萘的结构性质
实验室k / 2019-05-09
萘是一种重要的化工原料,在石油加工过程中会有少量的萘产生,但更多的是存在于煤焦油的萘油馏份中。
萘是白色结晶固体,熔点80℃,沸点218℃。不溶于水,易溶于热的酒精或乙醚中。萘有特殊的气味,这种气味有驱虫作用,市场上出售的卫生球(俗称樟脑丸)就是用较纯净的萘做成的。萘易升华,卫生球在箱子里放久了,会逐渐变小或消失,就是这个道理。
工业上提取萘就是利用其熔点较高和易于升华的特点,将煤焦油中的萘油馏份冷却到40~50℃时,粗萘即从萘油中析出;也可将萘油进行分馏,则得到较纯净的粗萘。粗萘经过酸冼和碱洗,再经减压蒸馏或用升华方法处理,即得到纯萘。
萘(C10H8)是两个苯环彼此通过两个公共相邻的碳原子互相骈合起来的化合物,其结构式为:
萘的结构和苯相似,也是一个闭合的共轭体系。但萘与苯并不完全一样,苯分子中的电子云是均匀地分布在六个碳原子上的,而在萘分子中,因9、10两个碳原子为两个苯环所共有,它们除彼此互相连接外,还分别和环上1、8及4、5碳原子相连,因此,整个π电子云在十个碳原子上的分布是不完全均匀的。实验测定证明,萘结构式中1、4、5、8四个碳原子的位置是相同的,通常叫做α-位,2、3、6、7四个碳原子的位置也相同,通常叫做β-位。由于萘分子中的各个碳原子所处的位置不同,它的一元取代物就有α和β两种异构体(9、10位上因无氢原子,不发生取代)。
由于α-位上的氢原子比β-位上的氢原子活泼,取代反应主要发生在α-位上。如进行硝化反应时,主要得到α-硝基萘。
磺化反应所得到的产物与反应温度有关,低温时主要得到α-萘磺酸,高温时则主要是β-萘磺酸。
萘在高温及釩催化剂化下还能被空气氧化生成邻-苯二甲酸酐。
邻苯二甲酸酐是合成染料、合成纤维(涤纶)、塑料、增塑剂和药物的重要原料;也可用来制造糖精、红汞(红药水)等。目前工业上几乎一半以上的萘被用来生产邻-苯二甲酸酐。
此外,萘还是制造植物生长刺激素α-萘乙酸的重要原料。
补充资料:萘分子式C10H8;分子量128.174, 萘英文名称:naphthaleneCAS登录号91-20-3萘的结构式都是多联苯环结构,可以用正六边形里面一个圆圈表示。萘是一种稠环芳香烃,是有机化合物,为无色,有毒,易升华并有特殊气味的片状晶体。从炼焦的副产品煤焦油和石油蒸馏中大量生产,主要用于合成邻苯二甲酸酐等。以往的卫生球就是用萘制成的,但由于萘的毒性,现在卫生球已经禁止使用萘作为成分。暴露的萘与溶血性贫血,导致肝脏和神经系统损伤、白内障和视网膜出血。萘的合理预期是人类的致癌物,并且可能与喉癌和大肠癌的风险增加有关。萘结构:两个相连的苯环:(1)萘的氧化反应;温和氧化剂得醌,强烈氧化剂得酸酐。萘环比侧链更易氧化,所以不能用侧链氧化法制萘甲酸。电子云密度高的环易被氧化。例如α-硝基萘氧化得3-硝基邻苯二甲酸酐,α-萘胺氧化得邻苯二甲酸酐(氨基所在的环被氧化)。(2) 萘的还原反应(加成反应):萘可与5个氢气加成生成十氢化萘。(3)萘的亲电取代反应:萘的α-位比β-位更易发生亲电取代反应。α-位取代两个共振式都有完整的苯环。β-位取代只有一个共振式有完整的苯环。在萘环上主要发生亲电取代,同苯环一样(易取代,难加成),但活性比苯环强。