甲苯,甲基苯,芳香烃是否为同一种物质 ?
甲苯
无色澄清液体。有苯样气味。有强折光性。
分子式 C7H8
甲基苯
广义上讲只要含有甲基的苯环,如图(甲基 CH3);但是我们习惯上把只含有一个甲基的苯环称为甲基苯即甲苯,含两个甲基称为二甲苯,而三个甲基称为三甲苯。
芳香烃
通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。是闭链类的一种。也就是说只要是苯环和甲基的化合物都统称为芳香烃。包括甲苯、二甲苯、三甲苯等。
最后结论:
甲苯=甲基苯<芳香烃
早先,人们把一些发出芳香味的烃类叫做芳香烃,简称芳烃,后来又发现这一类烃并不都具有芳香味,有时甚至还有令人极不愉快的气味,但这一类化合物结构中都含有相同的特征,即都含有苯环(122103)。其中含有一个苯环的化合物统称为苯系芳烃,如苯(Benzene,简称B)、甲苯(Toluene,简称 T)、二甲苯(Xylene,简称X)等,此外还有含两个或两个以上苯环的多环或稠环芳烃。由于苯环有很强的反应能力,所以,利用芳烃可以生产出一系列带有苯环的芳香族化合物,再进一步合成医药、农药、橡胶、树脂、纤维等众多的有机化工产品。但需注意,有些芳烃对人的健康有害,例如,苯能引起中毒甚至致癌。
芳烃中苯、甲苯和二甲苯是石油化工重要的基本原料,其产量和规模仅次于乙烯和丙烯。芳烃最早来自煤焦化过程的副产品煤焦油中,随着对芳烃需求量的增加以及炼油工业的发展,石油就成为生产芳烃的主要原料。由于各种芳烃的需求不一,便又进一步发展了芳烃之间相互转化的工艺过程。
石油芳烃来源于两种加工过程,其一为石油馏分的催化重整,不同馏分石脑油经重整后可得到含芳烃50%~70%的重整油;另一种为石油馏分蒸汽裂解制乙烯的副产裂解汽油,其中芳烃含量也在50%~70%。重整油和裂解汽油再经过分离,可得到苯、甲苯、二甲苯、乙苯等等。
芳烃的应用面极为广泛,下面介绍芳烃几个主要品种的用途。
苯的最大用途是制取苯乙烯,经聚合可得到聚苯乙烯。聚苯乙烯具有电性能优良、耐热性好以及价格低廉等特点,已成为当今五大通用塑料之一。它还可以发泡制成泡沫塑料,是常用的防震包装材料。
其次是苯加氢制成环己烷,环己烷是生产尼龙的原料。尼龙的最大用处是做纤维和工程塑料,其纤维可织成各种织物,也可制成飞机及汽车轮胎的帘子线等。
工业二甲苯是3种二甲苯异构体(邻位、间位和对位)和乙苯的混合物。二甲苯中用量最大的是对二甲苯,对二甲苯经高温氧化可制成对苯二甲酸,而对苯二甲酸是合成聚酯树脂(涤纶)的主要原料。
萘、蒽是稠环芳烃(两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳烃叫做稠环芳烃),它们是生产合成染料和医药的重要初始原料。
同系物:是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物,苯的同系物的通式是CnH2n-6 (n≥6)
所以,甲苯是芳香烃也是苯的同系物
芳烃:
含苯环结构的碳氢化合物的总称,是有机化工的重要原料,包括单环芳烃、多环芳烃及稠环芳烃。单环芳烃只含一个苯环,如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、十二烷基苯等。
多环芳烃是由两个或两个以上苯环(苯环上没有两环共用的碳原子)组成的,它们之间是以单键或通过碳原子相联,如联苯、三苯甲烷等。稠环芳烃是由两个或两个以上的苯环通过稠合(使两个苯环共用一对碳原子)而成的稠环烃,其中至少一个是苯环,如萘、蒽等。
芳烃中最重要的产品是苯、二甲苯,其次是甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯。苯及其分子量较小的同系物是易燃液体,不溶于水,密度比水小;多环芳烃及稠环芳烃多是晶状固体。芳烃均有毒性,其中以苯对中枢神经及血液的作用最强。稠环芳烃有致癌作用。
来源:
芳烃来源于煤和石油,煤干馏过程中能生成多种芳烃。19世纪初叶至中叶,从煤干馏所得煤焦油中陆续分离出苯、甲苯、萘、蒽等芳烃。
此后,工业用芳烃主要来自煤炼焦副产焦炉煤气及煤焦油。石油中含多种芳烃,但含量不多,且其组分与含量也因产地而异。
20世纪40年代后实现石脑油的催化重整,将石脑油中的非芳烃转化为芳烃。从烃类裂解所得的裂解汽油中也可分离出芳烃。芳烃主要来源已从煤转化为石油。现在,世界总产量中90%以上来自石油。
参考书目:
E.G.汉考克主编,穆光照等译:《苯及其工业衍生物》,化学工业出版社,北京,1982。(E.G. Hancock,Benzene and Its Industrial Derivatives,Ernest Benn,London,1975.)
2012-2014年,全球PX-PTA-PET产业链的各产品供应能力保持较快增长。其中PX(对二甲苯)产能净增813万吨/年,达4633万吨/年;PTA(精对苯二甲酸)产能净增1866万吨/年,达7538万吨/年;PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)产能净增1347万吨/年,达8957万吨/年。
分析产能投放时间,PTA及PET产能增量集中在2013年释放,之后增速略有放缓,而PX产能增量主要集中在2014年释放,产能增速逐年加快。预计2014年,全球PTA及PET产能增速分别降至10%及4.3%,PX产能增速则加快至11%左右。
苯(Benzene,)是一种碳氢化合物,也是最简单的芳烃。在常温下苯为一种无色、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。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产技术水平是一个国家石油化工业发展水平的标志之一。甲苯则是苯的同系物,亦名“甲基苯”、“苯基甲烷”。
甲苯
甲苯是有机化合物,属芳香烃,结构简式为。甲苯是最简单、最重要的芳烃化合物之一。在空气中,甲苯只能不完全燃烧,火焰呈黄色,具有类似甲苯苯的芳香气味,沸点(常压)110.63℃,熔点-94.99℃。凝固点为-95℃,密度为0.866克/厘立方米。甲苯温度计正是利用了它的凝固点比水银低,可以在高寒地区使用;而它的沸点又比水的沸点高,可以测110.8℃以下的温度。因此从测温范围来看,它优于水银温度计和酒精温度计。另外甲苯比较便宜,故甲苯温度计比水银温度计也便宜。
甲苯在常温常压下是一种无色透明,清澈如水的液体,对光有很强的折射作用(折射率:1.4961)。甲苯几乎不溶于水(0.52克/升),但可以和二硫化碳、酒精、乙醚以任意比例混溶,在氯仿、丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。甲苯的黏性为0.6毫帕斯,也就是说它的黏稠性弱于水。甲苯的热值为40.940千焦/千克,闪点为4 ℃,燃点为535 ℃。蒸气和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。甲苯溶解溴后,在光照条件下,甲基上的氢原子被溴原子取代(与甲烷相似),而在铁作催化剂条件下,苯基上的氢原子被溴原子取代(与苯相似);但甲苯分子中存在着甲基和苯基的相互影响,使得甲苯又具有不同于苯和甲烷的性质,如苯环上的取代反应(卤化、硝化等),甲苯比苯容易进行,甲苯分子中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
在氧化反应中(如与酸性高锰酸钾溶液),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、亲电子取代和自由基加成反应。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(如溴)在甲基上进行自由基取代反应。 甲苯与硝酸发生取代反应生成三硝基甲苯(TNT)。
甲苯不溶于水,但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯容易发生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它们都是工业上很好的溶剂;它可以萃取溴水中的溴,但不能和溴水反应;它还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,它们都是染料的原料;它还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,它们是做染料或制糖精的原料;1份甲苯和3份硝酸硝化,可得到三硝基甲苯(俗名TNT)。甲苯的蒸汽与空气混合形成爆炸性物质,因此它可以制造梯思梯炸药。
烟草种植
甲苯是石油的次要成分之一。在煤焦油轻油(主要成分为苯)中,甲苯占15%~20%。我们周围环境中的甲苯主要来自重型卡车所排的尾气(因为甲苯是汽油的成分之一)。许多有机物在不完全燃烧后会产生少量甲苯,最常见的如:烟草。大气层内的甲苯和苯一样,在一段时间后会由空气中的氢氧自由基(OH*)完全分解。
甲苯与苯的性质很相似,是工业上应用很广的原料。但其蒸汽有毒,可以通过呼吸道对人体造成危害,使用和生产时要防止它进入呼吸器官。
甲苯主要由原油经石油化工过程而制成。作为溶剂它用于油类、树脂、天然橡胶、合成橡胶、煤焦油、沥青、醋酸纤维素,也作为溶剂用于纤维素油漆和清漆以及用为照相制版、墨水的溶剂。甲苯也是有机合成,特别是氯化苯酰、苯基、糖精、三硝基甲苯和许多染料等有机合成的主要原料。它也是飞机和汽车汽油的一种成分。
甲苯具有挥发性,在环境中比较不易发生反应。由于空气的运动使其广泛分布在环境中,并且通过雨和从水表面的蒸发使其在空气和水体之间不断地再循环,最终可能因生物的和微生物的氧化而被降解。对世界上很多城市空气中的平均浓度进行汇总,结果表明甲苯浓度通常为112.5~150毫克/立方米,这主要来自于汽油有关的排放(汽车废气、汽油加工),也来自于工业活动所造成的溶剂损失和排放。
甲苯是基本有机原料之一,大量由于提高辛烷值汽油组分和多种用途的溶剂。从甲苯中可以衍生出许多种化工原料,例如:苯、二甲苯、苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等。这些原料可进一步制造合成纤维、塑料、炸药和染料等。
甲苯也是重要的化工原料。危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。 甲苯又是燃料的重要成分。使用甲苯的工厂、加油站,汽车尾气是主要污染源。城市空气中的甲苯,主要来自于汽油有关的排放及工业活动造成的溶剂损失和排放。贮运过程中的意外事故是甲苯的又一个污染源。甲苯能被强氧化剂氧化。
甲苯为一级易燃物,其蒸气与空气的混合物具爆炸性。发生爆炸起火时,冒出黑烟,火焰沿地面扩散。进入起火现场,眼睛会流泪且与咽喉皆感刺痛、发痒,并可闻到特殊的芳香气味。
进入人体的甲苯,可迅速排出体外。甲苯易挥发,在环境中比较稳定,不易发生反应。由于空气的运动,使其广泛分布在环境中。水中的甲苯可迅速挥发至大气中。甲苯毒性小于苯,但刺激症状比苯严重,吸入会出现咽喉刺痛感、发痒和灼烧感;刺激眼黏膜,会引起流泪、发红、充血;溅在皮肤上局部会出现发红、刺痛及疱疹等。重度甲苯中毒后,或呈兴奋状:躁动不安,哭笑无常;或呈压抑状:嗜睡,木僵等,严重的会出现虚脱、昏迷。甲苯微溶于水,当倾倒入水中时,可漂浮在水面,或呈油状分布在水面,会引起鱼类及其他水生生物的死亡。受污染水体散发出苯系物特有刺鼻气味。
芳烃主要产品有苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、六甲基苯、乙苯、正丙苯、异丙苯、联苯、二苯甲烷、三苯甲烷、苯乙烯、苯乙炔、萘、四氢化萘、蒽、菲、芘。
1、苯
苯有减轻爆震的作用而能作为汽油添加剂。。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:苯经取代反应、加成反应、氧化反应等生成的一系列化合物可以作为制取塑料、橡胶、纤维、染料、去污剂、杀虫剂等的原料。大约10%的苯用于制造苯系中间体的基本原料。
苯与乙烯生成乙苯,后者可以用来生产制塑料的苯乙烯;苯与丙烯生成异丙苯,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。合成氢醌,蒽醌等化工产品。
2、甲苯
甲苯衍生的一系列中间体,广泛用于染料;医药;农药;火炸药;助剂;香料等精细化学品的生产,也用于合成材料工业。甲苯进行侧链氯化得到的一氯苄;二氯苄和三氯苄,包括它们的衍生物苯甲醇;苯甲醛和苯甲酰氯(一般也从苯甲酸光气化得到),在医药;农药。
染料,特别是香料合成中应用广泛。甲苯的环氯化产物是农药;医药;染料的中间体。甲苯氧化得到苯甲酸,是重要的食品防腐剂(主要使用其钠盐),也用作有机合成的中间体。甲苯及苯衍生物经磺化制得的中间体,包括对甲苯磺酸及其钠盐;CLT酸;甲苯-2,4-二磺酸;苯甲醛-2,4-二磺酸。
甲苯磺酰氯等,用于洗涤剂添加剂,化肥防结块添加剂;有机颜料;医药;染料的生产。甲苯硝化制得大量的中间体。可衍生得到很多最终产品,其中在聚氨酯制品;染料和有机颜料;橡胶助剂;医药;炸药等方面最为重要。
3、联苯
用作热交换剂,水果包装纸的浸渍剂。并用于有机合成。工程塑料聚砜的原料,用于制三氯联苯、五氯联苯,用作热载体、防腐剂、染料等用途。用作色谱分析标准物质。杀鼠剂鼠得克和溴鼠灵的中间体,并为性能较好的有机载体。
4、乙苯
用于有机合成和用作溶剂。主要用于生产苯乙烯,进而生产苯乙烯均聚物以及以苯乙烯为主要成分的共聚物(ABS,AS等)。乙苯少量用于有机合成工业,例如生产苯乙酮、乙基蒽醌、对硝基苯乙酮、甲基苯基甲酮等中间体。在医药上用作合霉素和氯霉素的中间体。也用于香料。此外,还可作溶剂使用。
5、正丙苯
在化工生产中可做用作溶剂或有机合成中间体,也可用于纺织染料和印刷,作醋酸纤维溶剂等。
参考资料来源:百度百科-苯
参考资料来源:百度百科-甲苯
参考资料来源:百度百科-联苯
参考资料来源:百度百科-乙苯
参考资料来源:百度百科-正丙苯
参考资料来源:百度百科-芳香烃
三者的区别:
1、定义不同:
芳香烃:含有苯环的烃(碳氢化合物);
芳香族化合物:含有苯环的化合物;
苯的同系物:苯上的氢原子被烷烃基取代后的产物,它的特点是只含有一个苯环且取代基一定是烷基的烃。
2、性质不同:
芳香烃:不溶于水,但溶于有机溶剂,如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻;沸点随相对分子质量升高而升高;熔点除与相对分子质量有关外,还与其结构有关,通常对位异构体由于分子对称,熔点较高。一些常见芳香烃的物理性质列于下表中:
芳香族化合物:具有平面或接近平面的环状结构;键长趋于平均化;具有较高的C/H比值;芳香化合物的芳环一般都难以氧化、加成,而易于发生亲电取代;具有一些特殊的光谱特征,如芳环环外氢的化学位移处于核磁共振光谱图的低场,而环内氢处于高场。
苯的同系物: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。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。
3、取代反应不同:
(1)芳香烃有机化合物分子中的氢被硝基(—NO2)取代的反应称为硝化反应。苯在浓硝酸和浓硫酸的混合酸作用下,能发生硝化反应,反应的结果是苯环上的氢被硝基取代。
(2)甲苯和溴能发生取代反应,但条件不同,取代位置不同。发生在苯环上,即侧链对苯环的影响 (Fe催化),或发生在侧链上,即类似烷烃的取代反应,还能继续进行。 其条件同烷烃取代反应(光照)。
扩展资料:苯的危害:
是一种应用广泛的有机溶剂,是黏合剂、油性涂料、油墨等的溶剂。短时间内吸入大量苯蒸气可引起急性中毒。急性苯中毒主要表现为中枢神经系统麻醉,甚至导致呼吸心跳停止。
长期反复接触低浓度的苯可引起慢性中毒,主要是对神经系统、造血系统的损害,表现为头痛、头晕、失眠,白血球持续减少、血小板减少而出现出血倾向,甚至诱发白血病。
参考资料:百度百科——芳香烃
不一样。二者的主要区别是,性质不同、基本性能不同、应用性不同,具体如下:
一、性质不同
1、芳烃油
芳烃油也称芳香烃或芳烃,是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,它是石油化工的基本产品和基础原料之一,主要包括苯、甲苯和二甲苯、乙苯等。
2、柴油
柴油是轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成。
二、基本性能不同
1、芳烃油
深色黏稠液体。黏度(60℃)12--15°E。闪点(开杯)170~200℃。苯胺点约36℃。芳香烃含量70%~87%,饱和烃含量20%~35%,极性物含量<25%,沥青烯烃含量<0.5% 。
2、柴油
主要指标是十六烷值、黏度、凝固点等。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好,高速柴油机用的轻柴油十六烷值为42∼55,低速的在35以下。
三、应用性不同
1、芳烃油
芳烃油具有良好的橡胶相容性,耐高温、低挥发等特点,能显著改善橡胶的加工性能,可以增强橡胶产品的抗风化、氧化、磨擦、衰老程度,同时能帮助胶料中填充剂的混合和分散,被广泛应用于再生胶及多种橡胶制品等行业。
2、柴油
主要作为拖拉机、大型汽车、内燃机车及土建、挖掘机、装载机、渔船、柴油发电机组和农用机械的动力,是柴油汽车、拖拉机等柴油发动机燃料。
参考资料来源:百度百科-芳烃油
参考资料来源:百度百科-柴油
B.苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应,故B正确;
C.苯和甲苯有可燃性,都能在空气中燃烧,故C正确;
D.苯性质稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯由于苯环对甲基的影响,使得甲基上氢变得活泼可以被酸性高锰酸钾氧化,故D错误;
故选D.