如何给甲苯对位取代羧基

过程是这样的：

1.取代制备苄基氯

先用甲苯光照或者在无催化剂的情况下加热进行α取代，取代一个甲基上的氢

2.氯代烃氰解（加长碳链的常用方法）

让苄基氯和氰化钠反应生成C6H5CH2CN

3.腈的水解

让刚才生成的物质水解，就能生成羧酸，生成C6H5CH2COOH

4.再进行一次α取代

生成C6H5CHClCOOH

5.卤代烃的碱性水解,然后再加酸

这个高中就应该学过，刚才那个物质水解就可以生成C6H5CH(OH)COONa，加入酸后得到质子，变为C6H5CH(OH)COOH，即为产物

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，）

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。

反应物有：甲苯、高锰酸钾、氢离子。

产物有：苯甲酸（就是把甲苯苯环上的甲基变成羧基-COOH）、二价锰离子、水，再根据氧化还原反应得失电子守恒配平

反应现象是：

高锰酸钾溶液的紫色褪去。

1、苯的同系物中，与苯环直接相连的碳原子叫做α碳原子，与α在碳原子相连的氢原子叫α氢原子。

2、苯的同系物如果有α氢原子，可以被高锰酸钾酸性溶液氧化，生成苯甲酸，现象为高锰酸钾溶液褪色。

3、如果苯的同系物没有α碳原子，则不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，现象是紫色的高锰酸钾溶液不褪色。

像这样的苯的同系物不能被高锰酸钾溶液氧化。

拓展资料：

甲苯与酸性高锰酸钾反应的现象: 紫色溶液褪色，分二层。 因为酸性高锰酸钾溶液少量，能把甲苯氧化成苯甲酸，所以能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。

溶液分层，上层是甲苯（因为甲苯密度比水轻，不溶于水，即甲苯在上层）， 下层是苯甲酸（虽然苯甲酸微溶于水，但生成的量少，又是放热反应，溶解的多， 密度比甲苯大）水和锰离子溶液。

高锰酸钾（Potassiumpermanganate）为黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒，带蓝色的金属光泽；无臭；与某些有机物或易氧化物接触，易发生爆炸，溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸，分子式为KMnO4，分子量为158.03400。熔点为240°C，稳定，但接触易燃材料可能引起火灾。要避免的物质包括还原剂、强酸、有机材料、易燃材料、过氧化物、醇类和化学活性金属。

方程式：

9H2SO4+5phCH3+6KMnO4=5phCOOH+3K2SO4+6MnSO4+14H2O

能使高锰酸钾褪色的物质：

①与烯烃、炔烃、二烯烃等不饱和烃类及不饱和烃的衍生物反应，使高锰酸钾溶液褪色；与苯的同系物(甲苯、乙苯、二甲苯等)反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色。

②与部分醇羟基、酚羟基（如苯酚）发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色

③与醛类等有醛基的有机物（如醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等）发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色

④与具有还原性的无机还原剂(如H2S、SO2、FeSO4、KI、HCl等)反应，使高锰酸钾溶液褪色。

⑤石油产品（裂化气、裂解气、裂化石油等）；天然橡胶等。

甲苯的介绍：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。

1、反应方程式

5C6H5CH3(甲苯)+6KMnO4+9H2SO4→

5C6H5COOH(苯甲酸)+3K2SO4+6MnSO4 +14H2O

2、性质

高锰酸钾是最强的氧化剂之一，作为氧化剂受pH影响很大，在酸性溶液中氧化能力最强。其相应的酸高锰酸HMnO4和酸酐Mn2O7，均为强氧化剂，能自动分解发热，和有机物接触引起燃烧。

高锰酸钾具有强氧化性，在实验室中和工业上常用作氧化剂，遇乙醇即分解。在酸性介质中会缓慢分解成二氧化锰、钾盐和氧气。光对这种分解有催化作用，故在实验室里常存放在棕色瓶中。

扩展资料

危险性

高锰酸钾为氧化剂，用于有机合成、消毒、氧化等。与乙醚、乙醇、硫酸、硫磺、双氧水等接触会发生爆炸；遇甘油立即分解而强烈燃烧。

健康危害

高锰酸钾有毒，且有一定的腐蚀性。吸入后可引起呼吸道损害。溅落眼睛内，刺激结膜，重者致灼伤。刺激皮肤后呈棕黑色。浓溶液或结晶对皮肤有腐蚀性，对组织有刺激性。

口服后，会严重腐蚀口腔和消化道。出现口内烧灼感、上腹痛、恶心、呕吐、口咽肿胀等。口服剂量大者，口腔粘膜黑染呈棕黑色、肿胀糜烂，胃出血，肝肾损害，剧烈腹痛，呕吐，血便，休克，最后死于循环衰竭，高锰酸钾纯品致死量约为10g。

危险性质：本品助燃，具腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。

急救措施

皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。(若不严重则可用汽油清洗)

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。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。

食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清。就医。

参考资料：百度百科-高锰酸钾