硝化反应为什么要控制在低温
硝化反应要控制在低温是为了抑制副反应。
因为硝化反应时加入了浓硫酸，如果反应温度过高，苯会与浓硫酸反应，所以要控制温度；试管常常连接较长的导管作用是冷凝、回流。
硝化反应中芳香环的电子密度会决定硝化的反应速率，当芳香环的电子密度越高，反应速率就越快。
由于硝基本身为一个亲电体，所以当进行一次硝化之后往往会因为芳香环电子密度下降而抑制第二次以后的硝化反应。必须要在更剧烈的反应条件（如高温）或是更强的硝化剂下进行。
注意事项：
(1) 硝化反应是放热反应，温度越高，硝化反应的速度越快，放出的热量越多，越极易造成温度失控而爆炸。
(2) 被硝化的物质大多为易燃物质，有的兼具毒性，如苯、甲苯、脱脂棉等，使用或储存不当时，易造成火灾。
(3) 混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，与有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃烧。硝化反应的腐蚀性很强，会导致设备的强烈腐蚀。混酸在制备时，若温度过高或落入少量水，会促使硝酸的大量分解，引起突沸冲料或爆炸。
(4) 硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性，尤其是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、撞击或接触点火源，极易爆炸或着火。
以上内容参考：百度百科——硝化反应
甲苯的硝化反应方程式为：C7H8+HNO3=C7H7NO2+H2O。
甲苯硝化产物主要是邻硝基甲苯和对硝基甲苯。硝化反应的机理主要分为两种，对于脂肪族化合物的硝化一般是通过自由基历程来实现的，其具体反映比较复杂，在不同体系中均有所不同，很难有可以总结的共性，故这里不予列举。而对于芳香族化合物来说，其反应历程基本相同，是典型的亲电取代反应。
甲苯的用途
1、用于工业，甲苯可以大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂。在化工产业中是非常重要的有机化工重要原料。因为甲苯延伸的一系列中间体所以它能被广泛用于染料、医药、农药、火炸药等各类精细化学品的生产用途。
2、用于染料，甲苯通过侧链氯化能得到一氯苄二氯苄和三氯苄以及衍生物苯甲醇非常适合用于各类染料。尤其是在香料的合成过程中更是应用广泛。在我们日常生活中有许多服饰的颜色都含有甲苯。因此它在我们的生活中扮演着重要的角色。
以上内容参考 百度百科-甲苯
甲苯的硝化反应方程式：
甲苯相对密度 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。
扩展资料：
甲苯的用途：
甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，也是有机化工的重要原料，但与同时从煤和石油得到的苯和二甲苯相比，目前的产量相对过剩，因此相当数量的甲苯用于脱烷基制苯或岐化制二甲苯。
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。
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。
参考资料来源：百度百科—甲苯
甲苯硝化反应产物结构简式：
三种产物：
主要是邻硝基甲苯和对硝基甲苯；
很少的间硝基甲苯。
作用：
1.邻硝基甲苯用于各种染料合成。
2.对硝基甲苯主要用于制造对甲苯胺；甲苯二异氰酸酯；联甲苯胺；对硝基苯甲酸；对硝基甲苯-2-磺酸；2-硝基对甲苯胺；3-氯-4-硝基甲苯；二硝基甲苯等，也用作染料中间体及农药；医药；塑料和合成纤维助剂的中间体。
3.间硝基甲苯用于制备间甲苯胺和染料等。
甲苯的硝化反应方程式为：C7H8+HNO3=C7H7NO2+H2O。
甲苯相对密度0.866。凝固点-95℃。沸点110.6℃。折光率1.4967。闪点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)。
硝化反应是向有机物分子中引入硝基的反应过程。脂肪族化合物硝化时有氧化-断键副反应，工业上很少采用。硝基甲烷、硝基乙烷、1-和2-硝基丙烷四种硝基烷烃气相法生产过程，是30年代美国商品溶剂公司开发的。迄今该法仍是制取硝基烷烃的主要工业方法。此外，硝化也泛指氮的氧化物的形成过程。
C6H6+CH3I----->C6H5CH3+HI
随后甲苯用硝酸和硫酸在低温下硝化生成对硝基甲苯
C6H5CH3+HONO2---->CH3C6H4-p-NO2+H2O
对硝基甲苯和高锰酸钾反应生成对硝基苯甲酸。这个反应的产物视高锰酸钾的浓度、温度和体系的酸度而定
PS：大学有机化学写出转化关系式，注明条件就可以了，没必要写清楚所有的产物
