芳烃抽提

芳烃抽提也称芳烃萃取,用萃取剂从烃类混合物中分离芳烃的液液萃取过程。

主要用于从催化重整和烃类裂解汽中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯),有时也用从催化裂化柴油回收,抽出芳烃以后的非芳烃剩余称抽余油。芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。

1.苯的加成反应

苯具有特殊的稳定性,一般不易发生加成反应。但在特殊情况下,芳烃也能发生加成反应,而且总是三个双键同时发生反应,形成一个环己烷体系。如苯和氯在阳光下反应,生成六氯代环己烷。

只在个别情况下,一个双键或两个双键可以单独发生反应。

2.萘、蒽和菲的加成反应

萘比苯容易发生加成反应,例如:在不受光的作用下,萘和一分子氯气加成得1,4二氯化萘,后者可继续加氯气得1,2,3,4-四氯化萘,反应在这一步即停止,因为四氯化后的分子剩下一个完整的苯环,须在催化剂作用下才能进一步和氯气反应。1,4-二氯化萘和1,2,3,4-四氯化萘加热可以失去氯化氢而分别得1-氯代萘和1,4-二氯代萘。

由于稠环化合物的环十分活泼,因此一般不发生侧链的卤化。

蒽和菲的9、10位化学活性较高,与卤素的加成反应优先在9、10位发生。[1]

1.Birch还原反应

碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或二级丁醇)的混合液中,与芳香化合物反应,苯环可被还原成1,4-环己二烯类化合物,这种反应叫做Birch(伯奇)还原。例如,苯可被还原成1,4-环己二烯。

Birch还原反应与苯环的催化氢化不同,它可使芳环部分还原生成环己二烯类化合物,因此Birch还原有它的独到之处,在合成上十分有用。

萘同样可以进行Birch还原。萘发生Birch还原时,可以得到1,4二氢化萘和1,4,5,8-四氢化萘。

2.催化氢化反应

苯在催化氢化( catalytic hydrogenation)反应中一步生成环己烷体系。萘在发生催化加氢反应时,使用不同的催化剂和不同的反应条件,可分别得到不同的加氢产物。蒽和菲的9、10位化学活性较高,与氢气加成反应优先在9、10位发生。

3.用金属还原

用醇和钠也可以还原萘,温度稍低时得1,4-二氢化萘,温度高时得1,2,3,4-四氢化萘。芳香烃的结构

苯是芳香化合物最典型的代表。

(1)苯的结构

近代物理方法证明:苯分子的六个碳原子和六个氢原子都在一个平面内,因此它是一个平面分子,六个碳原子组成一个正六边形,碳碳键长是均等的,约为140pm,介于单键和双键之间。碳氢键键长为108pm,所有的键角都为120°。

(2)苯的芳香性

从结构上看,苯具有平面的环状结构,键长完全平均化,碳氢比为1。从性质上看,苯具有特殊的稳定性:环己烯的氢化热ΔH=-120KJ/mol,1,3-环己二烯的氢化热ΔH=-232KJ/mol(由于其共轭双键增加了其稳定性)。而苯的氢化热ΔH=-208KJ/mol。1,3-环己二烯失去两个氢变成苯时,不但不吸热,反而放出少量的热量。这说明:苯比相应的环己三烯类要稳定得多,从1,3-环己二烯变成苯时,分子结构已发生了根本的变化,并导致了一个稳定体系的形成。

苯难于氧化和加成,而易于发生亲电取代反应,与普通烯烃的性质有明显的区别。

苯还具有特殊的光谱特征。苯环上的氢处于核磁共振的低场。

上述特点说明了苯具有典型的芳香特征。

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