苯是一种液体化学品,具有甜味,没有颜色。尽管它可以从石油产品中合成,但它天然存在于原油中。苯被归类为芳烃,因为碳原子之间的连续π键通常是环状的。已发现苯是制造许多材料的宝贵前体,包括但不限于药物、染料、润滑剂、橡胶、清洁剂、杀虫剂、炸药和塑料以及许多其他材料。
历史
许多科学家冒险进入苯的研究。其中一些是莱纳斯鲍林和迈克尔法拉第。1825年,法拉第宣布从油气中分离出来。他称其为氢的碳酸氢盐。1833 年,通过蒸馏苯甲酸,Eilhard Mitscherlich 能够生产苯。十二年后,查尔斯曼斯菲尔德从煤焦油中分离出苯。后来,他于 1849 年首次使用煤焦油程序以工业规模生产苯。1997 年,在外太空发现了苯。苯的经验公式早已为人所知。然而,事实证明,确定其多不饱和结构是一项艰巨的任务。德国化学家弗里德里希·奥古斯特·凯库勒 (Friedrich August Kekule) 发表了一篇论文,暗示苯的结构有六个碳原子,这些碳原子具有交替的双键和单键。他提出苯具有环结构。他使用多年来收集的证据来捍卫他提议的结构。
结构
苯的化学式为C6H6,具有环状结构。碳 (CC) 键的长度相同 (140 pm)。该长度比双键的长度(134 pm)长,比单键(147 pm)短。电子离域可以解释其长度居中的特性。这种离域化被称为“芳香性”。有用的化学品是通过用官能团取代一个或多个氢原子而从苯中衍生出来的。
生产
二战前,苯主要是钢铁工业生产焦炭的副产品。自 1950 年代以来,苯主要来自石油工业,因为其需求量巨大。用于生产工业苯的主要化学工艺有四种,它们包括甲苯加氢脱烷基化、催化重整、蒸汽裂解和甲苯歧化。1978-1981年,美国苯生产的主要工艺是催化重整,约占全国苯总产量的44-50%。
用途
在 19 世纪和 20 世纪之间,苯被用作须后水。它也被用作工业溶剂。随着时间的推移,它的毒性就很明显了。路德维希·罗塞利乌斯 (Ludwig Roselius) 因使用苯来去除咖啡因而广受欢迎。结果,产生了“Sanka”。在 1950 年代之前,苯被用作汽油添加剂。它减少了发动机爆震。如今,苯作为中间产品用于生产其他化学品。苯衍生物包括 (1) 苯乙烯,用于生产塑料和聚合物;(2)苯酚,用于制造粘合剂和树脂;(3)环己烷,用于生产尼龙。
健康影响
众所周知,苯会增加患癌症的风险。它会导致骨髓衰竭。苯还与再生障碍性贫血、心血管疾病和急性白血病有关。根据 1948 年美国石油协会的说法,苯的唯一安全浓度是零 (0)。 |