苯
結構式
| 物競編號 | 01GH |
|---|---|
| 分子式 | C6H6 |
| 分子量 | 78.11 |
| 標簽 |
Benzol, Cyclohexatriene, 有機合成(cheng)用脫(tuo)水溶劑, 稀釋劑, 脫漆劑, 芳香烴 |
編號系統
CAS號：71-43-2
MDL號：MFCD00003009
EINECS號：200-753-7
RTECS號：CY1400000
BRN號：969212
PubChem號：24856389
物性數據
1.性狀：無色透明液體，有強烈芳香味。[1]
2.熔點（℃）：5.5[2]
3.沸點（℃）：80.1[3]
4.相對密度（水=1）：0.88[4]
5.相對蒸氣密度（空氣=1）：2.77[5]
6.飽和蒸氣壓（kPa）：9.95（20℃）[6]
7.燃燒熱（kJ/mol）：-3264.4[7]
8.臨界溫度（℃）：289.5[8]
9.臨界壓力（MPa）：4.92[9]
10.辛醇/水分配系數：2.15[10]
11.閃點（℃）：-11[11]
12.引燃溫度（℃）：560[12]
13.爆炸上限（%）：8.0[13]
14.爆炸下限（%）：1.2[14]
15.溶解性：不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多數有機溶劑。[15]
16.折(zhe)射率（25oC）：1.49794
17.黏(nian)度（mPa·s,25oC）：0.6010
18.蒸發熱（KJ/mol, 25oC）：33.9
19.熔化熱（KJ/mol）：9.872
20.生成熱（KJ/mol,25oC,氣(qi)體(ti)）：82.966
21.生(sheng)成熱（KJ/mol,25oC,液體）：49.051
22.燃燒熱（KJ/mol,25oC,氣體）：3303.08
23.比熱容（KJ/(kg·K),25oC,定(ding)壓）：1.05
24.沸點升(sheng)高常數(shu)：2.53
25.電導率（S/m）：76×10-9
26.熱(re)導率(lv)（W/(m·K) ,25oC）：0.1442
27.蒸氣壓（kPa,79.5oC）：41.3
28.體膨脹系數（K-1）：0.00121
29.臨界密度（g·cm-3）：0.305
30.臨界體積（cm3·mol-1）：256
31.臨界壓縮因子：0.268
32.偏心(xin)因子：0.211
33.Lennard-Jones參數(shu)（A）：5.3823
34.Lennard-Jones參(can)數（K）：426.70
35.溶度參數(J·cm-3)0.5：18.706
36.van der Waals面積（cm2·mol-1）：6.000×109
37.van der Waals體積（cm3·mol-1）：48.400
38.氣相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-3301.47
39.氣相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1) ：82.89
40.氣相標準熵(J·mol-1·K-1) ：269.30
41.氣相標準生成自由能( kJ·mol-1)：129.8
42.氣相標準熱熔(J·mol-1·K-1)：82.43
43.液相標準燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-3267.58
44.液相標準聲稱熱(焓)( kJ·mol-1)：48.99
45.液相標準熵(J·mol-1·K-1) ：173.45
46.液相標準生成自由能( kJ·mol-1)：124.33
47.液相標準熱熔(J·mol-1·K-1)：136.06
毒理學數據
1.急性毒性[16]
LD50：1800mg/kg（大鼠經口(kou)）；4700mg/kg（小(xiao)鼠經口(kou)）；8272mg/kg（兔經皮）
LC50：31900mg/m3（大鼠吸入，7h）
2.刺激性[17]
家兔經皮：500mg（24h），中(zhong)度刺激(ji)。
家兔經眼：2mg（24h），重度刺激。
3.亞急性與慢性毒性[18]
家兔吸入10mg/m3，數天到幾周，引(yin)起白細(xi)(xi)胞減少，淋巴細(xi)(xi)胞百分比相對增加。慢性中毒動物造(zao)血系統改變，嚴(yan)重者骨(gu)髓(sui)再生不(bu)良。
4.致突變性[19]
DNA抑制：人(ren)白細(xi)胞2200μmol/L。姐妹染色單體交換：人(ren)淋(lin)巴(ba)細(xi)胞200μmol/L。細(xi)胞遺傳學分析：人(ren)吸(xi)入(ru)125ppm（1a）。體細(xi)胞突變：人(ren)淋(lin)巴(ba)細(xi)胞1gm/L。
5.致畸性[20]
小鼠孕后6~15d吸(xi)入最(zui)低中毒(du)劑(ji)量(liang)(liang)（TCLo）5ppm，致血(xue)和淋巴系(xi)統發(fa)育(yu)(yu)畸(ji)形（包括(kuo)脾和骨髓）。小鼠腹腔內給予最(zui)低中毒(du)劑(ji)量(liang)(liang)（TDLo）219mg/kg，致血(xue)和淋巴系(xi)統發(fa)育(yu)(yu)畸(ji)形、肝(gan)膽管系(xi)統發(fa)育(yu)(yu)畸(ji)形。
6.致癌性[21] IARC致癌性評論：G1，確認人(ren)類致癌物。
7.其他[22] 大鼠吸(xi)入最(zui)低中毒濃度（TCLo）：15ppm/24h（孕(yun)7~14d），引起(qi)植(zhi)入后死亡率增加和骨骼肌(ji)肉(rou)發育異常(chang)。
生態學數據
1.生態毒性[23]
LC50：45mg/L（24h）（金魚）；20mg/L（24~48h）（藍鰓太陽魚）；27mg/L（96h）（小長(chang)臂蝦）；
LC100：12.8mmol/L（24h）（梨(li)形四膜蟲）；
LD100：34mg/L（24h）(藍鰓太陽(yang)魚)；
TLm：36mg/L（24~96h）（虹鳉，軟水(shui)）
2.生物降解性[24]
好氧生物降(jiang)解（h）：120~384
厭氧生物降解（h）：2688~17280
3非生物降解性[25]
水相光解半衰期（h）：2808~16152
光(guang)解最大光(guang)吸收波(bo)長(chang)范圍(wei)（nm）：239~268
水中光氧(yang)化半衰期(qi)（h）：50.1~501
4.生物富集性[26] BCF：3.5（日本(ben)鰻鱺(li)）；4.4（大西洋鯡）；4.3（金魚(yu)）
分子結構數據
1、摩(mo)爾折射率(lv)：26.25
2、摩爾體積（cm3/mol）：89.4
3、等張比容（90.2K）：207.2
4、表面(mian)張力(li)（dyne/cm）：28.8
5、極(ji)化(hua)率（10-24cm3）：10.40
計算化學數據
1.疏水參數計算參考(kao)值（XlogP）:無
2.氫鍵供體(ti)數(shu)量(liang):0
3.氫鍵受體數量:0
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異(yi)構體數量:無
6.拓撲(pu)分子極性表面積(ji)0
7.重原子數量:6
8.表面電荷:0
9.復雜度:15.5
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確(que)定原子立構中(zhong)心數量:0
13.確定(ding)化學鍵立構中心(xin)數量:0
14.不確(que)定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元(yuan)數量(liang):1
性質與穩定性
1.苯是(shi)最重要(yao)的基本(ben)有機原(yuan)料(liao)之一，是(shi)芳香烴的代表。具有較(jiao)穩(wen)定的六元環狀結(jie)構。
2.主要化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)有(you)加成(cheng)(cheng)(cheng)、取代及開環(huan)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。在濃(nong)硫酸(suan)(suan)(suan)、硝酸(suan)(suan)(suan)作用下，容易發生(sheng)(sheng)(sheng)取代反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)硝基(ji)苯(ben)。與濃(nong)硫酸(suan)(suan)(suan)或(huo)(huo)發煙硫酸(suan)(suan)(suan)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)苯(ben)磺酸(suan)(suan)(suan)。以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鐵等(deng)金屬鹵化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)為催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，在較低溫(wen)度下發生(sheng)(sheng)(sheng)鹵化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)鹵代苯(ben)。以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋁為催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，與烯烴(jing)、鹵代烴(jing)發生(sheng)(sheng)(sheng)烷基(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)，生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)烷基(ji)苯(ben)；與酸(suan)(suan)(suan)酐、酰(xian)氯(lv)發生(sheng)(sheng)(sheng)酰(xian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)酰(xian)基(ji)苯(ben)。在氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)釩催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)存在下，苯(ben)經氧或(huo)(huo)空氣氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)順(shun)丁(ding)烯二酸(suan)(suan)(suan)酐。苯(ben)加熱(re)到700℃發生(sheng)(sheng)(sheng)裂解，生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)碳、氫(qing)及少量的甲烷和(he)乙烯等(deng)。用鉑、鎳(nie)作催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，進(jin)行加氫(qing)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)環(huan)己(ji)烷。以氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅為催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，與甲醛和(he)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)發生(sheng)(sheng)(sheng)氯(lv)甲基(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)芐基(ji)氯(lv)。但苯(ben)環(huan)比較穩定，例如與硝酸(suan)(suan)(suan)、高錳酸(suan)(suan)(suan)鉀、重鉻酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)等(deng)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)亦不發生(sheng)(sheng)(sheng)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)。
3.具有(you)高(gao)折射性和強烈芳香(xiang)味(wei)，易燃，有(you)毒(du)。與乙(yi)醇、乙(yi)醚、丙酮、四氯化(hua)碳(tan)、二(er)硫化(hua)碳(tan)和醋酸混(hun)溶，微溶于水。對金(jin)屬(shu)無(wu)腐(fu)蝕性，但(dan)品(pin)級較(jiao)低的苯(ben)中含硫雜質(zhi)對銅和某(mou)些金(jin)屬(shu)有(you)明顯的腐(fu)蝕作(zuo)用。液體苯(ben)有(you)脫脂作(zuo)用，可(ke)被皮(pi)膚吸(xi)收而中毒(du)，故應(ying)避免(mian)與皮(pi)膚接觸。
4.蒸氣(qi)與空氣(qi)形成爆(bao)炸混(hun)合物，爆(bao)炸極限1.5%-8.0%（體積）。
5.穩定性[27] 穩定
6.禁配物[28] 強(qiang)氧(yang)化劑、酸類、鹵素等
7.聚合危害[29] 不聚(ju)合(he)
貯存方法
儲存注意事項[30] 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過37℃。保持容器密封。應與氧化劑、食用化學品分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
合成方法
（一）按其來源和制法分為石油苯和焦化苯，石油苯是由石油輕餾分加氫精制、催化重整和分離所得；焦化苯是由煉焦副產回收的粗苯經過洗滌、分餾所得。二者的主要差別是焦化苯的刺激性氣味較大。
苯是由煤干餾、石油催化裂解、催化重整得到的。因此，易含的雜質主要是芳香族同系物、噻吩及飽和烴等。精制時加5%~10%的濃硫酸激烈搖動，靜置分層，分去酸層后用水充分洗滌，再加氯化鈣等脫水劑干燥后蒸餾。其他方法有與三氯化鋁共同蒸餾、汞鹽處理及共沸蒸餾等。純度高的苯容易凝固，可重復進行結晶分離，最后用五氧化二磷或金屬鈉干燥后蒸餾。
除去苯中少量水的方法除加氯化鈣、無水硫酸鈉、五氧化二磷和金屬鈉等脫水劑外，尚可利用苯和水組成的二元共沸混合物進行共沸蒸餾。除去初餾部分，很容易達到脫水目的。苯既可蒸餾回收，也可用重結晶的方法回收。
工藝流程：
(1)、 煉焦副產回收苯法煉焦煤氣中含有30～60g/m3的粗苯（主要成分為苯、甲苯、二甲苯、三甲苯及不飽和化合物、硫化物等），回收粗苯的方法是用洗油（焦油230～300℃餾分或石油中260～350℃餾分）于15～20℃下在洗苯塔中進行吸收，一般洗苯常串聯2～3塔，洗油吸收粗苯后稱為富油，約含粗苯2%～4%。富油經過分縮器用脫苯塔頂部出來的粗苯和洗油蒸氣被加熱至80℃左右，再經過熱交換器和脫苯塔底部流出的熱貧油進行熱交換，將富油進一步加熱到100℃，然后在管式加熱爐中加熱至160℃左右，部分粗苯和洗油已氣化，液相和氣相混合組成的富油，進入脫苯塔于塔底通入的直接蒸氣及由再生器來的油氣進行水蒸氣蒸餾。蒸出粗苯的貧油，由塔底排出，自流到熱交換器由135～150℃冷卻到110～105℃后，加入熱貧油槽，進一步冷卻至25～30℃，再送回洗苯塔循環使用。
由脫苯塔塔頂排出的蒸氣，溫度為125～140℃，進入分餾器的下部，被冷卻至90～95℃后從分餾器的頂部逸出，進入兩苯塔的中部，塔底部設有間接蒸汽加熱管及直接蒸汽管，輕苯由塔頂蒸出，重苯成液體自塔底下部引至重苯冷卻器，用水冷至40～45℃，進入重苯貯槽。從兩苯塔頂出來的輕苯蒸氣，其溫度為70～75℃進入冷凝冷卻器，冷至30℃以下的冷凝液進入分離缸，分出水后，一部分打回流，一部分送入儲槽。然后送入初餾塔，90℃以前為初餾分，將90～150℃的餾分經冷卻冷凝器冷凝后，加入帶攪拌的洗滌器進行酸洗，硫酸用量約占5%，洗去不飽和烴和硫化物等雜質，再加水洗滌。然后加入20%的燒堿溶液進行中和，最后送至精餾塔進行精餾。于79.5～80.6℃可得苯餾分；110～111℃可得甲苯餾分；于135～145℃可得二甲苯餾分；150℃左右可得溶劑油餾分；殘油為黑色古馬隆。將苯餾分再精餾可得純苯、動力苯、純甲苯。
(2)、催化重整法催化重整所用的催化劑主要有鉑系（Pt,Pd,Re等）催化劑，也用非鉑系催化劑（MoO3,Cr2O3等）。因催化劑不同，反應器型式和催化劑再生方式也不同，反應條件也不同。其中以固定床不再生式鉑重整最具代表性，此過程的催化劑是載于氧化鋁和氧化硅上的鉑（0.3%～0.6%），這樣催化劑壽命較長，一般可工作6個月到1年以上不需再生。原料油的沸點范圍視生成目的產物而定，如需生產芳烴，用60～130℃的直餾汽油，如主要為了生產苯，則應選用60～85℃的狹餾分直餾汽油。反應壓力3.5～5.2MPa，反應溫度490～510℃。其工藝過程為：先將原料油在預分離塔中分出輕組分，再引出重整原料與循環的氫氣混合后進入加熱爐，加熱后的混合氣體，進入串聯安裝的固定床催化反應器，反應產物經換熱冷卻后，進入高壓氣液分離器，氣體產物經循環壓縮機壓縮后再循環使用，液體利用工業溶劑二乙二醇醚萃取，將芳烴與非芳烴分離，再送入精餾塔，收集79.7～80.5℃的餾分，即為純苯。
(3)、裂解汽油制苯法裂解汽油一般含有芳烴40%～70%。芳烴中含苯約37%，甲苯約14%，二甲苯約5%。用加氫脫烷基法提取苯。首先將裂解汽油進行兩段催化加氫，催化脫烷基和氫氣提純，將烷基苯轉化成苯，然后經分餾得到苯。
將(jiang)工業苯用濃硫酸(suan)連(lian)續(xu)洗滌去除雜質噻吩(fen)含量合格后(hou)，再經水、5%的氫氧化鈉(na)溶液洗滌之(zhi)后(hou)，用無(wu)水氯(lv)化鈣(gai)干燥(zao)，將(jiang)上清(qing)液進行蒸餾即可。
（二）根據工(gong)業苯中硫化(hua)物含量，加入(ru)(ru)適量42%的氫(qing)氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液、95%的乙醇和醋(cu)酸鉛，混勻(yun)。繼續攪(jiao)拌(ban)(ban)至硫化(hua)物檢(jian)驗合(he)格（每2.5h測一次硫化(hua)物含量），停止攪(jiao)拌(ban)(ban)后(hou)(hou)靜置(zhi)(zhi)1h，放出(chu)下層(ceng)(ceng)氫(qing)氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液后(hou)(hou)，用(yong)足量蒸餾(liu)(liu)水洗(xi)(xi)滌3～5次，每次攪(jiao)拌(ban)(ban)0.5h，靜置(zhi)(zhi)0.5h，分(fen)出(chu)下層(ceng)(ceng)水層(ceng)(ceng)。然(ran)后(hou)(hou)在(zai)攪(jiao)拌(ban)(ban)下加入(ru)(ru)適量濃硫酸，洗(xi)(xi)滌苯液至噻(sai)吩含量合(he)格，每次攪(jiao)拌(ban)(ban)2h，靜置(zhi)(zhi)0.5h后(hou)(hou)放出(chu)下層(ceng)(ceng)酸液。經(jing)酸洗(xi)(xi)之后(hou)(hou)，再用(yong)水洗(xi)(xi)滌2次，然(ran)后(hou)(hou)加入(ru)(ru)20%的氫(qing)氧化(hua)鈉(na)溶(rong)液，攪(jiao)拌(ban)(ban)0.5h，靜置(zhi)(zhi)，分(fen)去(qu)堿層(ceng)(ceng)，直至合(he)格。然(ran)后(hou)(hou)用(yong)氯化(hua)鈣干燥脫(tuo)水。經(jing)脫(tuo)水后(hou)(hou)的苯進行(xing)蒸餾(liu)(liu)，收集清(qing)亮餾(liu)(liu)出(chu)液即為成(cheng)品(pin)。
（三）采用煉焦(jiao)副(fu)產(chan)(chan)回(hui)收(shou)法(fa)(fa)(fa)(fa)、鉑(bo)(bo)重整分(fen)離(li)(li)法(fa)(fa)(fa)(fa)和裂(lie)(lie)解(jie)(jie)汽(qi)(qi)油(you)提取法(fa)(fa)(fa)(fa)。煉焦(jiao)副(fu)產(chan)(chan)回(hui)收(shou)法(fa)(fa)(fa)(fa)是以(yi)煉焦(jiao)副(fu)產(chan)(chan)回(hui)收(shou)的粗苯為(wei)原料,先經初(chu)餾,再(zai)經精餾而(er)(er)得。鉑(bo)(bo)重整分(fen)離(li)(li)法(fa)(fa)(fa)(fa)是用常壓蒸(zheng)餾得到的輕(qing)汽(qi)(qi)油(you)先經催化(hua)加(jia)氫(qing),再(zai)經鉑(bo)(bo)重整,并用二乙二醇醚(mi)萃取,最后經精餾分(fen)離(li)(li)而(er)(er)得。裂(lie)(lie)解(jie)(jie)汽(qi)(qi)油(you)提取法(fa)(fa)(fa)(fa)是以(yi)裂(lie)(lie)解(jie)(jie)汽(qi)(qi)油(you)為(wei)原料,用加(jia)氫(qing)脫烷(wan)基(ji)法(fa)(fa)(fa)(fa)將烷(wan)基(ji)苯轉(zhuan)化(hua)成苯,再(zai)經分(fen)餾而(er)(er)得。
用途
1.用(yong)(yong)作合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)染料(liao)、合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)、合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)樹脂(zhi)、合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)纖維、合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)谷物、塑料(liao)、醫藥、農藥、照(zhao)相(xiang)膠(jiao)片以及(ji)石(shi)油化工(gong)制品(pin)的重要原料(liao)，本品(pin)具有(you)良(liang)好的溶解性(xing)能，因(yin)而(er)被(bei)廣(guang)泛(fan)地用(yong)(yong)作膠(jiao)黏劑及(ji)工(gong)業溶劑例如：清漆、硝(xiao)基纖維漆的稀(xi)釋(shi)劑、脫漆劑、潤滑油、油脂(zhi)、蠟、賽璐珞、樹脂(zhi)、人造革(ge)等溶劑。
2.測定折射率用的標準樣品。可用作精密光學儀器、電子工業等的溶劑(ji)和清(qing)洗劑(ji)，有機合成等。
3.用作(zuo)分析試(shi)劑(ji)，如作(zuo)溶劑(ji)，色譜分析標準(zhun)物(wu)質(zhi)。
4.化妝(zhuang)(zhuang)品溶(rong)(rong)劑。主要用作指甲油等化妝(zhuang)(zhuang)品的稀釋劑,以加速干燥和硬化,并增進(jin)樹脂等皮膜成分的溶(rong)(rong)解性。
5.用作溶劑及合成苯的衍生物、香料、染料、塑料、醫藥、炸藥、橡膠等。[31]
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