【苯和液溴的化学反应方程式】苯(C₆H₆)是一种常见的芳香烃,具有稳定的环状结构。在适当的条件下,苯可以与液溴发生化学反应,生成溴苯(C₆H₅Br)。这种反应属于典型的亲电取代反应,常用于有机合成中。
一、反应概述
苯与液溴的反应需要催化剂的存在,通常使用铁粉(Fe)或三溴化铁(FeBr₃)作为催化剂。该反应属于卤代反应的一种,主要生成溴苯和氢溴酸(HBr)。此反应在工业上可用于制备多种芳香族化合物。
二、反应条件与特点
| 项目 | 内容 |
| 反应物 | 苯(C₆H₆)、液溴(Br₂) |
| 催化剂 | 铁粉(Fe)或三溴化铁(FeBr₃) |
| 反应类型 | 亲电取代反应 |
| 反应温度 | 常温或稍加热 |
| 主要产物 | 溴苯(C₆H₅Br)和氢溴酸(HBr) |
| 反应现象 | 液溴颜色逐渐褪去,有刺激性气体产生 |
三、化学反应方程式
总反应式:
$$
\text{C}_6\text{H}_6 + \text{Br}_2 \xrightarrow{\text{Fe}} \text{C}_6\text{H}_5\text{Br} + \text{HBr}
$$
详细机理(简要说明):
1. 催化作用:Fe或FeBr₃使Br₂极化,形成强亲电的Br⁺。
2. 亲电进攻:Br⁺攻击苯环,形成不稳定的环状正离子中间体。
3. 失去质子:中间体失去一个质子(H⁺),恢复芳香性,生成溴苯。
4. 副产物:H⁺与Br⁻结合生成HBr。
四、注意事项
- 该反应需在无水条件下进行,避免水分影响催化剂活性。
- 操作时应注意通风,防止吸入HBr气体。
- 实验中应控制反应温度,避免剧烈放热导致危险。
五、总结
苯与液溴在催化剂作用下可发生亲电取代反应,生成溴苯和氢溴酸。该反应是有机化学中重要的卤代反应之一,广泛应用于实验室和工业生产中。了解其反应条件和机理有助于更好地掌握芳香烃的化学性质及应用。


