂)
苯酚分子由一个羟基直接连在苯环上构成。由于苯环的稳定性,这样的结构几乎不会转化为酮式结构 。
酚羟基的氧原子采用sp2杂化,提供一对孤电子与苯环的6个碳原子共同形成离域键。大π键加强了烯醇的酸性,羟基的推电子效应又加强了O-H键的极性,因此苯酚中羟基的氢可以电离出来。
硝酸中的羟基氢与非羟化的氧原子形成分子内氢键,这是硝酸酸性不及硫酸、盐酸,熔沸点较前两者低的主要原因。
扩展资料:
苯酚属于酚类物质,有弱酸性,能与碱反应:
PhOH+NaOH→PhONa+H₂O
苯酚Ka=1.28×10-10,酸性介于碳酸两级电离之间,因此苯酚不能与NaHCO₃等弱碱反应:
PhOˉ+CO₂+H₂O→PhOH+HCO₃ˉ
此反应现象:二氧化碳通入后,溶液中出现白色混浊。
原因:苯酚因溶解度小而析出。
浓硝酸不稳定,遇光或热会分解而放出二氧化氮,分解产生的二氧化氮溶于硝酸,从而使外观带有浅黄色。但稀硝酸相对稳定。
反应方程式:4HNO₃=光照=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O
4HNO₃=△=4NO₂↑+O₂↑+2H₂O
参考资料来源:百度百科——硝酸
参考资料来源:百度百科——苯酚
苯酚中的羟基属于较强的邻对位定位基,所以苯酚可以直接用稀硝酸硝化。因为浓硝酸具有强氧化性,而苯酚容易被浓度较大的硝酸氧化,所以苯酚不能用浓硝酸直接硝化,应该使用间接硝化方法。
硝酸的-OH基被质子化,接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子中间体,最后和苯环行亲电芳香取代反应,并脱去一分子的氢离子。
扩展资料:
苯酚储存注意事项:
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。避免光照。库温不超过30℃,相对湿度不超过70%。包装密封。应与氧化剂、酸类、碱类、食用化学品分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有合适的材料收容泄漏物。应严格执行极毒物品“五双”管理制度。
硝化反应反应原理:
硝化反应的机理主要分为两种,对于脂肪族化合物的硝化一般是通过自由基历程来实现的,其具体反映比较复杂,在不同体系中均有所不同,很难有可以总结的共性。而对于芳香族化合物来说,其反应历程基本相同,是典型的亲电取代反应。
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。
c6h6+ho-no2-----h2so4(浓)△---→c6h5no2+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50~60摄氏度时反应,若加热至70~80摄氏度时苯将与硫酸发生磺化反应。
磺化反应
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。
c6h6+ho-so3h------△→c6h5so3h+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。
和氧气反应:铝粉可燃铙4Al+3O22Al2O3(发强白光)
和非金属反应:2Al+3SAl2S3
和热水反应:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑(反应缓慢)
和较不活动金属氧化物反应:3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O3
和酸反应:在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应,生成盐并放出氢气。
2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑
和盐溶液反应:2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3
和碱溶液反应:主要和NaOH、KOH强碱溶液反应,可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
铝和水发生置换反应:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
Al(OH)3溶解在强碱溶液中,
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
一般可用下列化学方程式或离子方程式表示这一反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
注:1.铝和不活动金属氧化物(主要是难熔金属氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等)的混合物,都叫铝热剂,在反应中铝做还原剂。反应过程放大量热,可将被还原的金属熔化成液态
2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应,情况较复杂不做要求
乙醇的化学性质(跟钠的反应、氧化反应、消去反应)
乙烯的化学性质(氧化反应、跟溴水、水的反应、使高锰酸钾溶液褪色、聚合)
乙醛的化学性质(跟氢气反应、氧化反应)
甲烷的化学性质(氧化反应、跟氯气反应、受热分解乙烯的化学性质(氧化反应、跟溴水、水的反应、使高锰酸钾溶液褪色、聚合)
乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
1.分子式:C2H5OH
2.分子量: 46.07
3.分子结构: C、O原子均以sp3杂化轨道成键、极性分子。
4.结构简式:CH3CH2OH(分子式)或C2H5OH(计算式)
乙醇的化学性质
1.与金属反应
2CH3CH2OH + 2Na==2CH3CH2ONa + H2
结论:
(1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
(2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
2.与氢卤酸反应
C2H5OH + HBr==C2H5Br + H2O
C2H5OH + HX==C2H5X + H2O
注意:通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
3.氧化反应
(1)燃烧:发出淡蓝色火焰,放出大量的热
C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O
(2)催化氧化:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
2CH3CH2OH+O2==2CH3CHO+2H2O 工业制乙醛
C2H5OH+CuO==CH3CHO+Cu+H2O
即催化氧化的实质(用Cu作催化剂)
4.消去反应
(1)分子内消去制乙烯(170℃浓硫酸)
C2H5OH == C2H4+H2O
(2)分子间消去制乙醚
C2H5OH + HOC2H5 == C2H5OC2H5 + H2O (乙醚简介)(140℃ 浓硫酸)(此为取代反应)
乙醇的用途
1.燃料
2.有机溶剂
3.化工原料
4.饮料
5.医用消毒剂
6.本品可渗入细菌体内,在一定浓度下能使蛋白质凝固变性而杀灭细菌。最适宜的杀菌浓度为75%,因为在浓度为75%的情况下,乙醇与细菌内胞液等渗,利于分布均匀杀菌,而在高浓度时(如95%),由于乙醇使细菌表面迅速脱水,会形成一层保护膜,不利于完全杀菌。因不能杀灭芽孢和病毒,故不能直接用于手术器械的消毒。50%稀醇可用于预防褥瘊,25%~30%稀醇可擦浴,用于高烧病人,使体温下降。
乙醇的工业制法
1.发酵法
2.乙烯水化法
CH2═CH2 + H—OH==C2H5OH
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C-C双键上的加成反应;一种是苯环的断裂。
取代反应
主条目:亲电芳香取代反应
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,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:
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:反应需要加入铁粉,铁在溴作用下先生成三溴化铁。
在工业上,卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。
硝化反应
苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯:
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。
磺化反应
用浓硫酸或者发烟硫酸在较高温度下可以将苯磺化成苯磺酸。
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。
烷基化反应
在AlCl3催化下苯环上的氢原子可以被烷基(烯烃)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:
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。
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。
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,由苯和氯气加成而得。
氧化反应
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。
但是在一般条件下,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。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。
其他反应
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。在四氢呋喃中氯苯或溴苯和镁反应可生成苯基格林尼亚试剂。
用途:合成橡胶、纤维、塑料、染料、医药、农药等
使用注意事项: 本品有毒。对皮肤和粘膜有局部刺激作用,吸入和经皮肤吸收可引起中毒。当吸入高浓度的苯蒸汽时可强烈作用于中枢神经,很快引起酒醉状、痉挛。在呈现较强兴奋作用后继而引起关节炎、沉闷、抑郁、疲乏无力、昏睡、眩晕和头痛等。严重者可因呼吸中枢痉挛而死亡。
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。