苊烯的的上游原料和下游产品有哪些

基本信息：

中文名称

5-硝基苊

中文别名

5-硝基二氢苊1,2-二氢-5-硝基苊硝基苊5-硝基苊(含3-硝基苊)

英文名称

5-Nitroacenaphthene

英文别名

5-nitro-1,2-dihydroacenaphthylene

CAS号

602-87-9

欧盟海关编码(HS-code)：29049095

概述（Summary）：29049095.

Sulphonated,

nitrated

or

nitrosated

derivatives

of

hydrocarbons,

whether

or

not

halogenated.

General

tariff:5.5%.

苊 è

名称：苊萘并乙烷萘嵌戊烷萘己环

英文名称：AcenaphthenePeriethylenenaphthalene1,8-Ethylenenaphthalene1,2-Dihydroacenaphthylene

分子式：C12H10

结构：见图

分子量：154.210

CAS No.：83-32-9

国标编号：41515

衍生物（有关物质）：萘 苊烯 5-硝基苊 苊醌 1-羟基二氢苊 1-乙酰氧基苊 苯并苊

曾误称为二氢苊，而将苊烯误称为苊。

苊醌是一种芳香族化合物，一般为黄色结晶，熔点260～261℃，可溶于酒精，分子量是182.18。

基本介绍中文名 ：苊醌 外文名 ：Acenaphthenequinone CAS NO. ：82-86-0 EINECS ：201-441-3 苊醌基本信息,苊醌用途,苊醌理化性质,计算化学数据,性质与稳定性,苊醌生产方法, 苊醌基本信息 【别名】萘并乙二酮萘嵌戊二酮二氧化苊 【英文别名】 Acenaphthylenequinone1,2-acenaphthylenedione 【分子式】C 12 H 6 O 2 【分子量】182.18 苊醌用途 苊醌是染料和杀虫剂的中间体。 苊醌理化性质 熔点 249-252ºC(DEC.) 水溶性 不溶 工业上一般须以苊为原料生产苊醌。 计算化学数据 1.疏水参数计算参考值（XlogP）:无 2.氢键供体数量:0 3.氢键受体数量:2 4.可旋转化学键数量:0 5.互变异构体数量:无 6.拓扑分子极性表面积34.1 7.重原子数量:14 8.表面电荷:0 9.复杂度:267 10.同位素原子数量:0 11.确定原子立构中心数量:0 12.不确定原子立构中心数量:0 13.确定化学键立构中心数量:0 14.不确定化学键立构中心数量:0 15.共价键单元数量:1 性质与稳定性 对眼睛、呼吸系统和皮肤有刺激性，大量使用应穿适当的防护服。如接触到眼睛，应立即用大量水冲洗后就医。 苊醌生产方法 由苊用重铬酸钠氧化而得：在带冷却夹套的不锈钢反应器内，投入苊、冰醋酸和乙酸高铈，搅拌，在2h内加入计量的二水合重铬酸钠，温度保持在40℃。然后在室温继续搅拌8h。加冷水稀释，过滤，用水洗涤至无酸性。将固体与10%碳酸钠溶液在蒸汽浴上煮30min，过滤，洗涤。再将固体用亚硫酸氢钠（4%溶液）在80℃提取30min，然后加入助滤硅藻土及活性炭，再过滤。重复提取一次，将滤液合并后在80℃和不断搅拌下用浓盐酸酸化至刚果红试纸变蓝色，继续在80℃保温搅拌1h。苊醌呈鲜黄色结晶析出，过滤，用水洗除酸性，得苊醌，产率38%-60%。熔点256-260℃。用邻二氯苯重结晶，结晶用甲醇冲洗后，熔点可达256-260℃。配料实例：苊100g，冰醋酸800ml，乙酸高铈5g，二水合重铬酸钠325g，得产品45-70g。

蒽，也叫闪烁晶体，一种含三个环的稠环芳烃，分子式C14H10。固体多环芳烃组成的三苯介质。它存在于煤焦油中。蒽的三个环的中心在一条直线上，是菲的同分异构体。蒽为无色片状晶体有蓝紫色萤光熔点215℃，沸点340℃，相对密度1.283(25/4℃)；容易升华；不溶于水，难溶於乙醇和乙醚，易溶于热苯。蒽分子中9,10位的化学活性较高，用硝酸氧化，生成9，10－蒽醌（结构式见蒽醌），是合成蒽醌染料的重要中间体；用钠和乙醇还原，生成9,10－二氢化蒽；加氯生成9,10－二氯化蒽，后者加热失去一分子氯化氢,变成9－氯蒽；蒽还可以作为共轭二烯，与顺丁烯二酐等在9,10位发生狄尔斯-阿尔德反应。

工业上从分馏煤焦油所得蒽油馏分中用结晶法分出粗蒽，再经升华提纯。高纯度蒽可用作闪烁计数器的闪烁剂。

2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，蒽在3类致癌物清单中。

基本介绍中文名 ：蒽 英文名 ：anthracene 化学式 ：C14H10 C6H4(CH)2C6H4 分子量 ：178.22 CAS登录号 ：120-12-7 EINECS登录号 ：204-371-1 熔点 ：215（℃） 沸点 ：340（℃） 闪点 ：121（CC） 分子量 ：178.2292 g/mol物性数据,毒理学数据,生态学数据,分子结构数据,计算化学数据,基本性质,贮存方法,合成方法,溶剂法,蒸馏-溶剂法,化学法,乳化液膜法,区域熔融法,复合法,用途,毒性介绍,应急处理, 物性数据 1.性状：浅黄色针状结晶，有蓝色萤光。 2.熔点（℃）：215 3.沸点（℃）：340 4.相对密度（水=1）：1.24 5.相对蒸气密度（空气=1）：6.15 6.饱和蒸气压（kPa）：0.13（145℃） 7.燃烧热（kJ/mol）：-7156.2 8.临界温度（℃）：596.1 9.临界压力（MPa）：3.03 10.辛醇/水分配系数：4.45 11.闪点（℃）：121（CC） 12.引燃温度（℃）：540 13.爆炸上限（%）：5.2 14.爆炸下限（%）：0.6 15.溶解性：不溶于水，溶於乙醇、乙醚。 16.折射率：1.5948 17.溶度参数(J·cm-3)0.5：17.809 18.van der Waals面积（cm2·mol-1）：1.084×1010 19.van der Waals体积（cm3·mol-1）：99.560 20.晶相相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-7064.3 21.晶相标准声称热(焓)( kJ·mol-1)：126.0 22.晶相标准熵(J·mol-1·K-1) ：207.15 23.晶相标准生成自由能( kJ·mol-1)：282.8 24.晶相标准热熔(J·mol-1·K-1)：210.50 25.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1)：-7166.0 26.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) ：227.7 27.气相标准熵(J·mol-1·K-1) ：386.03 28.气相标准生成自由能( kJ·mol-1)：331.4 29.气相标准热熔(J·mol-1·K-1)：182.84 毒理学数据 1、 *** 性：小鼠经皮标准德雷兹实验：118ug 轻度 *** 2、急性毒性：大鼠经口LD50：>16g/kg；小鼠经口LD50：4900mg/kg；小鼠经口LD：>17g/kg 3.急性毒性[16] LD50：430mg/kg（小鼠静脉） 4. *** 性[17] 小鼠经皮：118μg，轻度 *** 。 生态学数据 1.生态毒性[18] LC50：0.36mg/L（24h）（黑头呆鱼）；11.9μg/L（96h）（蓝鳃太阳鱼，幼鱼） 2.生物降解性[19] 好氧生物降解（h）：1200~11040 厌氧生物降解（h）：4800~44160 3.非生物降解性[20] 水相光解半衰期（h）：0.58~1.7 光解最大光吸收波长范围（nm）：251.5~374.5 水中光氧化半衰期（h）：1111~38500 空气中光氧化半衰期（h）：0.501~5.01 4.生物富集性[21] BCF：162（金鱼）；1029（食蚊鱼）；4400~9200（虹鳟鱼）；759~912（蚤状蚤）；7760（绿藻） 分子结构数据 1、摩尔折射率：61.93 2、摩尔体积（cm3/mol）：157.6 3、等张比容（90.2K）：414.9 4、表面张力（dyne/cm）：47.9 5、介电常数（F/m）：3.08 6、极化率（10-24cm3）：24.55 计算化学数据 1.疏参数计算参考值（XlogP）:无 2.氢键供体数量:0 3.氢键受体数量:0 4.可旋转化学键数量:0 5.互变异构体数量:无 6.拓扑分子极性表面积0 7.重原子数量:14 8.表面电荷:0 9.复杂度:154 10.同位素原子数量:0 11.确定原子立构中心数量:0 12.不确定原子立构中心数量:0 13.确定化学键立构中心数量:0 14.不确定化学键立构中心数量:0 15.共价键单元数量:1 基本性质 物理性状 带有淡蓝色萤光的白色片状晶体或浅黄色针状结晶。（纯品为白色带紫色萤光） 蒽 相对密度1.25（27℃），1.283(25℃)，熔点217，沸点342，闪点196.1，121.1（闭式）（以上均为℃），蒸汽压0.13kPa/145℃ 不溶于水、难溶於乙醇和乙醚，较易溶于热苯。 稳定性 稳定 用途 用作发光材料（如在闪烁计数器中），特别是用于涂层（如用于吸收紫外光）。用于制造蒽醌和染料等。也用作杀虫剂、杀菌剂、汽油阻凝剂等。 蒽 制备或来源 在蒸馏煤焦油最后阶段得到，可由煤焦油的蒽油部分分出。 危险标记 20（腐蚀品） 衍生物 蒽酚蒽醌 贮存方法 1.储存注意事项[25]储存于阴凉、通风的库房。远离火种，热源。库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。包装密封。应与氧化剂分开存放，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。 2.生产设备要求密闭，生产现场需通风良好，操作人员应穿戴防护用具，皮肤可涂擦一些保护性软膏。用内衬塑胶袋外层麻袋包装。每袋25kg或50kg。贮存于阴凉、通风、干燥处。 合成方法 以粗蒽为原料生产精蒽，主要有溶剂法、蒸馏法、溶剂-蒸馏法、升华法、萃取精馏法等。 溶剂法 溶剂法是利用粗蒽中蒽、菲和咔唑在不同溶剂中的溶解度的差异，选择合适的溶剂对粗蒽进行洗涤、结晶等操作制备精蒽。由于菲在众多有机溶剂中溶解度都远大于蒽和咔唑，因此溶剂法一般先用第一类溶剂洗涤粗蒽以去除其中的菲，得到蒽和咔唑的二元混合物，并完成母液的再生循环。去除菲的第一类溶剂主要是苯系溶剂，如苯、甲苯、二甲苯、重苯或溶剂油等。由于咔唑在含氮溶剂及部分极性溶剂中的溶解度大于蒽，如吡啶、糠醛、苯乙酮和DMF（N,N-二甲基甲酰胺）等，再选用第二类溶剂对蒽和咔唑的二元混合物进行洗涤、结晶制备精蒽，而滤液进行溶剂回收，可得80~90 wt %的咔唑。一般经过两次洗涤结晶，蒽的纯度可达到89 wt %以上。 蒸馏-溶剂法 减压蒸馏和重苯洗涤结晶法 ：这种耦合连续方法先采取减压蒸馏，因为蒽和菲沸点几乎相同，咔唑与它们沸点相差较大。利用它们三者间这种特点先蒸馏切取蒽-菲混合馏分，其中咔唑含量只有3 %左右，然后蒽-菲馏分采用苯类溶剂一次洗涤即制得纯度大于90 %精蒽。而且采用减压蒸馏，在回流比小和精馏塔塔板数较少的情况下，切取的蒽-菲馏分中蒽含量可达48 %左右，显著高于常压蒸馏，同时蒽、菲的收率也远高于常压蒸馏。该方法比单纯采用溶剂法可大大减少溶剂用量和提高产品收率。 粗蒽减压蒸馏-苯乙酮洗涤结晶法 ： 其工艺流程主要包括蒸馏和溶剂洗涤结晶系统：先将粗蒽加热融化至150 ℃从蒸馏塔中部进料，塔顶为粗菲，半精蒽从第52块塔板中切取，含蒽55 %左右，粗咔唑从第3块塔板上抽出，含咔唑55 %左右；再将半精蒽与120 ℃的苯乙酮以1:1.5~1:2（w/w）混合加入到洗涤器，最后送入结晶机冷却至60 ℃，可得纯度96 %的精蒽。这种工艺处理量很大，能同时分离提纯粗蒽中三种主要组分，并且实现了工业化。 从一蒽油出发的溶剂洗涤结晶-精蒽-重结晶法： 此工艺将精蒽或半精蒽精馏前先与溶剂按1:0.5~1:0.75混合溶解，连续蒸馏，蒽作为一部分产物从塔顶分离出来，再进行冷却结晶得到蒽。使用溶剂能够降低能耗，增加了相对挥发度，进而提高精制效果。根据计算，这种分离方法只需很少的理论塔板数，大大减少能耗，降低成本。 化学法 化学法利用粗蒽中蒽、菲和咔唑与某些物质反应活性的不同实现蒽与其他物质进行分离，一般还能回收咔唑和菲。 氢氧化钾法 ：化学法中最成熟的工艺是氢氧化钾法。咔唑分子苯环外附带有N原子，其N原子有较强的活性，能与某些无机碱发生化学反应，粗蒽中的咔唑能与KOH反应生产盐，在热的条件下咔唑杂环氮原子上的氢可被KOH取代，反应得到咔唑钾和水。 硫酸法： 咔唑能与浓硫酸在室温下发生反应生成硫酸咔唑盐。 乳化液膜法 乳化液膜分离技术（Liquid Emulsion Membranes）是一种快速、高效的节能分离技术。乳化液膜体系其实就是水包油型（W/O/W）或油包水型（O/W/O）高分散体系，具有大的传质比表面积，进而表现很好的传质分离效果。液膜分离过程可同时实现萃取和反萃取。乳化液膜具有高效、能耗低等优点，在废水处理、有机物分离等领域都有较快的发展。 区域熔融法 区域熔融是利用各组分在熔融态时产生不同分布区间的分离技术。它是利用物质之间在熔融状态下各区间浓度分配不同来实现的，熔融区向前移动时，更多的杂质浓集在它后面的凝固的部分，操作终了时，切去后端凝固的杂质，经过多次重复操作，可以达到高度纯化。 复合法 该法的特点是采用多种化工单元操作，实现蒽的提纯，包括溶剂萃取、蒸馏、化学反应、结晶、升华等，来生产精蒽。该方法并没有技术上的实质创新，但通过单元操作的合理搭配，相互补充，尽量提高蒽的纯度，实现工业化的生产，其产品精蒽的纯度可达到99%，咔唑纯度可达到96 %，菲的纯度可达到96 %。该工艺大范围推广还需要解决的问题是在复杂工艺流程下如何尽量减少成本和减少污染。 用途 目前蒽最广泛用途是制备蒽醌。蒽醌是一种重要的基础化工原料和染料中间体，经过多种取代反应可制得蒽醌系各类型染料中间体，极大地开拓了染料工业的发展。蒽醌在造纸上也有套用，用于制备蒸煮助剂，还可生产脱硫剂蒽醌二磺酸钠(ADA)。 蒽醌及其衍生物对治疗肿瘤有一定的作用，而聚氯蒽醌则在杀虫剂和杀菌剂中有一定的套用。近些年研究发现，蒽醌有加速分离木材中纤维素的作用，可使纤维素的产率提高3~5 %，蒸煮时间缩短30 %，从而为蒽醌开辟了一个很有套用前景的新领域，蒽用于木材分解已在日本、美国、加拿大、北欧等国家和地区推广。 高纯蒽（含量大于99.99 %）可用来制取单晶蒽，用作发光材料（如闪烁计数器中），蒽晶体是所有闪烁体中发光效率最高的，所以常被用作标准物质以比较其他闪烁体的发光率。 蒽和镁的加成物可以作为特种催化剂。蒽还可作为很多合成物的单体原料，在化学工业中有越来越大的套用范围。 毒性介绍 健康危害 侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。 健康危害：纯品基本无毒。工业品因含有菲、咔唑等杂质，毒性明显增大。由于本品蒸气压很低，故经吸入中毒可能性很小。对皮肤、黏膜有 *** 性；易引起光感性皮炎。 已被ECHA列为REACH第一批SVHC（高度关注物质）。 毒理学资料及环境行为 蒽 毒性：微毒。 急性毒性：LD50430mg/kg（小鼠静注） 亚急性和慢性毒性：小鼠腹腔500mg/kg/日×7日，1/10死亡，体质增长减慢；大鼠经口6mg/日×33个月，9/31死亡，未见肿瘤；大鼠皮下5mg/周×4个月，1/5死亡。 *** 性：家兔经眼：250μg，重度 *** 。家兔经皮：10mg（24小时），轻度 *** 。 致癌性：大鼠经口最低中毒剂量(TDL0)：18g/kg（78周，间断），致癌阳性。 在环境中的迁移几个实验证明了多环芳烃(PAHs)的可生物降解性。低分子量的多环芳香烃(PAHs)如萘、苊、苊烯在实验研究中均能快速地被降解。初始浓度为5～10mg/L的液体，在7天之内有90%以上的多环芳香(PAHs)被生物降解。高分子量的多环芳香烃(PAHs)如荧蒽、苯并(a)蒽、屈、苯并(a)芘和和蒽等很难被生物降解。 危险特性：遇明火、高热可燃。与氧化剂能发生强烈反应。 燃烧（分解）产物：一氧化碳,二氧化碳,碳。 应急处理 一、泄漏应急处理 隔离泄漏污染区，周围设警告标志，建议应急处理人员戴好面罩，穿相应的工作服。不要直接接触泄漏物，避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。如大量泄漏，收集回收或无害处理后废弃。 二、防护措施 呼吸系统防护：可能接触毒物时，应戴口罩。 眼睛防护：一般不需特殊防护。 防护服：穿工作服。尽可能减少直接接触。 手防护：戴防护手套。 其它：工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。 三、急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水彻底冲洗。 眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗。 吸入：脱离现场至空气新鲜处。必要时进行人工呼吸。就医。 食入：误服者给充分漱口、饮水，就医。 灭火方法：雾状水、二氧化碳、砂土、泡沫。

于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。有研究报告表明，引起苯中毒的部分原因是由于在体内苯生成了苯酚。

苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严重者会因为中枢系统麻痹而死亡。少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟便会有致命危险。

长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。引起神经衰弱综合症。苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15年。

妇女吸入过量苯后，会导致月经不调达数月，卵巢会缩小。对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。孕期动物吸入苯后，会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。

对皮肤、粘膜有刺激作用。国际癌症研究中心(IARC)已经确认为致癌物。

接触限值：

* 中国 MAC 40 mg/m3(皮)

* 美国ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3

毒性：

* LD50: 3306mg/kg(大鼠经口)；48mg/kg(小鼠经皮)

* LC50: 10000ppm 7小时（大鼠吸入）

当然，由于每个人的健康状况和接触条件不同，对苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的气味时，它的浓度大概是1.5ppm，这时就应该注意到中毒的危险。在检查时，通过尿和血液的检查可以很容易查出苯的中毒程度。

苯

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苯

IUPAC中文命名

苯

常规

分子式 C6H6

SMILES C1=CC=CC=C1

分子量 78.11 g/mol

外观 无色透明易挥发液体

气味 有强烈芳香气味。12ppm浓度时可检测到油漆稀释剂气味

CAS号 71-43-2

RTECS号 CY1400000

IMDG规则页码 3185

UN编号 1114

性质

STP下的密度 0.8786 g/cm3

溶解度 0.18 g/ 100 ml 水

熔点 278.65 K (5.5 ℃)

沸点 353.25 K (80.1 ℃)

相态

三相点 278.5 ± 0.6 K

临界点 289.5℃

4.92MPa

熔解热

(ΔfusH) 9.84 kJ/mol

汽化热

(ΔvapH) 44.3 kJ/mol

燃烧热 3264.4 kJ/mol

危险性

闪点 -10.11℃(闭杯)

自燃 562.22℃

爆炸极限 1.2 - 8.0 %

摄取 可引起急性中毒，麻痹中枢神经，需要充分漱口，喝水，尽快洗胃。

吸入 可导致呼吸困难。严重者可能导致呼吸及心跳停止。

皮肤 变干燥，脱屑，皴裂，有的可能发生过敏性湿疹

眼睛 有刺激性。需用大量清水冲洗

处理方式

* 危险性:

o 遇热、明火易燃烧、爆炸。

* 人身保护:

o 防护手套，防护服，浓度过高须配带防毒面具

* 稳定性:

o 能与氧化剂强烈反应。不能与乙硼烷共存。

* 储存:

o 阴凉，通风。远离火种、热源。防止阳光直射。密封储存。防止静电

液体性质

标准生成焓

(ΔfH0液) 48.95 ± 0.54 kJ/mol

标准熵

(S0液) 173.26 J/mol·K

热容

(Cp) 135.69 J/mol·K (298.15 K)

若非注明，所有数据都依从国际单位制和来自标准温度和压力条件下。 参考和免责条款

苯(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。

化学上，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。

目录

[隐藏]

* 1 发现

* 2 结构

* 3 物理性质

* 4 化学性质

o 4.1 取代反应

+ 4.1.1 卤代反应

+ 4.1.2 硝化反应

+ 4.1.3 磺化反应

+ 4.1.4 烷基化反应

o 4.2 加成反应

o 4.3 氧化反应

o 4.4 其他反应

* 5 制备

o 5.1 从煤焦油中提取

o 5.2 从石油中提取

+ 5.2.1 催化重整

+ 5.2.2 蒸汽裂解

o 5.3 芳烃分离

o 5.4 甲苯脱烷基化

+ 5.4.1 甲苯催化加氢脱烷基化

+ 5.4.2 甲苯热脱烷基化

o 5.5 甲苯歧化和烷基转移

o 5.6 其他方法

* 6 分析测试方法

* 7 安全

o 7.1 毒性

o 7.2 可燃性

* 8 工业用途

* 9 苯的异构体

* 10 苯的衍生物

o 10.1 取代苯

o 10.2 多环芳烃

* 11 参看

* 12 参考文献

* 13 外部链接

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发现

凯库勒的摆动双键

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凯库勒的摆动双键

苯最早是在18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”（Bicarburet of hydrogen）。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”。又对这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。也有人提出了其他的设想：

詹姆斯·杜瓦则归纳出不同结构；以其命名的杜瓦苯现已被证实是与苯不同的另外一种物质，可由苯经光照得到。

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。他还进行工业应用的研究，开创了苯的加工利用途径。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1930年已经成为世界十大吨位产品之一。

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结构

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。

6个p轨道形成离域大∏键的电子云

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6个p轨道形成离域大∏键的电子云

碳数为4n+2(n是自然数)，且具有单、双键交替排列结构的环烯烃称为轮烯，苯就是[6]-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1.08Å，C-C键长为1.40Å，此数值介于单双键长之间。分子中所有键角均为120°，说明碳原子都采取sp2杂化。这样每个碳原子还剩余一个p轨道垂直于分子平面，每个轨道上有一个电子。于是6个轨道重叠形成离域大∏键，现在认为这是苯环非常稳定的原因，也直接导致了苯环的芳香性。

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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、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，但其分子质量比水重，。苯难溶于水，1升水中最多溶解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。

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（antoine）计算：

\lg P = A - {B \over C + t}

其中：P 单位为 mmHg, t 单位为 ℃, A = 6.91210, B = 1214.645, C = 221.205

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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。

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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。

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卤代反应

苯的卤代反应的通式可以写成：

PhH + X_2 \to 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：反应需要加入铁粉，铁在溴作用下先生成三溴化铁。

FeBr_3 + Br^- \to FeBr_4^-

PhH + Br^+ + FeBr_4^- \to PhBr + FeBr_3 + HBr

在工业上，卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。

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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：

PhH + HONO_2 \to PhNO_2 + H_2O

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。

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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。

H_2SO_4 + PhH \to PhSO_3H + H_2O

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。

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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：

PhH + C_2H_4 \to Ph\!-\!C_2H_5

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。

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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。

C_6H_6 + 3H_2 \to C_6H_{12}

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。

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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。

2C_6H_6 + 15O_2 \to 12CO_2 + 6H_2O

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。）

2C_6H_6 + 9O_2 \to 2C_4H_2O_3 + 4CO_2 + 4H_2O

这是一个强烈的放热反应。

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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。

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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。

直至二战，苯还是一种钢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。

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从煤焦油中提取

在煤炼焦过程中生成的轻焦油含有大量的苯。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。

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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泛使用的制备方法。

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催化重整

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500-525°C、8-50个大气压下，各种沸点在60-200°C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。

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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。

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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%。

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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、及其和二甲苯的混合物，或者含有苯及其他烷基芳烃和非芳烃的馏分。

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甲苯催化加氢脱烷基化

用铬，钼或氧化铂等作催化剂，500-600°C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\!-CH_3 + H_2 \to Ph\!-H + CH_4

根据所用催化剂和工艺条件的不同又有多种工艺方法：

* 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。

* Unidak法：UOP公司开发。

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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0.98MPa，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

* Monsanto过程：孟山都公司开发

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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，主要反应为：

甲苯歧化和烷基转移反应

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剂，反应温度260-315℃，反应器采用液相绝热固定床，原料为甲苯，转化率99%以上

* Tatoray过程：日本东丽公司和UOP公司1969年开发，以甲苯和混合碳9芳烃为原料，催化剂为丝光沸石，反应温度350-530℃，压力2.94MPa，氢/烃比5-12，采用绝热固定床反应器，单程转化率40%以上，收率95%以上，选择性90%，产品为苯和二甲苯混合物。

* Xylene plas过程：由美国Atlantic Richfield公司和Engelhard公司开发.使用稀土Y型分子筛做催化剂,反应器为气相移动床,反应温度471-491℃，常压。

* TOLD过程：日本三菱瓦斯化学公司1968年开发，氢氟酸-氟化硼催化剂，反应温度60-120℃，低压液相。有一定腐蚀性。

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其他方法

此外，苯还可以通过乙炔加成得到。反应方程式如下：

\rm 3CH\!\equiv\!CH \longrightarrow C_6H_6

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分析测试方法

气相色谱和液相色谱可以检测各种产品中苯的含量。苯的纯度的测定一般使用冰点法。

对空气中微量苯的检测，可以用甲基硅油等有挥发性的有机溶剂或者低分子量的聚合物吸收，然后通过色谱进行分析；或者采用比色法分析；也可以将含有苯的空气深度冷冻，将苯冷冻下来，然后把硫酸铁和过氧化氢溶液加入得到黄褐色或黑色沉淀，再用硝酸溶解，然后通过比色法分析。或者直接用硝酸吸收空气中的苯，硝化成间二硝基苯，然后用二氯化钛溶液滴定，或者用间二甲苯配制的甲乙酮碱溶液比色定量。

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安全

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毒性

参看苯中毒

由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。有研究报告表明，引起苯中毒的部分原因是由于在体内苯生成了苯酚。

苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。重者会出现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严重者会因为中枢系统麻痹而死亡。少量苯也能使人产生睡意、头昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。摄入含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加快等症状，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟便会有致命危险。

长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。引起神经衰弱综合症。苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍性贫血。苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾病有机可乘。有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15年。

妇女吸入过量苯后，会导致月经不调达数月，卵巢会缩小。对胎儿发育和对男性生殖力的影响尚未明了。孕期动物吸入苯后，会导致幼体的重量不足、骨骼延迟发育、骨髓损害。

对皮肤、粘膜有刺激作用。国际癌症研究中心(IARC)已经确认为致癌物。

接触限值：

* 中国 MAC 40 mg/m3(皮)

* 美国ACGIH 10ppm, 32mg/m3 TWA: OSHA 1ppm, 3.2 mg/m3

毒性：

* LD50: 3306mg/kg(大鼠经口)；48mg/kg(小鼠经皮)

* LC50: 10000ppm 7小时（大鼠吸入）

当然，由于每个人的健康状况和接触条件不同，对苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的气味时，它的浓度大概是1.5ppm，这时就应该注意到中毒的危险。在检查时，通过尿和血液的检查可以很容易查出苯的中毒程度。

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可燃性

由于苯可以在空气中燃烧，因此它一般都被定为危险化学品。例如在中华人民共和国《危险货物品名表》（GB 12268-90）中，苯属第三类危险货物易燃液体中的中闪点液体。而且由于它的挥发性，可能造成蒸气局部聚集，因此在贮存，运输时一般都要求远离火源和热源，防止静电。

由于苯的冰点比较高，在寒冷天气中运输会有困难，但是加热熔化会带来危险性。

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工业用途

早在1920年代，苯就已是工业上一种常用的溶剂，主要用于金属脱脂。由于苯有毒，人体能直接接触溶剂的生产过程现已不用苯作溶剂。

苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。在1950年代四乙基铅开始使用以前，所有的抗爆剂都是苯。然而现在随着含铅汽油的淡出，苯又被重新起用。由于苯对人体有不利影响，对地下水质也有污染，欧美国家限定汽油中苯的含量不得超过1%。

苯在工业上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物：

* 苯与乙烯生成乙苯，后者可以用来生产制塑料的苯乙烯

* 与丙烯生成异丙苯，后者可以经异丙苯法来生产丙酮与制树脂和粘合剂的苯酚

* 制尼龙的环己烷

* 合成顺丁烯二酸酐

* 用于制作苯胺的硝基苯

* 多用于农药的各种氯苯

* 合成用于生产洗涤剂和添加剂的各种烷基苯

此外还可以用来合成氢醌，蒽醌等化工产品。

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苯的异构体

* 杜瓦苯

* 盆苯

* 休克尔苯

* 棱柱烷

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苯的衍生物

下面是一些有代表性的苯的取代物或与苯结构相似的物质。

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取代苯

烃基取代

* 甲苯

* 二甲苯

* 苯乙烯

含氧基团取代

* 苯酚

* 苯甲酸

* 苯乙酮

* 苯醌

卤代

* 氯苯

* 溴苯

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多环芳烃

* 联苯

* 三联苯

* 稠环芳烃

o 萘

o 蒽

o 菲

o 茚

o 芴

o 苊

o 薁

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参看

* 芳香性

* BTX

* π键

* 粗苯

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参考文献

1. 中国石化北京化工研究院，《常用危险化学品安全数据卡》（内部材料），2004年

2. 魏文德主编，《有机化工原料大全》第三卷，化学工业出版社，1994年，p358-381, ISBN 7-5025-0684-5

3. (英)汉考克(Hancock,E.G.)主编，《苯及其工业衍生物》，化学工业出版社,1982.11

4. US 3863310 (1975).

5. FR 1549188 (1972).

6. JP 45-24933 (1970).

7. GB 1241316 (1975).

8. US 3879602 (1983).

9. Wilson, L. D. "Health Hazards from aromatic Hydrocarbons", Des Plaines, III., Universal Oil Products Company, 1962

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外部链接

维基词典

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苯

维基共享资源图标

您可以在维基共享资源中查找与此条目相关的多媒体资源：

苯

* Benzene Material Safety Data Sheet

* Chemistry WebBook上的化学性质数据

* 职业性苯中毒诊断标准——GBZ68-2002

* 化工世界苯网——提供苯的市场行情