甲苯氧化制苯甲酸
将甲苯氧化成苯甲酸的原理如图：
具体过程：
将甲苯在加热的情况下与高锰酸钾反应：在操作中分批加入高锰酸钾搅拌，控制反应速率防止暴沸，直到回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌。
方程式：ph-CH3+2KMnO4→（加热）ph-COOK+2MnO2+H2O+KOH
加入草酸将过量高锰酸钾转变成MnO2
离子式：2MnO4－+3H2C2O4＝2MnO2↓ + 2HCO3－+ 4CO2↑ + 2 H2O
加入盐酸，反应后用冷水洗涤，升华提纯可得。
方程式：ph—COOK+HCl→ph—COOH+KCl
甲苯：无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。相对密度0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率 1.4967。闪点(闭杯) 4.4℃。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。低毒，半数致死量(大鼠，经口)5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。
苯甲酸：苯甲酸为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶，化学式C6H5COOH。熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659(15/4℃)。在100℃时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸，比脂肪酸强。它们的化学性质相似，都能形成盐、酯、酰卤、酰胺、酸酐等，都不易被氧化。苯甲酸的苯环上可发生亲电取代反应，主要得到间位取代产物。
在氧化反应中，甲苯能由苯甲醇、苯甲醛而最终被氧化为苯甲酸。甲苯主要能进行自由基取代、亲电取代和自由基加成反应。
甲苯在一般条件下性质稳定，但同酸或氧化剂却能激烈反应。它的化学性质类似于苯酚和苯，反应活性则介于两者之间。甲苯能腐蚀塑料，因而必须被存放在玻璃容器中。亲核反应则较少发生。在受热或光辐射条件下，甲苯可以和某些反应物在甲基上进行自由基取代反应。
1、原理：甲苯，乙苯都属于含有α氢原子的苯同系物。苯同系物中若含有α氢原子，则α碳原子可以被高锰酸钾酸性溶液氧化生成苯甲酸，即α碳原子被氧化。
2、甲苯和乙苯都是苯的同系物，甲苯和乙苯中的α碳原子都可以被氧化，因此都生成苯甲酸。
3、甲苯被高锰酸钾氧化时断裂α碳原子与苯相连的碳碳单键，然后被氧化生成羧基。
扩展资料
一、苯甲酸用氢化铝锂还原成苯甲醇，苯甲醇在铜作催化剂的条件下加热脱水生成苯甲醛，苯甲醛用克莱门森或者黄鸣龙法还原可以得到甲苯。
二、能使酸性高锰酸钾褪色的有：
1、碳碳双键：碳碳双键是指由碳的一个2s亚层和两个2P亚层杂化为三个sp2杂化轨道。这三个sp2杂化轨道分布在同一平面上。
2、碳碳三键：三键，在化合物分子中两个原子间以三对共用电子构成的重键。
3、羟基：羟基化学式为-OH。羟基主要分为醇羟基，酚羟基等。
三、苯的同系物的性质：
（1）使得苯环邻位和对位上的氢原子活泼，易被其它的原子或原子团取代。
（2）使得侧链跟苯环直接相连的碳原子上的氢原子活泼，易被氧化，且无论侧链长短，其氧化产物都为苯甲酸。如甲苯、乙苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
参考资料来源：百度百科——高锰酸钾
参考资料来源：百度百科——苯的同系物
催化剂有环烷酸钴等，催化剂用量太少则反应速度慢，催化剂用量过多则苯甲醛的选择性降低，反应时间过短则甲苯转化率低，反应时间过长则甲苯氧化程度加深，易生成苯甲酸而不利于苯甲醛的生成。（文献：甲苯液相空气氧化法制苯甲醛工艺条件研究作者。 作者 陈舒伐，）
