苯酚与浓硫酸的反应方程式?
2al+6h2so4(浓)=al2(so4)3+3so2+6h2o
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。
经典的方法是把苯磺化,然后用烧碱碱熔,这个最早是1923年孟山都开发的传统方法。因为浓硫酸和氢氧化钠都是非常常见而且容易获取的试剂,所以这个路线是在没有大型设备的情况下少量制备苯酚的首选。缺点也很明显,就是对混酸和烧碱的消耗量非常大,成本很高。从现在的工艺角度来看,用于大规模工业生产的话已经过时了。现在工业界最经典的方法是异丙苯氧化法。简单来说就是把苯和丙烯在磷酸诱导下发生Friedel-Crafts烷基化反应制备异丙苯,然后将异丙苯氧化为过氧化氢异丙苯,最后让过氧化氢异丙苯在酸性条件下水解-重排,生成苯酚和丙酮。异丙苯法的最大优点在于原子经济性,即反应的底物全部被用于制造产品了——苯酚和丙酮都是非常重要的基础化工原料。与此同时,异丙苯氧化法的初级原料苯和丙烯都是石油化工的基础产品,廉价而且易得。.异丙苯氧化:异丙苯用空气氧化生成过氧化物,在稀硫酸存在下,过氧化物分解,生成苯酚和丙酮C6H5-CH(CH3)2-O2-->C6H5-C(CH3)2-OOH--H+--->C6H5OH+CH3COCH3
磺化碱熔法:用浓硫酸磺化剂,将苯进行磺化生成苯磺酸。苯磺酸用氢氧化钠中和得到苯磺酸钠,后者与氢氧化钠共熔得到苯酚钠。苯酚钠经酸化得到苯酚。
异丙苯法:丙烯与苯在三氯化铝的催化下,于80-90摄氏度进行烃基化反应,得到异丙苯。异丙苯用空气在100-120摄氏度和300-400kPa压强下氧化生成过氧化氢异丙苯。过氧化氢异丙苯用硫酸在60℃下常压裂解为丙酮和苯酚。氯苯水解法:苯和氯气在铁的催化下氯代,得到氯苯。氯苯与氢氧化钠水溶液在高温高压下进行催化水解,生成苯酚钠,经酸化得到苯酚。氯苯的氯很不活泼,需要在高温高压下,并且用催化剂催化才能顺利水解。
向有机相加入过量NaOH,分液,有机相为苯(苯甲酸和苯酚都是酸性的,生成苯甲酸钠和苯酚钠,溶于水)
水相在室温通入CO2气体,析出苯酚固体.过滤后滤液再加入盐酸,析出苯甲酸固体
强酸可以制弱酸,而弱酸在没有生成沉淀等的情况不能制强酸。
则就有:H2CO3可以制C65HOH,C6H5OH可以制HCO3-。而HCO3-不能制C6H5OH,C6H5OH也不能制H2CO3。
所以:C6H5ONa
+
H2O
+
CO2
----->
C6H5OH
+
NaHCO3(不可能是Na2CO3)
C6H5OH
+
Na2CO3
---->
C6H5ONa
+
NaHCO3(不可能是H2CO3)
若用离子方程式会更清楚地表明了以上规律:
C6H5O-
+
H2O
+
CO2
----->
C6H5OH
+
HCO3-
C6H5OH
+
CO32-
---->
C6H5O-
+
HCO3-
强酸制弱酸。
异丙苯法
丙烯与苯在三氯化铝催化剂作用下生成异丙苯,异丙苯经氧化生成过氧化异丙苯,再用硫酸或树脂分解。同时得到苯酚和丙酮。每吨苯酚约联产丙酮0.6t。原料消耗定额:苯1150kg/t、丙烯600kg/t。
磺化法
以苯为原料,用硫酸进行磺化生成苯磺酸,用亚硫酸中和,再用烧碱进行碱熔,经磺化和减压蒸馏等步骤而制得。原料消耗定额:纯苯1004kg/t、硫酸(98%)1284kg/t、亚硫酸钠1622kg/t、烧碱(折100%)1200kg/t。
有机化学反应在发生一个主反应的同时还会有多个副反应发生。苯酚与浓硫酸反应,最容易发生的反应是苯酚被浓硫酸磺化生成对羟基苯磺酸。因为苯酚的还原性较强,而浓硫酸的氧化性较强,所以它们会发生苯酚被浓硫酸氧化成对苯醌的副反应;此外还会发生对羟基苯磺酸的进一步磺化生成4-羟基-1,3-苯二磺酸。为防止苯酚磺化过程中被浓硫酸氧化,应该控制反应温度不超过90℃,用浓度不高于85%的浓硫酸也可用三氧化硫等其他磺化剂代替浓硫酸。