甲苯氧化制苯甲酸原理
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。
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。
常温为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶。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。
扩展资料：
苯甲酸是简单的芳香族羧酸，具有芳香性，也具有羧酸的性质，因此可发生两大类化学反应，一是苯环上的取代反应，二是羧基的反应。
苯甲酸可以与格林试剂、甲基锂等金属有机化合物发生反应，生成对应的金属有机化合物。其中，苯甲酸与甲基锂反应是制备酮的一般方法。
苯甲酸的苯环上可发生芳基亲电取代反应，反应主要得到间位取代产物。以游离酸、酯或其衍生物的形式广泛存在于自然界中，例如，在安息香胶内以游离酸和苄酯的形式存在；在一些植物的叶和茎皮中以游离的形式存在；在香精油中以甲酯或苄酯的形式存在；在马尿中以其衍生物马尿酸的形式存在。
参考资料来源：百度百科——苯甲酸
参考资料来源：百度百科——甲苯
苯甲酸的制备方法如下：
甲苯+高锰酸钾+水——苯甲酸钾+氢氧化钾+二氧化锰+水（前面的水是提供反应环境）或者苯甲酸钾+浓盐酸——苯甲酸
药品与用量：甲苯1.5g(1.7ml,0.016mol)、高锰酸钾5g(0.032mol)、十六烷基三甲基溴化铵0.1g
操作流程：用100ml的圆底烧瓶。安装回流装置。向反应瓶中分别加入5g高锰酸钾，0.1g十六烷基三甲基溴化铵，1.7ml甲苯及50ml水，搅拌加热沸腾（剧烈搅拌，猛烈沸腾），保持反应物溶液平稳沸腾。
当大量棕色沉淀生成，高锰酸钾的紫色变浅或消失，甲苯层消失时，反应基本结束。过滤出二氧化锰沉淀，滤液用浓盐酸酸化，析出苯甲酸的沉淀，抽滤得粗产品。
粗产品用水重结晶。在沸水浴上干燥，称量，测其熔点。
甲苯、KMnO4、1:1HCl、NaHSO3、冷凝管、圆底烧瓶、循环水真空泵、电热套
四、实验步骤
1. 在500ml三颈烧瓶中加入250ml水和5.4ml甲苯加几粒沸石。
2. 装上回流冷凝管，加热至沸腾。
3. 分批加入17g KMnO4，回流加热1.5-2h至回流液中无明显油珠为止。
4. 趁热抽滤。（若滤液有颜色可加入NaHSO3固体至无色为止）。
5. 冷却至室温。给滤液滴加1:1HCl，至酸性为止。
6. 抽滤、干燥、称重、计算产率。
（2）实验步骤：
在500ml三颈烧瓶中加入250ml水和5.4ml甲苯加几粒沸石→装上回流冷凝管，加热至沸腾→分批加入17g KMnO4，回流加热1.5-2h至回流液中无明显油珠为止→趁热抽滤。（若滤液有颜色可加入NaHSO3固体至无色为止）→冷却至室温。给滤液滴加1:1HCl，至酸性为止→抽滤、干燥、称重、计算产率。（3）注意事项：
a.称量高锰酸钾时，一定要将称量纸折叠成船型，防止固体药品洒落在电子天平称盘上，一旦洒落，应及时清理干净；
b.热过滤活性炭时一定要使用热的漏斗，如遇固体骤然结晶的情形，可采用热风机加热将其溶解再行过滤；
c.在重结晶苯甲酸时，应使溶液在沸腾状态下为饱和溶液，撤去热源后应静置冷至室温，让晶体慢慢析出。2. 纯化苯甲酸：（1）一般实验纯化：加入碳酸氢钠，反应后进行萃取，弃甲苯，取水相，再加入稀盐酸，重结晶即得。（2）工业制备试剂的纯化方法：对以邻二甲苯为原料在金属触媒催化下进行氧化反应制造酞酐的过程中所得到的苯甲酸中间产物，添加沸点高于苯甲酸且与苯甲酸无共沸现象的具有胺基的物质，经过进行热处理和蒸馏程序后，得到纯化的苯甲酸。3.鉴定苯甲酸：先用PH试纸简单测试：试纸变红（苯甲酸是酸）；再用阿贝折光仪测苯甲酸的折光率（其折射率是:Refractive index (nD) 1.5397）；要深入鉴定：做实验制的苯甲酸样品的红外光谱（IR）或紫外光谱（UV），与苯甲酸的标准红外谱图对照，即可判断样品是否为苯甲酸。 希望有所帮助，谢谢
反应完减压旋蒸除去甲醇即可得到苯甲酸甲酯粗品，用乙酸乙酯稀释，稀氢氧化钠水溶液
洗涤除去过量的氯化亚砜，无水硫酸钠干燥后旋蒸除去乙酸乙酯
基本可以得到很纯的苯甲酸甲酯了
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由甲苯生成间氯苯甲酸可以使用高锰酸钾溶液处理甲苯，经过处理的甲苯会生成苯甲酸，然后我们再去除其中剩余的高锰酸钾，也就是对苯甲酸溶液进行提纯，然后在使用催化剂的作用下与液态氯发生取代反应。最后就可以得到苯甲酸 。
反应的化学方程式：
生成苯甲酸：5C6H5CH3(甲苯)+6KMnO4+9H2SO4=5C6H5COOH(苯甲酸)+3K2SO4+6MnSO4 +14H2O。
扩展资料：
甲苯的物理性质：外观与性状：无色透明液体，有类似苯的芳香气味、熔点(℃)：-94.9、相对密度（水=1）：0.87、沸点(℃)：110.6、相对蒸气密度（空气=1）：3.14、分子式：C7H8、分子量：92.14。
饱和蒸气压(kPa)：4.89(30℃)、燃烧热(kJ/mol)：3905.0、临界温度(℃)：318.6、临界压力(MPa)：4.11、辛醇/水分配系数的对数值：2.69、溶解性：不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。
甲苯的化学性质：
化学性质活泼，与苯相像。可进行氧化、磺化、硝化和歧化反应，以及侧链氯化反应。甲苯能被氧化成苯甲酸。
甲苯泄漏应急处理：
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。
参考资料来源：百度百科-甲苯
甲苯 + Br2 (FeCl3) === 对-Br-C6H4-CH3 对-Br-C6H4-CH3 + KCr2O7 === 对-Br-C6H4-COOH。
甲苯用铁粉做催化剂和溴发生取代反应得到邻溴甲苯，邻溴甲苯加入酸性高锰酸钾溶液氧化就得到邻溴苯甲酸。
C6H5CH3——浓H2SO4,80℃——>CH3C6H4SO3H（对位）——Br2,Fe——>CH3C6H3(Br)SO3H（溴取代在甲基的邻位）——H2O,加热——>CH3C6H4Br（溴在甲基的邻位） 磺酸基可用于占位，阻止Br取代到对位，然后加热可以让磺酸基脱去。
扩展资料：
注意事项：
密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。
远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。
灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
参考资料来源：百度百科-甲苯
参考资料来源：百度百科-溴苯甲酸
