谁能帮忙总结一下乙醇，苯酚，乙醛，乙酸的物理和化学性质

“苯酚分子中的碳氧键因受苯环的影响而不容易断列,因此苯酚不能与HX反应生成卤苯。”确实是这样！

简单点说是羟基上的氧原子带有孤对电子，它与苯环上的电子连成一片，这样就增强了羟基氧与苯环的牢固程度，使得羟基基团的反应活性下降，也因此解释了羟基氢倒是可以微弱的电离了（弱酸性）。

提请注意：1、苯酚不能与HX反应；2、一般的苯酚不与羧酸酯化，而要和更强的“酰卤”“酸酐”作用才行。

此外，你说的“碳氧双键的问题”可能是你的笔误，苯酚中没有碳氧双键！！

有机化学计算，我支你三招：

1、燃烧通式烂熟于胸

2、十字交叉活学活用

3、熟悉有机物的通式

酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的优良胜能。其重量轻，刚性大，尺寸稳定性好，耐化学腐蚀，耐热性好，难燃，自熄，低烟雾，耐火焰穿透，遇火无洒落物，价格低廉，是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料，因而受到人们的广泛重视。目前，酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。消费量不断增长，应用范围不断扩大，国内外研究和开发都相当活跃。然而，酚醛泡沫最大的弱点是脆性大，开孔率高，因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。本文主要就酚醛泡沫的制备中所用发泡助剂、发泡机理和泡沫增韧的新进展作一介绍。

2 发泡助剂

2．1 催化剂／固化剂

酚醛泡沫一般是在室温或低热条件下制备，因此需以酸作催化剂。当酸作催化剂时，酸能加速树脂分子间的缩聚反应，反应放出的热量促使发泡剂急剧气化，而使乳化树脂膨起，同时树脂固化。反应的催化剂也是树脂的固化剂。在环境温度下固化剂的类型和数量对获得优质泡沫是极其重要的。固化剂的选择应使聚合物的固化速度与发泡速度匹配。因此，要求所用的固化剂能够使固化速度在很宽的范围内变化，固化反应本身又能在比较低的温度下进行。

固化剂分无机酸和有机酸，无机酸如硫酸、盐酸、磷酸等。有机酸有草酸、已二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸，苯磺酸，石油磺酸等。无机酸价格低，但固化速度太快，对金属有很强的腐蚀作用，因此防腐成为酚醛泡沫使用中的一大难题。研究表明，可利用甲醇、乙醇、丙醇等稀释无机酸达到缓蚀，也可加入抗腐蚀剂如氧化钙、氧化铁、碳酸钙、无水硼砂、碱金属和碱土金属碳酸盐及锌、铝等。有人已考虑用碱中和剂来处理泡沫，但这种方法的有效性尚末得到证实。有关这方面的研究还在进行中。文献曾报导，使用酸性的萘磺酸酚醛既起催化作用又参与酚醛的缩合反应，降低了酸的渗透性，对金属的腐蚀性也就很小。文献中还提到其它降低泡沫材料腐蚀性方法，如以盐酸作固化剂时首先用真空法除去成型产品中易挥发物，再用NH3除去残存的酸或在80－130℃条件下热处理，或在树脂配方添加中和剂等，这些方法使生产工艺复杂化，并增加成本。

现在采用芳族磺酸为基础的固化剂很普遍。这是因为它腐蚀性小，并具有增塑作用。还有将有机酸和无机酸混合使用。为保证分散均匀，使用时应将固态有机磺酸配成高浓度的水溶液，一般溶液的浓度在40－65％为宜。

2．2 发泡剂

发泡剂是塑料发泡成型中发泡动力的来源塑料发泡方法一般分为机械发泡、物理发泡和化学发泡。机械发泡是借助于机械的强烈搅拌，使气体均匀地混入树脂中形成气泡。物理发泡则是借助于溶解在树脂中的发泡剂物理状态的改变，形成大量的气泡。以上两种发泡完全是物理过程，没有发生任何化学变化。化学发泡是发泡过程中使化学发泡剂发生化学变化，从而分解并产生大量气体，使发泡过程进行。发泡剂的种类和用量对发泡效果具有重要影响。它直接影响泡沫密度，进而影响到产物的物理、机搬胜能。此外，使用发泡剂使泡沫具有大量球状微孔，泡沫耐燃性及韧性提高。

根据酚醛树脂发泡反应机理，大多数以物理发泡方法进行。物理发泡剂分惰性气体和低沸点液体两类。酚醛泡沫常用的发泡剂为各种沸点在30－60℃之间的挥发性液体，如氟利昂、氯化烃、正戊烷等。现在的科研和工厂生产中使用的发泡剂绝大多数仍然是氟氯烃化合物，其中以氟利昂一11与氟利昂-21的1：4（mol）混和物使用最广泛。氟氯烃发泡剂效果非常好，但氟氯烃会破坏大气的臭氧层，所以已限制使用且开始选择代用品。在近期的专利中为减少对大气臭氧层的危害，选择了危害小的氟氯烃，如 CF32CF2CHC12、HCF2CF2CEt，被称为不耗臭氧的发泡剂。还有人采用减少氟化物发泡剂的使用量，加入部分代用品，如 F-11和戊烷混合使用。在新的代用品中最有前途的当属惰性气体发泡剂二氧化碳、氮气等。它们无毒、无污染，臭氧消耗系数（ODP）为零，温室效应系数（GwP）很小，不燃，价廉易得，是氟利昂替代品研究的热点，但难度较高。可喜的是有文献报道，日本的Asahi化工公司的研究者用CO2代替氟氯烃作生产酚醛泡沫材料的发泡剂，效果良好。它们由酚醛共聚树脂（含有羟甲基脲）与发泡剂CO2及催化剂混合物制得的酚醒泡沫材料。其密闭气孔含量为96.0％，气孔直径为190μm，热导率（JISA1412）为0.0231Kcal／m.h.℃，C O2含量为5.2％，脆度（JIS A9511）为11％。氯化烃中以二氯甲烷最常用，其化学性质较为稳定、发气量也高于氟氯烃，故近年已有许多厂家用之代替氟氯烃或二者并用。在塑料发泡工业中有选用低沸点脂肪族烷烃G4-G7混合物如正戊烷作为发泡剂，但其效果不理想，还有易燃的危险。有时通过几种发泡剂并用的办法来解决发泡剂汽化温度与树脂固化反应速度相匹配的问题，这样发泡剂在汽化时，树脂已具有了适当的粘度，从而有利于泡孔结构的形成和稳定。

化学发泡剂也有应用，如发泡剂H（N，N一二亚硝基五次甲基四胺），它遇酸会强烈分解，释放出氮气，从而使树脂发泡。

2．3 表面活性剂

表面活性剂的分子中含有亲水结构和疏水结构，具有界面走向和降低液体树脂的表面张力的作用，使泡沫塑料中亲水性和疏水性相差很大的原料乳化成为均匀体系，各组分充分接触，使各种反应能较平衡地进行。表面活性剂的用量虽小，只为树脂的2－6％，但它对发泡工艺和产品性能影响很大。它可以保证发泡过程中各组份充分混合均匀，形成均匀微细多泡孔结构和稳定的闭孔率，还可以加快反应过程，缩短固化时间，对泡沫制品的抗压强度，泡孔尺寸等均有较大的影响。

泡沫塑料发泡成型通常分三个阶段。第一阶段是在发泡基体的熔体或液体中形成大量均匀细密的气泡核，然后再膨胀成具有要求泡体结构的泡体，最后通过加热，固化定型，得到泡沫塑料制品。发泡第一阶段是要制得以发泡剂为分散相、树脂为连续相的乳状液，在树脂中形成大量分布均匀、粒径微小的发泡剂液滴（气泡核）。如单纯以高速搅拌将发泡剂分散到树脂中，这种分散体系极不稳定，容易破坏。表面活性剂能降低界面张力，使分散体系在热力学上稳定。这时表面活性剂起到了乳化剂或匀泡剂的作用。当在高速搅拌下，往酚醛树脂与发泡剂的乳状液中加入固化剂时，酚醛发泡成型进入了第二阶段。在固化剂作用下甲阶树脂发生缩合反应，转化为乙阶树脂阶段，最后固化为丙阶树脂，同时树脂缩合释放出的大量反应热使发泡剂液滴气化，发泡料在变稠的同时，体积迅速增大，原先的乳状液已转变成泡沫，此泡沫是不稳定的，已形成的气泡可以继续膨胀，也可能合并、塌陷或破裂。在酚醛泡沫没有固化定型前表面活性剂起着稳定泡沫的作用。

酚醛泡沫塑料各组分之间的相容性较差，所以选用表面活性剂更要考虑其乳化性能。良好的乳化性能可以提高各组分混合的均匀程度，有利于形成均匀微细的泡孔结构，而且可以加快反应过程，缩短固化时间。此外表面活性剂还必须对固化剂的强酸性保持稳定。尽管能用于酚醛泡沫塑料的表面活性剂种类很多，但非离子型表面活性剂效果最好，较常用的有①脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚类；②烷基酚聚氧乙烯醚类，如壬基酚与环氧乙烷的加成物；③聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物，这类表面活性剂不仅有良好的泡沫稳定性能，而且有极强的乳化作用。

近年来也有研究者采用多种表面活性剂混合物来得到具有特定性能的泡沫，如池田义宏等用硅酮与十二烷基苯磺酸钠混合的表面活性剂制成高吸水性泡沫。

3 泡沫增韧研究

酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基易氧化。其泡沫延伸率低，质脆，硬度大，不耐弯曲。这大大限制了酚醛泡沫的应用，所以对泡沫的增韧是十分必要的。酚醛泡沫的增韧，可以通过以下几种途径实现：①在体系加入外增韧剂，通过共混的方式达到增韧的目的；②通过甲阶酚醛树脂与增韧剂的化学反应，达到增韧的目的；③用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂。

3．1 加入外增韧剂

这一改性方式要求树脂和增韧体系须具有一定的混溶性，才能改善其脆性，提高韧性和抗压性能，可根据溶解度参数δ预测有机化合物之间的混溶性。这种改性方式的实施一般是按如下步骤进行。首先合成普通的甲阶酚醛树脂，然后在体系内加入改性剂，脱水，发泡。这类改性剂常用的有三类。

第一类是橡胶弹性体改性剂。橡胶增韧酚醛树脂属物理掺混改性，但由于弹性体通常带有活性的端基（如羧基、羟基等）和双键，能与甲阶酚醛树脂中的羟甲基发生不同程度的接校或嵌段共聚反应。在树脂固化及发泡过程中这些橡胶类弹性体段一般能从基体中析出，在物理上形成海岛两相结构。这种橡胶增韧的热固性树脂及泡沫的断裂韧性比起未增韧的树脂及泡沫有较大幅度的提高。常用的橡胶有丁腈、丁苯、天然橡胶和端羧基丁腈橡胶及其他含有活性基团的橡胶。增韧的效果还与共混比例等有关，橡胶量太少达不到效果，但若橡胶含量较高，影响耐热性，同时也会影响酚醛橡胶间的相容性。橡胶的加入量一般宜控制在5－20％之间。

第二类是热塑性树脂。用于酚醛泡沫改性的有聚乙烯醇，聚乙二醇等。聚乙烯醇分子中的羟基有可能与酚醛缩聚物中的羟甲基发生化学反应，形成接枝共聚物。聚乙烯醇改性酚醛树脂可提高泡沫的压缩强度。据文献报道，泡沫压缩强度与聚乙烯醇的加入量有关。加入聚乙烯醇的量太少，压缩强度提高不明显；加入过多量的聚乙烯醇会导致粘锅，使反应难以继续进行。聚乙烯醇的加入量为苯酚重量的l．5－3％较为合适。

聚乙二醇也是酚醛树脂有效的增韧剂。聚乙二醇中的一OH可能与树脂中的一OH结合，但在碱性条件下反应较困难。聚乙二醇中的一OH与树脂中的一OH也可能形成部分氢键，使树脂中导入长的柔性醚链，从而起到增韧的效果。葛东彪等人用不同分子量的聚乙二醇系列来增韧泡沫，发现改性效果随着聚乙二醇分子量的增大而增大，分子量为1000时达到峰值，而后随着聚乙二醇分子量的增大减小。所给出的结论是：先随着分子量的增大，酚醛树脂中导入的聚醚柔性链比较长，有利于拉伸强度和断裂伸长率增大；但聚乙二醇分子量大于1000时，由于加人聚乙二醇的质量是一定的，其分子链两端羟基所占的比例相对减小，使得羟基和酚醛树脂的羟甲基反应的机率减小，影响了聚乙二醇的改性效果。分子量适中的聚乙二醇1000和800改性的泡沫韧性最好。

聚乙二醇增韧改性的酚醛泡沫与纯酚醛泡沫相比，不仅尺寸稳定性好、压缩强度高、表观密度适中，而且泡孔闭孔率较高、大小均匀、致密，且易加工切割，断面无或少碎屑。此外氯化聚乙烯（CPE）、聚氯乙烯（PVC）增韧树脂及泡沫也有报道。

第三类是小分子物质如乙二醇。乙二醇增韧泡沫是合成酚醛树脂后，按一定比例加入乙二醇混合均匀，依次加入稳定剂、发泡剂、均泡剂，搅拌均匀，然后加入固化剂，剧烈搅拌，迅速倒入准备好的模具中团模发泡，待其固化完全后脱模即可。

有人根据纯酚醛泡沫与乙二醇改性酚醛泡沫（乙二醇含量为苯酚量15％）的红外光谱图的差别，推测乙二醇可能在酸催化作用下，部分或全部生成了甘油醇类的衍生物，参与了主反应。乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能，提高其压缩强度，改善其脆性，而又不太多地损失其阻燃性，最佳用量为10－15份/100份树脂。此时其氧指数为37－38，压缩强度为0．40MPa，密度为0．059g／cm3，如表1所示。

表1 泡沫性能与乙二醇加入量

A B C D E F

乙二醇/w% 25 20 15 10 5 0

密度／g.cm-3 0.064 0.06 0.059 0.058 0.056 0.062

压缩强度/MPa 0.30 0.35 0.40 0.37 0.38 0.31

氧指数 35 37 37 38 38 40

添加短切玻纤也是外增韧的一种方法。短切玻纤属于无机材料，常温下无色、无味、无毒，易与酚醛树脂混匀。短切玻纤经用偶联剂处理后，与酚醛树脂共混，然后发泡制成酚醛泡沫塑料。短切玻纤含量对改性酚醛泡沫塑料主要性能的影响见表2。

表2 短切破纤含量与酚醛泡沫性能

短切玻纤/w% 0 3 4 5 6 8 10

容重/kg.cm-3 60 60 60 60 62 68 80

脆性质量损失/% 40.0 28.0 25.0 22.0 21.0 17.7 15.0

氧指数 45 45 46 48 48 50 50

压缩强度/MPa 0.20 0.25 0.26 0.28 0.31 0.39 0.43

由表2可知，随着短切玻纤含量的增加，酚醛泡沫塑料的压缩强度明显提高，容重增加，脆性降低，氧指数升高，但共混物的粘度随着短切玻纤含量的增加而升高，使发泡工艺难以控制，因此短切玻纤的含量一般控制在10％以下。文献也报道了邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯等有机物质用于泡沫增韧。

3．2 化学增韧甲阶酚醒树脂

化学增韧改性方法是在合成甲阶树脂时加入改性剂，通过酚羟基和羟甲基的化学反应接枝上柔性链，从而得到内增韧的改性甲阶树脂，这种改性方法较共混方法的效果要好。

聚氨酯改性酚醛泡沫是一种很好的化学增韧方法，在日本、美国已进行了系列研究，取得了较好的成果。从采用的方法看有如下2种方式：①以糠醇树脂、芳胺多元醇等作为聚氨酯组分中的多羟基化合物，将酚醛树脂、多异氰酸酯（MDI、PAPI）和上述各种多元醇混合，加入发泡剂等助剂进行复合发泡。②聚醚、聚酯多元醇和异氰酸酯合成末端为一NCO基团的预聚体，再与酚醛树脂、发泡助剂混合，进行复合发泡。

在聚氨酯改性酚醛泡沫制备过程中，无论采用何种改性方法，其反应机理是一致的。主要有两种反应发生，①异氰酸酯基团和组分中的多羟基化合物的羟基进行交联或扩链反应；②异氰酸酯基团和甲阶酚醛树脂中的羟甲基进行交联反应。两种反应的结果是在酚醛刚性分子结构中引入了柔韧性链段，从根本上改变了酚醛树脂的刚性分子结构，从而提高了泡沫制品的韧性，降低了脆性；同时引入了聚氨酯的特性，如提高闭孔率，降低吸水性，加快固化反应速度，成型快，也提高了制品的强度。

以TDI与分子量为1000的聚乙二醇反应，合成带有一NCO基团的预聚体改性酚醛泡沫，其性能如表3所示。

表3 TDI改性聚乙二醇增韧酚醛泡沫性能

压缩强度/MPa 密度/kg.cm-3 吸水率/% 氧指数

0.288 0.1771 14.39 38.3

3．3 用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂

第三类改性方法是用含有与苯酚相类似官能团的韧性物质部分代替苯酚与甲醛缩合，从而达到增韧的目的。有文献报道用间苯二酚、邻甲酚、对甲酚、对苯二酚等改性。加入量控制在0．2－10％，可降低泡沫脆性，提高制品的强度和韧性。烷基酚和腰果壳油改性也都有报道。腰果壳油主要结构是在苯酚的间位上带一个15个碳的单烯或双烯烃长链，因此腰果壳油既有酚类化合物的特征，又有脂肪族化合物的柔性，用其改性酚醛泡沫，韧性有明显改善。

用桐油和亚麻油改性苯酚也有人尝试，桐油中的共轭三烯在酸催化下与苯酚发生阳离子烷基化反应，其中残留的双键由于空阻效应，参加反应的机率很小。反应产物在碱催化下进一步与甲醛反应，生成了桐油改性甲阶酚醛树脂。亚麻油是十八碳三烯酸甘油脂，其分子结构中都有三个双键。在催化剂的作用下，苯酚的邻、对位上的碳原子在亚麻油的双键上发生烷基化反应，合成改性酚，然后改性酚与甲醛共聚，柔顺的烷基链将脆性的酚醛分子链连结起未，有效地改善了酚醛泡沫脆性。桐油改性苯酚如图所示。

4 结束语

近几年来，国内外对酚醛泡沫原材料、发泡技术、工艺过程都进行了大量研究工作。泡沫制备工艺日臻完善，并已进入了工业化生产阶段。随着人们对材料耐火性及难燃性要求越来越高，泡沫改性研究的不断深入和泡沫韧性不断的提高，酚醛泡沫塑料的应用将更加广泛。

1.苯的加成反应

苯具有特殊的稳定性，一般不易发生加成反应。但在特殊情况下，芳烃也能发生加成反应，而且总是三个双键同时发生反应，形成一个环己烷体系。如苯和氯在阳光下反应，生成六氯代环己烷。

只在个别情况下，一个双键或两个双键可以单独发生反应。

2.萘、蒽和菲的加成反应

萘比苯容易发生加成反应，例如：在不受光的作用下，萘和一分子氯气加成得1,4二氯化萘，后者可继续加氯气得1,2,3,4-四氯化萘，反应在这一步即停止，因为四氯化后的分子剩下一个完整的苯环，须在催化剂作用下才能进一步和氯气反应。1,4-二氯化萘和1,2,3,4-四氯化萘加热可以失去氯化氢而分别得1-氯代萘和1,4-二氯代萘。

由于稠环化合物的环十分活泼，因此一般不发生侧链的卤化。

蒽和菲的9、10位化学活性较高，与卤素的加成反应优先在9、10位发生。 1.Birch还原反应

碱金属（钠、钾或锂）在液氨与醇（乙醇、异丙醇或二级丁醇）的混合液中，与芳香化合物反应，苯环可被还原成1,4-环己二烯类化合物，这种反应叫做Birch（伯奇）还原。例如，苯可被还原成1,4-环己二烯。

Birch还原反应与苯环的催化氢化不同，它可使芳环部分还原生成环己二烯类化合物，因此Birch还原有它的独到之处，在合成上十分有用。

萘同样可以进行Birch还原。萘发生Birch还原时，可以得到1,4二氢化萘和1,4,5,8-四氢化萘。

2.催化氢化反应

苯在催化氢化( catalytic hydrogenation)反应中一步生成环己烷体系。萘在发生催化加氢反应时，使用不同的催化剂和不同的反应条件，可分别得到不同的加氢产物。蒽和菲的9、10位化学活性较高，与氢气加成反应优先在9、10位发生。

3.用金属还原

用醇和钠也可以还原萘，温度稍低时得1,4-二氢化萘，温度高时得1,2,3,4-四氢化萘。 1.苯及其衍生物的氧化

烯、炔在室温下可迅速地被高锰酸钾氧化( oxidation)，但苯即使在高温下与高锰酸钾、铬酸等强氧化剂同煮，也不会被氧化。只有在五氧化二钒的催化作用下，苯才能在高温被氧化成顺丁烯二酸酐。

烷基取代的苯易被氧化，但一般情况下，氧化时苯环仍保持不变，只是和苯环相连的烷基被氧化成羧基。

而且，不管侧链多长，只要和苯环相连的碳上有氢，氧化的最终结果都是侧链变成只有一个碳的羧基，如果苯环上有两个不等长的侧链，通常是长的侧链先被氧化。

只有苯环和一个三级碳原子相连或与一个极稳定的侧链相连时，在强烈的氧化条件下，侧链才得以保持，苯环被氧化成羧基。

2.萘、蒽和菲的氧化反应

萘比苯易氧化，在室温用三氧化铬的醋酸溶液处理得1,4-萘醌。若在高温和五氧化二钒的催化下被空气氧化，则得重要的有机化工原料邻苯二甲酸酐。

当萘环上有取代基时，活化基团常常使氧化反应在同环发生，而钝化基团使氧化反应在异环发生。

由于萘环比侧链更易氧化，所以不能应用侧链氧化法来制备萘甲酸。

蒽和菲的氧化反应首先在9、10位发生。蒽用硝酸或三氧化铬的醋酸溶液或重铬酸钾的硫酸溶液氧化生成9,10 -蒽醌，9,10-蒽醌是合成蒽醌染料的重要中间体。菲用上述氧化剂氧化生成9,10 -菲醌。 芳香族化合物芳核上的取代反应从机理上讲包括亲电、亲核以及自由基取代三种类型。所谓芳香亲电取代(aromatic electrophilic substitution)是指亲电试剂取代芳核上的氢。苯的亲电取代称为苯的一元素电取代，一元取代苯再在苯环上发生亲电取代称为苯的二元亲电取代。典型的芳香亲电取代有苯环的硝化、卤化、磺化、烷基化和酰基化。这些反应的反应机理大体是相似的。

硝化反应

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。

芳香族化合物的硝化反应是一个十分有用的取代反应。例如：苯甲醛的硝化产物间硝基苯甲醛是生产强心急救药阿拉明的重要原料。

因为醛基易氧化，因此反应必须在低温（0℃）进行，操作时，先在浓硫酸中加入少量发烟硝酸，冷却至0℃，然后慢慢滴加苯甲醛和发烟硝酸，反应完成后，立即将产物倾倒在冰中。许多硝基化合物是炸药。广泛使用的强烈炸药TNT是2,4,6-三硝基甲苯，它是甲苯经分阶段硝化制备的，即三个硝基是在多次硝化反应中逐步引入的。

三次硝化的硝化试剂（即混合酸）浓度逐渐增高，在生产中，为节约成本，可把第三阶段硝化后的混合酸用于第二阶段硝化，第二阶段硝化后的混合酸用于第一阶段硝化。如果需要得到中间产物，反应可以在第一阶段或第二阶段中止，邻硝基甲苯和对硝基甲苯可以通过减压蒸馏或重结品分离提纯而分别获得，2,4二硝基甲苯也能通过重结晶提纯得到。

定位效应

一元取代苯进行二元硝化时，已有的基团对后进入基团进入苯环的位置产生制约作用，这种制约作用即为取代基的定位效应（directing effect）。取代基的定位效应是与取代基的诱导效应、共轭效应、超共轭效应等电子效应有关的。

1.取代基的诱导效应和共轭效应

诱导效应与原子的电负性有关。比碳电负性强的原子或基团能使苯环上的电子通过σ键向取代基移动，即具有吸电子的诱导效应。电负性比碳弱的原子或基团使取代基上的电子通过σ键向苯环移动，即具有给电子的诱导效应。

共轭效应是取代基的σ（或π）轨道上的电子云与苯环碳原子的p轨道上的电子云互相重叠，从而使σ（或π）电子发生较大范围的离域引起的，离域的结果如使取代基的σ电子向苯环迁移则发生了给电子的共轭效应，如使苯环上的π电子向取代基迁移则发生了吸电子的共轭效应。产生给电子共轭效应的取代基有：

—NR2>—OR>—F，—O->—OR，—F>—Cl>—Br>—I

绝大多数取代基既可与苯环发生诱导效应，也可发生共轭效应，最终的表现是两者综合的结果。大部分取代基的诱导效应与共轭效应方向是一致的，但有的原子或基团的诱导效应与共轭效应方向不一致。例如，卤素的电负性比较大，它具有吸电子诱导效应，卤苯的卤原子的p轨道与苯环碳上的p轨道平行重叠，卤原子的孤电子对离域到苯环上，发生给电子的共轭效应，但总的结果是吸电子的诱导效应大于给电子的共轭效应，因此卤素是吸电子基，它使苯环的电子云密度降低。取代基的综合电子效应可以从取代苯的偶极矩大小和方向上表现出来。

在烷基苯中，烷基与苯环不发生共轭作用，但烷基的C-H中σ电子与苯的π电子能发生σ-π超共轭作用，烷基的超共轭作用有微弱的给电子能力。

2.硝基苯的硝化反应

硝基苯硝化的反应式及实验数据如下所示：

硝基苯+发烟硝酸+浓硫酸—95℃—>间二硝基苯（93%）+邻二硝基苯（6%）+对二硝基苯（1%）

将上面的式子与苯的硝化对比，可以得出下述结论：

(1)硝基苯比苯难硝化得多，需要用比较强的条件，例如提高反应温度、增加酸的浓度等来实现。

(2)硝基苯硝化时，主要得到间位产物，邻、对位产物极少。

硝基苯比苯难硝化的原因是：苯环的硝化是一个亲电取代反应，硝化反应的机理表明：整个反应的关键一步是硝基正离子进攻苯环形成中间体碳正离子。在硝基苯中，因氧、氮的电负性均大于碳，因此硝基有吸电子的诱导效应，叉因为硝基的π轨道与苯环的离域π轨道形成一个π-π共轭体系，使苯环的π电子云也向硝基迁移，所以硝基是一个具有强吸电子诱导效应和吸电子共轭效应的取代基。它使苯环的电子云密度有较大程度的下降，这一方面增加了硝基正离子进攻苯环的难度，同时也降低了反应过程中产生的中间体碳正离子的稳定性，所以硝基苯比苯难硝化。

3.甲苯的硝化反应

甲苯硝化的反应式及实验数据如下所示：

甲苯+浓硝酸+浓硫酸—30℃—>邻硝基甲苯（58%）+对硝基甲苯（38%）+间硝基甲苯（4%）

甲苯完全硝化，可直接得到三硝基甲苯（TNT）。

实验结果表明：①甲苯比苯容易硝化；②甲苯硝化时，主要得到邻位和对位产物。

甲苯比苯容易硝化的原因是：甲基具有微弱的给电子超共轭效应，这种超共轭效应使苯环上的电子云密度有所增加，这一方面使硝基正离子更容易进攻苯环，同时也使反应过程中产生的中间体碳正离子的电荷得到分散而稳定。所以甲苯比苯更易硝化。但甲基的给电子能力是很弱的，因此它对苯环的活泼性影响较弱。

4.氯苯的硝化

氯苯硝化的反应式及实验数据如下所示：

氯苯+浓硫酸+浓硝酸—60～70℃—>邻氯硝基苯（30%）+对氯硝基苯（70%）+间氯硝基苯（极微量）

实验结果表明：①氯苯比苯难以硝化；②氯苯硝化时主要得到邻、对位取代产物。

氯苯比苯难以硝化的原因是：氯原子的吸电子诱导效应比给电子共轭效应大，总的结果使苯环上的电子云密度降低，这一方面使硝基正离子不易进攻苯环，另一方面使反应过程中产生的中间体碳正离子更不稳定，反应时过渡态势能增大，所以氯苯比苯难硝化。

卤化反应

有机化合物分子中的氢被卤素（-X）取代的反应称为卤化反应。苯在Lewis酸如三氯化铁、三氯化铝等的催化作用下能与氯或溴发生苯环上的卤化反应生成氯苯或溴苯。

铁粉与氯气或溴反应可生成三氯化铁或三溴化铁，因此也可以用铁粉代替三氯化铁、三溴化铁做催化剂。反应时，首先是卤素与苯形成π络合物，光谱和X射线衍射法都已证明了π络合物的存在。在形成π络合物时，氯分子的键没有异裂，然后在缺电子的Lewis酸的作用下，氯分子键极化，进而发生键的异裂，生成活性中间体碳正离子，然后失去氢生成氯苯。

苯的溴化也可直接进行，但速率很慢。

卤素由于活泼性不同，发生卤化反应时，反应性也不同。最大的差别是氟太活泼，不宜与苯直接反应，因直接反应时，只生成非芳香性的氟化物与焦油的混合物。大量的苯在四氯化碳溶液中，与含有催化量氟化氢的二氟化氙反应，可制得产率为68%的氟苯。

碘很不活泼，只有在HNO3等氧化剂的作用下才能与苯发生碘化反应，氧化剂可以将反应产生的HI氧化成碘而有利于反应进行。

【苯酚的鉴别】

羟基是一个强的活化基团，这从下面的实验事实可以看出：在盛有少量苯酚( phenol)溶液的试管里滴加过量的浓溴水，很快就有三溴苯酚的白色沉淀产生。这个反应可用来鉴别苯酚。

因此制备一溴苯酚通常要在惰性溶剂中进行，惰性溶剂在这里起稀释作用，使反应易于控制在一元阶段。例如对溴苯酚通常是在二硫化碳溶剂中进行的。

制备对溴苯胺一般都先将苯胺乙酰化，这一方面可以降低氨基对苯环的活化能力，同时因乙酰氨基的空间位阻较大，可以阻止后进入基团进入氨基的邻位，而得到对位产物，反应完成后，乙酰基可以水解除去。

在光或能产生自由基的物质的作用下，甲苯的卤化不发生在芳环上而是在侧链上，甲苯的三个氢可以被逐个取代，反应机理与丙烯中的σ氢卤化一样，是自由基型的取代反应。

如果是较长的侧链，卤化反应也可以在别的位置发生，但是σ位的选择性最高，这是因为苯甲型自由基最稳定的缘故。

磺化反应

有机化合物分子中的氢被磺（酸）基（-SO3H）取代的反应称为磺化(sulfonation)反应，苯及其衍生物几乎都可以进行磺化反应，生成苯磺酸或取代苯磺酸。

傅—克反应

Friedel(傅瑞德尔)- Crafts(克拉夫兹)反应，简称傅一克反应。有机化合物分子中的氢被烷基(-R)取代的反应称为烷基化反应，被酰基取代的反应称为酰基化反应。苯环上的烷基化反应和酰基化反应统称为傅克反应。

1.傅—克烷基化反应

傅一克烷基化反应(Friedel-Crafts alkylation)的反应机理与磺化、硝化类似，首先在催化剂的作用下产生烷基碳正离子，它作为亲电试剂向苯环进攻，形成碳正离子，然后失去一个质子生成烷基苯。

卤代烷、烯烃、醇、环氧乙烷等在适当催化剂的作用下都能产生烷基碳正离子，卤代烷、烯烃、醇是常用的烷基化试剂。最初用的催化剂是三氯化铝，后经证明，许多Lewis酸同样可以起催化作用。

2.傅一克酰基化反应

傅一克酰基化反应(Friedel-Crafts acylation)的反应机理和烷基化是类似的，也是在催化剂的作用下，首先生成酰基正离子，然后和芳环发生亲电取代。

常用的催化剂是三氯化铝。由于AlCl3能与羰基络合，因此酰化反应的催化剂用量比烷基化反应多，含一个羰基的酰卤为酰化试剂时，催化剂用量要多于1 mol反应时，酰卤先与催化剂生成络合物，少许过量的催化剂再发生催化作用使反应进行。如用含两个羰基的酸酐为酰化试剂，因同样原因，催化剂用量要多于2 mol。

氯甲基化反应与Gattermann—Koch反应

1.氯甲基化反应

氯化苄(henzyl chloride)也称为苄氯，可通过苯与甲醛、氯化氢在无水氯化锌作用下反应制得，此反应称为氯甲基化( chloromethylation)反应。苄氯上的氯十分活泼，可以转化为各种有用的化合物。

2.Gattermann—Koch反应

在Lewis酸及加压情况下，芳香化合物与等物质的量的一氧化碳和氯化氢的混合气体发生作用可以生成相应的芳香醛。在实验室中则用加入氯化亚铜来代替工业生产的加压方法。因氯化亚铜可与一氧化碳络合，使之活性增高而易于发生反应。

电取代经验规律

苯的多元亲电取代是指二元取代苯或含有更多取代基的苯衍生物进行亲电取代反应，其中最简单的是二元取代苯的进一步取代。和苯的二元取代一样，苯环上已有的取代基对新进入苯环的取代基也有定位作用。二元或多元取代苯的定位问题比一元取代苯复杂。总的来说，最终反映出来的定位作用实际上是苯环上已有取代基的综合作用，若已有取代基的定位作用一致，则它们的作用可以互相加强。

两个取代基中间的位置一般不易进入新基团。

当已有取代基的定位作用不一致时，可参照下列经验规则：

(1)多数情况下，活化基团的作用超过钝化基团的作用。

(2)强活化基团的影响比弱活化基团的影响大。

(3)两个基团的定位能力没有太大差别时，主要得到混合物。

巧妙地利用取代基的定位效应，合理地确定取代基进入苯环的先后次序可以有效地合成芳香族化合物。例如，由苯合成邻硝基氯苯要先氯化后硝化，而合成间硝基氧苯则要先硝化而后氯化。又如，用甲苯制备3-硝基-5-溴苯甲酸时，因为三个取代基互为间位，因此要优先引入间位定位基，即要先氧化，再硝化，最后溴化。而用甲苯制备2,4一二硝基苯甲酸，则要先硝化再氧化。

除取代基的定位效应外，反应温度、溶剂、催化剂、新进入取代基的极性、体积等众多因素对取代基进入苯环的位置也都有影响。例如，甲苯在不同温度下进行磺化，所得产物中各异构体的产率如下所示： 反应温度/℃ 邻/% 对/% 间/% 100 13 79 8 0 50 43 4 又如溴苯分别用三氯化铝和三氯化铁做催化剂进行溴化，所得异构体的产率分别为： 催化剂 邻/% 对/% 间/% AlCl3 8 62 30 FeCl3 13 85 2 再如溴苯氯化，产物中邻、对、间位异构体分别为：42%，51%．7%；随着进入基团体积的增大，邻位异构体产量减少，对位异构体增多，这主要是空间效应的结果。因此在进行反应和合成时，要全面考虑问题。 在正常情况下，萘比苯更易发生典型的芳香亲电取代反应，硝化和卤化反应主要发生在α位上。

由于萘十分活泼，溴化反应不用催化剂就可进行，氯化反应也只需在弱催化剂作用下就能发生。

为什么取代反应主要发生在α位上？共振理论认为：取代基进攻α位形成的碳正离子中间体有两个稳定的含有完整苯环结构的极限式，而进攻卢位形成的碳正离子中间体只有一个稳定的含有完整苯环结构的极限式，所以前者比后者稳定。显然，稳定碳正离子相对应的过渡态势能也相对较低，所以进攻α位，反应活化能较小，反应速率快。

在发生可逆的磺化反应时，进入的位置和外界的条件很有关系。低温时，口氢先被取代，当温度升高后，再转移到较稳定的p位上，这结果表明α-萘磺酸的生成是受动力学控制的，而β-萘磺酸的生成是受热力学控制的。

上述现象表明，与萘的硝化、卤化反应一样，生成α-萘磺酸比生成β-萘磺酸活化能低，低温条件下提供能量较少，所以主要生成α-萘磺酸。但磺化反应是可逆的，由于,α-磺基与异环的α-H处于平行位置，空阻较大，不稳定，随着反应温度升高，α-萘磺酸的增多，α-磺化反应的逆向速率将逐渐增加；另外，温度升高也有利于提供β-磺化反应所需的活化能，使其反应速率也加大，β-磺基与邻近的氢距离较大，稳定性好，其逆向反应速率很慢，所以α-萘磺酸逐渐转变成β-萘磺酸。

萘的酰化反应既可以在α位发生，也可以在β位发生，反应产物与温度和溶剂很有关系。

一取代萘进行亲电反应时，第一取代基(G)也有定位效应，卤素以外的邻对位取代基使环活化，因此取代反应主要在同环发生。

如果第一取代基(G)在β位时，有时6位也能发生取代反应，因为6位也可以被认为是G的对位。

间位取代基使环钝化，因此取代反应主要发生在异环的α位。

但是，磺化和傅一克反应常在6，7位发生，生成热力学稳定产物。

蒽比苯、萘更易发生亲电取代反应，除磺化反应在1位发生外，硝化、卤化、酰化时均得9-取代蒽，取代产物中常伴随有加成产物。

菲的9，10的化学活性很高，取代首先在9，10位发生。

此外菲的1,2,3,4,10和5,6,7,8,9是对应的，所以应有五种一元取代产物。

序号溶剂名称国家限量（mg／㎡）

0苯0.01

1乙醇50.0

2异丙醇5.0

3丙酮1.0

4丁酮0.5

5乙酸乙酯10.0

6乙酸异丙酯5.0

7正丁醇2.5

8丙二醇甲醚60.0

9乙酸正丙酯50.0

10 4-甲基-2-戊酮1.0

11甲苯0.5

12乙酸正丁酯5.0

13乙苯0.25

14二甲苯0.25

15环己酮1.0

1)烟标的VOC

中国国家烟草局于2008年2月26日正式发布了烟草包装的VOC标准（YCXXX – 2007）的报批稿：―卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的限量‖。这一标准对烟标中16种有机溶剂的残留量（Solvent

retention）做出了具体的规定（请见表1）。这明确表明该标准是烟标的VOC标准而不是油墨的VOC标准，目的是控制烟标的有机溶剂残留量。

表1 卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的技术指标

2)烟标的VOC的标准测定方法

图1气相色谱仪的原理示意图

图2自动顶空-气相色谱仪的实物图

为了保证测定数据的可靠性和可比性，该标准规定必须按照中国国家烟草局发布的标准―卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物的测定顶空-气相色谱法‖（YC/T 207-2006）进行抽样和样品测定。图1和2是气相色谱仪的原理示意图和实物图。图1表明：气体样品经载气带入并通过色谱柱（一般为内管壁上涂有特殊涂层的毛细管柱），由于不同物质在该色谱柱内的涂层中的吸附-解吸性质不同，从而样品中的成分得到分离。成分分离的好坏与色谱柱的种类以及操作条件有着密切的关系。理想的情况下不同的成分有不同的保

留时间（RT）（从进样到某一成分出峰所用的时间就是该成分的保留时间。），即样品中的每一成分都有它对应的且与其他谱峰分离开的谱峰。某一化合物的RT是用纯净的该化合物通过标定实验来决定的。RT决定于检测用的气相色谱仪及其操作条件，因此，同一化合物的RT在不同仪器常常不同。然而，气相色谱仪正是用化合物的RT来做定性分析的。由于存在不同化合物有相同RT和混合物质不能完全分离开的可能性，因而气相色谱仪不是一种理想的定性分析方法。最好的方法是使用气相色谱-质谱联用仪，通过质谱来定性。气相色谱仪的定量则通常是由标定实验获得的每一化合物的校正因子将峰面积（或峰高）转换为该化合物的重量来实现的。必须注意的是不同化合物的校正因子是不同的，也即是单位重量的相应色谱峰面积（或峰高）对不同化合物是不同的。因此，除了对要检测的16种溶剂的每一种做定性标定实验来获得保留时间（RT）外，还必须做定量的标定实验。一般说，如能正确操作，气相色谱仪是一种不错的定量分析方法。

烟标的VOC的标准测定方法YC/T 207-2006 还有以下要求：

- 检测仪器必须为带有自动顶空进样器（Automated headspace sampler）的气相色谱，自动顶空进样器能保证进样的准确性和进样的组成与样品瓶中的组成的一致性。这就意味着老式的顶空进样法（将装有样品的密封瓶放入一定温度的烘箱一定时间后，针管取样）不适用，因为后者难以保证进样的准确性和一致性。

- 检测器应为火焰离子检测器（FID），这表明其他检测器不适用，即使定性更好的质谱（MS）检测器也不建议使用。因为不同的检测器对各种有机溶剂在整个浓度范围的定量精确性不尽相同，难以保证测定数据的可靠性和可比性。

- 必须使用基质校正剂，三醋酸甘油酯

该标准详细描述了气相色谱的工作条件和定量的标定方法，特别规定了要用基质校正剂，三醋酸甘油酯来配制定量的标准溶液，以及加入1000μl三醋酸甘油酯到烟标样品中再作气相色谱检测。其原因是使定量的样品和待测样品都处于相似体系中，即相同的液相（基质校正剂，三醋酸甘油酯）。在标准规定的顶空进样条件（包括平衡温度800C和平衡时间，45分钟），可保证烟标样品中残留溶剂全部气化后并在气相和液相（基质校正剂，三醋酸甘油酯）之间达到分配平衡。气相部分被顶空进样器导入色谱柱分离和检测。事实上，这些检测条件应该是基于大量实验得出的优化工作条件，在这些检测条件下，要检测的16种溶剂

能够较好地分离开，便于准确定量。图3是按标准方法做出的混合标样（含16种溶剂）的气相色谱图。如用其他气相色谱检测的国标方法来检测，测定的结果会有差别。因为测定的数据与气相色谱的工作条件有很大的关系。在实际中，常有客户要求到第三方，如SGS作检测来证明油墨的VOC是否达标。这时，必须告诉测试的实验室你要求按YC/T 207-2006 检测。否则，检测的结果不能作为判断的充分依据。

图3混合标样（含16种溶剂）的气相色谱图

- 两次平行测定

标准规定测定结果取两次平行测定的平均值，单位为毫克每平方米（mg/m2）。这样就可避免由于异常的测定结果造成误判。

当某化合物的测定结果小于该化合物的定量检出限时，应报告该化合物―未检出‖，同时报告定量检出限值。当测定结果大于或等于定量检出限但小于0.01 mg/m2时，按0.01 mg/m2报告，同时报告定量检出限值。

- 判定规则

标准规定测定结果出现下列情况之一，则判该批产品不合格：

—苯含量≥0.01 mg/m2

—测定结果不符合下式要求

∑(xi/yi－1)＜15.0 （1）

式中：

i——表1中的序号，i=1，2，3…15；

……xi——测定值，―未检出‖时取值为0；

……yi——指标值；

……xi/yi－1——超标比值，当xi/yi－1＜0时，取值为0。

根据这一判定规则，除了苯的残留量值不能超标外，其实，烟标所含的其他标准所规范的15种溶剂的残留量值Xi可以超过表1 中的指标值Yi，只要这15种溶剂的残留量值符合求和公式（1）。按求和公式（1），粗略的说，只要烟标中除了苯外的15种溶剂的每一溶剂的残留量值小于指标值的两倍都是符合标准的。

二、正确规范油墨的VOC

影响烟标的有机溶剂残留量的因素有以下几方面：

·印刷基材和其他辅料

·油墨的性质（树脂，溶剂的特性和组成，等）

·上墨量及面积

·印刷条件（干燥设备和温度，印刷速度，等）

由于生产中要使用表面涂层和复合胶，故烟标所用的基材，如白卡纸和复合卡纸常有包括甲苯在内的

残留溶剂。我们检测时曾发现一种烟标用的白卡纸，其甲苯的残留量竟然超过0.5 mg/m2 ，将其在70oC 烘烤30秒，其甲苯的残留量仍有0.3 mg/m2 。目前，不少烟标印刷厂已对印刷基材制定了VOC检验标准并用气相色谱对来料作检验（请见表2）。

至于烟标的上墨量及面积，这是由烟标的设计所决定的，烟标印刷厂不能做太多改变。

而印刷条件（干燥设备和温度，印刷速度，等）则是烟标印刷厂可以优化的，它们对于烟标的有机溶剂残留量的控制非常重要。

当然，油墨，特别是溶剂型凹版油墨的VOC性质对烟标的有机溶剂残留量有着重要的影响。为此，各家烟标印刷厂都将油墨，包括光油列为VOC控制的重点。由于至今还没有针对油墨的VOC的国家标准，为解决对油墨的VOC有效控制，不少烟标印刷厂和油墨生产企业都已初步制定了本企业的油墨的VOC 标准。目前无统一标准的状况，给烟标印刷厂与油墨生产企业之间对油墨VOC标准的相互认同造成了很多困难。

基于工作的需要，DIC公司收集了不少烟标印刷厂的油墨VOC标准。根据检测样品的性质，它们可大致分为两大类：

1）检测印刷样品的溶剂残留量

-检测方法：按国家标准YC/T207-2006。

-检验标准：同VOC国家标准（YCXXX – 2007）或更严。我们了解到有的客户的VOC指标值仅为国标的指标值的1/5。我们认为后者太严，实际中难以控制。是否必要，值得商榷。

-测定样品：印刷样品。

这一检测方法的制样方法有下面两种：

A．印刷机制样

有些烟标印刷厂具有打样印刷机或单张印刷机，可以很好地模拟实际印刷结果。但要注意油墨粘度，稀释剂，基材与实际印刷是否有差别，特别是凹版打样印刷机往往没有干燥装置，这会造成打样印刷机印

样的溶剂残留量比实际印刷样高。

B. 实验室制样

·凹版墨和光油：6号棒在白卡纸上打样，上墨面积大于22cmX 5.5cm, 120oC的鼓风烘箱干燥1分钟。

·UV胶印墨和光油: 用刮刀片将墨均匀刮在白卡纸上，上墨面积大于22cmX 5.5cm, 然后将印样通过UV灯箱。

·普通胶印墨: 用刮刀片将墨均匀刮在白卡纸上，上墨面积大于22cmX 5.5cm, 室温下放置4 小时。

2）检测油墨的溶剂含量

- 检测方法：无国家的统一标准，但参照测定烟标溶剂残留量的国标YC/T207-200检测。

- 检测标准：对不同油墨中的16种溶剂含量规定限量值, 单位为ppm（百万分之一）。不同烟标印刷厂有不同的标准。表2是一份典型的标准。

- 测定样品：直接取原墨，50-100 mg.，放入顶空进样瓶，再加入1000μl三醋酸甘油酯到样品中再作气相色谱检测。

- 值得探讨的问题：a）为了能检出油墨中的微量溶剂，如苯类，取样量比定量时标准溶液的加入量~1 mg 样品多了50-100倍，这使得顶空瓶中的油墨中所含溶剂在气相和液相（基质校正剂，三醋酸甘油酯）之间达到分配平衡时，两者的溶剂在气液两相中的分配状况有差别。b）这还可能造成进样量过大，使色谱柱过载而分离不良，可使定量不准。c）再者，由于国标YC/T207-200的定量标准溶液中各溶剂的组成与油墨中的各溶剂组成相差很大，如前者的甲苯在所有挥发性有机物中的含量为~8000ppm, 而待测油墨中的甲苯含量通常仅为20-150ppm，也可能造成定量误差。实际中，准确测定10ppm的溶剂亦不易。

d) 在做微量溶剂的定量时，正确鉴别信号峰和噪声峰相当困难。

特别在苯类溶剂的出峰位置，如误将噪声峰当作信号峰，则可能引起误判从而退货。一些气相色谱资料建议：只有当一个峰的高度与噪声峰的平均高度的比值大于3时，该峰才能算做一个信号峰。然而，为了

避免在这种情况下可能的误判，最好的方法是使用气相色谱-质谱联用仪，通过质谱来定性。

表3比较了两种油墨VOC检测方法的优缺点。

表2纸张和油墨的VOC标准

表3 两种油墨VOC检测方法的优缺点比较

根据DIC公司了解的信息，目前的状况是：如用检测印刷样品的溶剂残留量的方法来检测，大的油墨生产商的烟包专用凹版墨，水性光油，UV 胶印墨和UV光油大部分都可以达到检验标准。烟标印刷厂使用这些达标油墨来印刷的烟标亦可以达到烟标2007年VOC标准。

迪爱生（广州）油墨公司也是使用这一方法来检测该公司油墨产品的VOC，但对于烟包专用凹版和柔版墨，以及水性光油，DIC公司采用更严格条件：800C干燥1分钟，并且用铜版纸为打样基材（因为白卡纸常有包括甲苯在内的残留溶剂）。检验标准为烟标VOC国家标准（YCXXX–2007）。

如用检测油墨的溶剂含量的方法检测，目前的状况是：很多烟包专用凹版墨，水性光油，UV 胶印墨和UV光油不能达到表2 给出的标准：凹版溶剂墨多是甲苯超过50ppm。水性光油多是甲苯和二甲苯超过10ppm，UV胶印墨和UV光油多是甲苯超过20ppm。事实上，烟标印刷厂只好选用那些VOC超标相对较少的油墨来印刷，烟标似乎也能达到2007年VOC标准。

事实上，由于水性光油所用的不少树脂难以避免微量的甲苯，乙苯和二甲苯，水性光油中的苯类含量并不一定比溶剂墨低。此外，我们发现水性光油直接顶空进样，由于大量水进入色谱柱，造成基线不稳，测定结果不大可靠。长期测高含水的样品，可能会对有些类型色谱柱造成一定损害。类似的，UV 胶印墨和UV光油所用的树脂难以避免微量的甲苯，几乎不可能达到20ppm的限量。因此，DIC公司建议，如希望用检测油墨的溶剂含量的方法检测，应制定一个比表2的限量值高的和合理的标准限量值。具体的标准限量值最好由烟标印刷厂和油墨生产厂合作，通过试验决定。

三、如何保证烟标的溶剂残留量达到国家的标准

1）原材料的控制

- 烟标生产厂：采用

基本性质

【中文名称】苯（běn）

【英文名称】benzenebenzol(e)

【结构或分子式】C原子以sp2杂化轨道形成的大π键（包含12个σ键）。

【相对分子量或原子量】78.11

【密度】0.879

【熔点（℃）】5.5

【沸点（℃）】80.1

【闪点（℃）】-11.1（闭式）

【蒸气压（Pa）】3550（0℃）；9970（20℃）；35700（50℃）

【粘度 mPa·s（20℃）】0.6468

【折射率】1.5011

【毒性LD50(mg/kg)】大鼠经口5700。

【性状】无色易挥发和易燃液体，有芳香气味，有毒。

【溶解情况】不溶于水，溶于乙醇、乙醚等许多有机溶剂。

【用途】是染料、塑料、合成橡胶、合成树脂、合成纤维、合成药物和农药等的重要原料，也是涂料、橡胶、胶水等的溶剂，也可以作为燃料。

【制备或来源】工业上由焦煤气（煤气）和煤焦油的轻油部分提取和分馏而得。也可由环己烷脱氢或甲苯歧化或与二甲苯加氢脱甲基和蒸气脱甲基制取。

【其他】闪点10～12℃。蒸气与空气形成爆炸混合物，爆炸极限1.5%～8.0%（体积）

[编辑本段]化学性质

最简单的芳香烃。分子式C6H6。为有机化学工业的基本原料之一。无色、易燃、有特殊气味的液体。熔点5.5℃，沸点80.1℃，相对密度0.8765（20／4℃）。在水中的溶解度很小，能与乙醇、乙醚、二硫化碳等有机溶剂混溶。能与水生成恒沸混合物，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。苯在燃烧时产生浓烟。

苯能够起取代反应、加成反应和氧化反应。苯用硝酸和硫酸的混合物硝化，生成硝基苯，硝基苯还原生成重要的染料中间体苯胺；苯用硫酸磺化，生成苯磺酸，可用来合成苯酚；苯在三氯化铁存在下与氯作用，生成氯苯，它是重要的中间体；苯在无水三氯化铝等催化剂存在下与乙烯、丙烯或长链烯烃作用生成乙苯、异丙苯或烷基苯，乙苯是合成苯乙烯的原料，异丙苯是合成苯酚和丙酮的原料，烷基苯是合成去污剂的原料。苯催化加氢生成环己烷，它是合成耐纶的原料；苯在光照下加三分子氯，可得杀虫剂 666，由于对人畜有毒，已禁止生产使用。苯难于氧化，但在 450℃和氧化钒存在下可氧化成顺丁烯二酸酐，后者是合成不饱和聚酯树脂的原料。苯是橡胶、脂肪和许多树脂的良好溶剂，但由于毒性大，已逐渐被其他溶剂所取代。苯可加在汽油中以提高其抗爆性能。苯在工业上由炼制石油所产生的石脑油馏分经催化重整制得，或从炼焦所得焦炉气中回收。苯蒸气有毒，急性中毒在严重情况下能引起抽筋，甚至失去知觉；慢性中毒能损害造血功能。

1865年，F.A.凯库勒提出了苯的环状结构式，目前仍在采用。根据量子化学的描述，苯分子中的6个π电子作为一个整体，分布在环平面的上方和下方，因此，近年来也用图1b式表示苯的结构。

苯是一种无色、具有特殊芳香气味的液体，能与醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶，微溶于水。苯具有易挥发、易燃的特点，其蒸气有爆炸性。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥，脱屑，有的出现过敏性湿疹。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。

苯分子具有平面的正六边形结构。各个键角都是 120°，六角环上碳碳之间的键长都是1.40×10 -10 米。它既不同于一般的单键 (C—C键键长是1.54×10 -10 米 )，也不同于一般的双键(C=C键键长是1.33×10 -10 米 )。从苯跟高锰酸钾溶液和溴水都不起反应这一事实和测定的碳碳间键长的实验数据来看，充分说明苯环上碳碳间的键应是一种介于单键和双键之间的独特的键。

[编辑本段]成键特点

为了表示苯分子结构的这一特点，常用下式来表示苯的结构简式 。直到现在，凯库勒式的表示方法仍被沿用，但在理解上绝不应认为苯是单、双键交替组成的环状结构。

苯分子里 6个碳原子的电子都以sp 2 杂化轨道相互重叠，形成 6个碳碳的σ键，又各以1个sp 2 杂化轨道分别跟氢原子的 1s轨道进行重叠，形成6个碳氢的σ键。

由于是 sp 2 杂化，所以键角是 120°，并且所有6个碳原子和6个氢原子都是在同一个平面上相互连接起来的。

苯环上 6个碳原子各有1个未参加杂化的2p轨道，它们垂直于环的平面，并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键，并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方。通常把苯的这种键型称为大π键。苯的大π键的形成使π键电子云为6个碳原子所共有，因而受到6个碳原子核的共同吸引，彼此结合得比较牢固。同时，苯的大π键是平均分布在6个碳原子上，所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的。

[编辑本段]字典解释

【申集上】【艹字部】 苯

【唐韵】布忖切，音畚。【玉篇】苯䔿，草丛生也。【晋书·衞恒传】禾卉苯䔿以垂颖。详䔿字注。

[编辑本段]物化危害

健康危害： 高浓度苯对中枢神经系统有麻醉作用，引起急性中毒；长期接触苯对造血系统有损害，引起慢性中毒。急性中毒：轻者有头痛、头晕、恶心、呕吐、轻度兴奋、步态蹒跚等酒醉状态；严重者发生昏迷、抽搐、血压下降，以致呼吸和循环衰竭。慢性中毒：主要表现有神经衰弱综合征；造血系统改变：白细胞、血小板减少，重者出现再生障碍性贫血；少数病例在慢性中毒后可发生白血病( 以急性粒细胞性为多见 )。皮肤损害有脱脂、干燥、皲裂、皮炎。可致月经量增多与经期延长。

环境危害： 对环境有危害，对水体可造成污染。

燃爆危险： 本品易燃，为致癌物。

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。易产生和聚集静电，有燃烧爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

[编辑本段]发现过程

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。

二十世纪六十年代，中国科学家使用合成技术，生产出合成苯． 于1966年在上海建成第一座合成苯车间。上海有关研究人员，经过反复试验、用自己创造的工艺路线，成功地用合成法生产出苯，并建成了中国第一座合成苯车间。后因生产成本高，而放弃此法．

[编辑本段]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：

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

[编辑本段]化学反应

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。

取代反应

主条目：亲电芳香取代反应

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。

卤代反应

苯的卤代反应的通式可以写成：

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。

在工业上，卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。

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：

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。

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。

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。

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：

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。

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。

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。

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。

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。）

这是一个强烈的放热反应。

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。

用途：合成橡胶、纤维、塑料、染料、医药、农药等

使用注意事项: 本品有毒。对皮肤和粘膜有局部刺激作用，吸入和经皮肤吸收可引起中毒。当吸入高浓度的苯蒸汽时可强烈作用于中枢神经，很快引起酒醉状、痉挛。在呈现较强兴奋作用后继而引起关节炎、沉闷、抑郁、疲乏无力、昏睡、眩晕和头痛等。严重者可因呼吸中枢痉挛而死亡。

[编辑本段]家庭装修

家庭和写字楼里的苯主要是从哪里来的？

家庭和写字楼里的苯主要来自建筑装饰中使用大量的化工原料，如涂料，填料及各种有机溶剂等，都含有大量的有机化合物，经装修后挥发到室内。主要在以下集中装饰材料中较高：

1.油漆。苯化合物主要从油漆中挥发出来，苯、甲苯、二甲苯是油漆中不可缺少的溶剂。

2.各种油漆涂料的添加剂和稀释剂。苯在各种建筑装饰材料的有机溶剂中大量存在，比如装修中俗称天那水和释料，主要成分都是苯、甲苯，二甲苯。

3.各种胶粘剂。特别是溶剂型胶粘剂在装饰行业仍有一定市场，而其中使用溶剂多数为甲苯，其中含有30%以上的苯，但因为价格、溶解性、粘接性等原因，还被一些企业采用。一些家庭购买的沙发释放出大量的苯，主要原因好是在生产中使用了含苯高的胶粘剂。

4.防水材料，特别是一些用原粉加释料配制成的防水涂料，操作后15小时后检测，室内空气中苯含量超过国家允许最高浓度的14.7倍。

5.一些抵挡的假冒的涂料，也是造成室内空气中苯含量超标的重要原因。

苯对人体都有那些危害？

1.慢性苯中毒主要是苯对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥，脱屑，有的出现过敏性湿疹。天津医院部门统计发现，有些患过敏性皮炎，喉头水肿，支气管类及血小板下降等病症的患者其患病的原因均与房间装修时室内有害气体超标有关，专家们称之为化合物质过敏症。

2.长期吸入奔能导致再生障碍性贫血。初期时齿龈和鼻黏膜处有类似坏血病的出血症，并出现神经衰弱症状，表现为头昏、失眠、乏力、记忆力减退、思维及判断力降低等症状。以后出现白细胞减少和血小板减少，严重可使骨髓造血技能发生障碍，导致再生障碍性贫血。若造血功能完全破坏，可发生致命的颗粒性白细胞消失症，并可引起白血病。近些年来很多劳动卫生学资料表明：长期接触苯系混合物的工人中再生障碍性贫血罹患率较高。

3.女性对苯及其同系物危害较男性敏感，甲苯、二甲苯对生殖功能亦有一定影响，育龄妇女长期吸入苯还会导致月经异常，主要表现为月经过多或紊乱，初时往往因经血过多或月经间期出血而就医，常被误诊为功能习惯内子宫出血而贻误治疗。孕期接触甲苯、二甲苯及苯系混合物时，妊娠高血压综合症、妊娠呕吐及妊娠贫血等妊娠并发症的发病率显著增高，专家统计发现接触甲苯的实验室工作人员和工人的自然流产率明显增高。

4.苯可导致胎儿的先天性缺陷。这个问题已经引起了国内外专家的关注。西方学者曾报道，在整个妊娠期间吸入大量甲苯的妇女，她们所生的婴儿多有小头畸形、中枢神经系统功能障碍及生长发育迟缓等缺陷。专家们进行的动物实验也证明，甲苯可通过胎盘进入胎儿体内，胎鼠血中甲苯含量可达母鼠血中的75%，胎鼠会出现出生体重下降，骨化延迟。

怎样防止室内空气中苯的危害？

1.装饰材料的选择。装修中尽量采用符合国家标准的和污染少的装修材料，这是家庭室内空气中含量的根本。比如用正规厂家生产的油漆、胶、和涂料；选用无污染或者少污染的水性材料；同时提醒大家注意对胶粘剂的规定，普通百姓又没有经验，装饰公司想用什么就用什么，容易被忽视。

2.施工工艺的选择。有的装饰公司在施工中采用油漆代替107胶封闭墙面的做法，结果增加了室内空气中苯的含量，还有的在油漆和做防水时，施工工艺不规范，使得室内空气中苯含量大大增高，有的居民反映，一家装修，全楼都是味，而且这种空气中的高浓度苯十分危险，不但使人中毒，还很容易发生爆炸和火灾。

3.装饰公司的选择。要选择带有绿色环保标志的装饰公司，并在签定装修合同时注明室内环境要求，特别是有老人、孩子和有过敏性体质的家庭，一定要注意。现在有的绿色装饰公司采用了无油漆工艺，使室内有害气体大大降低。

4.保持室内空气的净化。这是清除室内有害气体行之有效的办法，可以选用竹炭、活性炭或绿色植物放置于室内用来吸附甲醛、苯、甲苯等有害气体，也可选用确有效果的室内空气净化器和空气换气装置。或者在室外空气好的时候打开窗户通风，有利于室内有害气体的散发和排出

5.装修后的居室不宜立即迁入。居室装修完成后，使房屋保持良好的通风环境，待苯及有机物释放一段是后再居住。

6.应加强施工工人的劳动保护工作。有苯、甲苯和二甲苯挥发的作业，应尽量注意通风换气。以减少工作场所空气中苯对人体的危害。

另外，在室内空气中，苯是装修污染的来源之一。

1、习惯命名法：简单醇常采用习惯命名法,即在与羟基相连的烃基名称后加一个"醇"字。例如:甲醇、乙醇、丙醇等。

2、系统命名法：结构比较复杂的醇,采用系统命名法。

饱和醇的命名：选择含有羟基的最长碳链为主链,从离羟基最近的一端开始编号,按照主链所含 的碳原子数目称为"某醇"。

不饱和醇的命名：不饱和醇的命名是选择含羟基及不饱和键的最长碳链作为主链,从离羟基最近的 一端开始编号。

根据主链上碳原子的数目称为"某烯醇"或"某炔醇",羟基的位置 用阿拉伯数字表示,放在醇字前面.表示不饱和键位置的数字放在烯字或炔字的 前面,这样得到母体的名称,再在母体名称前面加取代基的名称和位置。

多元醇的命名选择含-OH尽可能多的碳链为主链,羟基的数目写在醇字的前面,羟基的位次。

扩展资料：

物理性质：

醇类化合物受羟基的影响，存在分子间的氢键，在水中还有醇分子和水分子间的氢键。所以，它们的物理性质与相应的烃差异较大。

主要表现在熔沸点比较高，在水中有一定的溶解度等。一般而言，低级的醇类水溶性较好，甲醇、乙醇和丙醇能与水以任意比例混溶。

4~11个碳原子的醇为油状液体，部分溶于水，以后随着碳原子数增加，烃基对分子的影响越来越大，使高级醇的物理性质更接近于相应的烃。另外，低级的醇具有特殊的气味和辛辣的味道，而高级的醇则无嗅、无味。

参考资料来源：百度百科——醇