苯酚在我们高中学习过的有机物中,算是比较活泼的一类,在空气中即可被缓慢氧化,形成粉红色的物质,如果时间久一些,颜色会逐渐加深为褐色。一般在高中阶段可以简单认为,苯酚被氧化为对苯醌,不过对苯醌的颜色是黄色,不是很相符。真正的物质比较复杂,是醌类和酚类的混合物(C₆H₄O₂·2C₆H₅OH),既有对苯醌(黄)邻苯醌(红),也有酚类,酚与醌相互之间可以通过氢键连接。
苯酚还有一个特殊物理现象,在中学化学比较少见,那就是遇见水后熔点降低,从原来的43℃降为约4℃。这样在室温下,生成较多苯酚时就无法从水中析出晶体(不用沉淀符号),而是以液态的形式与水分层(苯酚在下层)。 苯酚的溶解度其实不算低,按照初中化学的划分,属于可溶(9.2g/100g水),与NaHCO₃相当。但是温度高于65℃时,便会与水混溶。 利用这俩特性,分离有机物中的苯酚,除了蒸馏,将其先转化为苯酚钠后再转化为苯酚分液,是一个不错方法,此法在高中阶段也常用于保护酚羟基。 工业制苯酚一般有苯磺化法、氯苯法、异丙苯法、甲苯-苯甲酸法等。 苯磺化法:设备腐蚀严重,环保问题突出,较少采用。
氯苯法:需要高温高压,且用到大量盐酸,腐蚀严重,成分高,污染重,较少采用。
甲苯-苯甲酸法:钴基催化剂下,甲苯被O₂氧化为苯甲酸,再加热分解苯甲酸为苯酚。一般副产品较多,选择性不高。
异丙苯法:主流方法,占比95%。苯和丙烯在高温高压和催化剂(例如AlCl₃)下烷基化,生成异丙苯,再利用空气氧化为过氧化氢异丙苯基(CHP),然后酸性催化下分解为苯酚和丙酮。 另外,联产有望成为以后生产苯酚的新方法,即生产苯酚的同时生产其它高附加值的产品,例如苯酚联产2-丁酮、苯酚联产环己酮等。 直接用苯生产苯酚也可以,但是比较容易再次氧化为醌类,所以现阶段较少应用。一般有N₂O氧化法、O₂氧化法、H₂O₂氧化法等。 《苯酚制备技术进展》 雷霆 《释论苯酚的溶解性和在空气中氧化变红》 刘怀乐 |
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