甲苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物共热生成TNT的反应方程式是什么?
甲苯易发生取代反应,与浓硝酸、浓硫酸的混合酸共热时发生硝化反应生成三硝基甲苯,反应的化学方程式为:
C6H5-CH3 + 3HNO3---浓H2SO4 加热--->TNT + 3H2O
TNT 就是三硝基甲苯,或2,4,6-三硝基甲苯。
甲苯和浓硝酸,在浓硫酸做催化剂,加油50-60℃之间,发生反应,生成三硝基甲苯,即TNT。高中有机反应,这个属于取代反应。
分子结构
硝酸分子为平面共价分子,中心氮原子sp2杂化,未参与杂化的一个p轨道与两个端氧形成三中心四电子键。硝酸中的羟基氢与非羟化的氧原子形成分子内氢键,这是硝酸酸性不及硫酸、盐酸,熔沸点较前两者低的主要原因。
键长:O-N:119.9pm O'-N:121.1pm O-H:96.4pm N-OH:140.6pm
键角:O'-N-O:130.27° O-N-OH:113.85° O'-N-OH:115.88° N-O-H:102.2°
以上内容参考:百度百科-硝酸
CH3(C6H5) + 3HNO3
=CH3(C6H2)(NO2)3 + 3H2O
三硝基甲苯(TNT)为白色或黄色针状结晶,无臭,有吸湿性。为比较安全的炸药,能耐受撞击和摩擦,但任何量突然受热都能引起爆炸。中等毒性。可经皮、呼吸道、消化道侵入。主要危害是慢性中毒。局部皮肤刺激产生皮炎和黄染。高铁血红蛋白形成能力远较苯胺为小。慢性作用主要表现为中毒性胃炎、中毒性肝炎、再障、贫血、中毒性白内障。
中文名称:2,4,6-三硝基甲苯;黄色炸药
英文名称:2,4,6-TrinitrotolueneTNTTrotyl
它配备了一个爆炸性的,是一种常用的炸药中的成分,如混合炸药,硝酸铵可成为阿马托。它是由甲苯硝化的通过。它的IUPAC名称是2,4,6 -三硝基甲苯,黄色晶体
精炼的TNT十分稳定。和硝酸甘油不同,它对摩擦,振动,不敏感。即使是受到枪击,也不容易爆炸。因此,需要雷管来启动。它不会与金属发生化学反应或吸收水分。因此,它可以存放多年。但它与碱强烈反应,生成不稳定的化合物。
每公斤TNT炸药可产生420万焦耳的能量。值得注意的是TNT比脂肪(38MJ/kg)和糖三硝基甲苯(17MJ/kg)释放更少的能量,但它会很迅速的释放能量,这是因为它含有氧可作为助燃剂,不需要大气中的氧气。而现今有关爆炸和能量释放的研究,也常常用“公斤TNT炸药”或“吨TNT炸药”为单位,以比较爆炸、地震、行星撞击等大型反应时的能量。
三硝基甲苯,又名TNT,1863年由TJ·威尔伯兰德在一次失败的实验中发明,但在此后的很多年里一直被认为是由诺贝尔所发明,造成了很大的误解。三硝基甲苯是一种威力很强而又相当安全的炸药,即使被子弹击穿一般也不会燃烧和起爆。它在20世纪初开始广泛用于装填各种弹药和进行爆炸,逐渐取代了苦味酸。在第二次世界大战结束前,TNT一直是综合性能最好的炸药,被称为 “炸药之王”。
3HNO3十C6H5一CH4=浓硫酸=C6H2(NO2)3一CH4十3H2O
化学方程式为:C6H5CH3+3HNO3(浓硫酸,△)→C6H2CH3(NO2)3+3H2O
(1)乙醇与浓硫酸发生消去反应生成乙烯,反应为
,故答案为: ,消去反应;(2)甲苯与浓硝酸、浓硫酸发生取代反应生成TNT,反应为 ,
故答案为: ,取代反应;
(3)苯酚与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚沉淀和HBr,反应为 ,
故答案为: ,取代反应.
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。到现在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。
①烷基化反应:在无水氯化铝等存在下,苯与溴甲烷反应生成甲苯。
烷基化反应需要过量的苯才能得到一烷基化产物,否则会产生多烷基苯的混合物。
②甲苯在混酸的作用下发生硝化反应,主要生成和对位硝基烷基苯:
如果硝化产物继续硝化反应,则主要产物是2,4-二硝基甲苯,2,4,6-三硝基甲苯(TNT)。
甲苯通过硝化反应(亲电取代反应)制得,该品为爆炸品,请勿自行合成
硝化反应
图片来源——
李景宁《有机化学》第五版
浓H2SO4 |
△ |
故答案为:+3HNO3
浓H2SO4 |
△ |
(2)氯乙烯制取聚氯乙烯化学方程式:nCH2=CHCl→,发生的是加聚反应,故答案为:nCH2=CHCl→;
(3)2-溴丙烷在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应生成丙烯、溴化钠和水,反应的化学方程式为:CH3CHBrCH3+NaOH
醇 |
△ |
故答案为:CH3CHBrCH3+NaOH
醇 |
△ |
(4)CaC2和水反应生成乙炔和氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2,
故答案为:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2;
(5)苯酚钠与二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的化学方程式为:C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3,故答案为:C6H5ONa+CO2+H2O→C6H5OH+NaHCO3.