【讨论】二甲苯、甲苯与溴水作用的问题

    前些天人教化学交流群上有人提问题问到苯、甲苯和溴水能否反应。显然，苯只能把溴水中的Br2萃取出来而不发生化学反应。说到甲苯，有人说也只是一个萃取作用，而没有任何化学反应。但我记得以前的一次实验，把甲苯加入溴水中用力振荡，最后有机层却出现了浑浊。因此，本人便对甲苯、二甲苯将溴水中的溴萃取出来后不与溴作用而只萃取一说法产生了怀疑。
    为了验证是否发生化学反应，本人设计了一系列实验加以验证。今天附上第一次实验的方案及实验现象、结果。后续工作待近日空闲时操作完成，敬请留意。
    同时，也欢迎您对此问题发表自己的观点，最好附上事实或理论上的支持，谢谢！凡有确凿事实或理论支持者按信服度奖予1～3威望不等。欢迎大家前来讨论！
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做实验前应考虑干燥并重蒸溶剂,此外分层之后应分去水层再振摇.

菩提本无树,明镜亦非台.本来无一物,何处惹尘埃?

谢谢你的建议！[img]images/smilies/default/smile.gif[/img]

二甲苯在实验前已处理过。

可否写出具体的处理过程?

菩提本无树,明镜亦非台.本来无一物,何处惹尘埃?

1、在分液漏斗中将10mL二甲苯与5%NaOH水溶液充分振荡、分液，分出有机层；
2、向分离出的二甲苯中加入一药匙无水CaCl2，摇荡三分钟；
3、过滤，蒸馏，收集137～145℃的馏分。
如此处理可否？

[img]images/smilies/default/smile.gif[/img]

(1)CH4+Cl2―光→CH3Cl+HCl
(2)C6H6+Br2―铁→C6H5Br+HBr
(3)C6H5CH3可看成是甲烷与苯各去一个氢后结合的产物，故CH3―体现CH4的性质，C6H5―体现C6H6的性质。
(4)故C6H5CH3与溴的反应应是：1）光照下CH3―上取代，2)催化下C6H5―上取代。即各种烃基可体现原来烃的性质，符合什么条件发生什么反应。
(5)但比较CH4与氯气的反应和甲苯与溴水的反应可知，溴与甲苯在光照下的反应更易于发生，说明苯环上的甲基比甲烷活泼；同样比较苯与硝酸的反应和甲苯与硝酸的反应，可知甲苯中的苯环更易被取代，也说明甲基使苯环变活泼了。
结论：基团相互联结后，相互有影响――可使它们变得活泼，当然也不能排除它们相互影响后变的不活泼――朱赤墨黑者是也。
（另：未出现α―H、芳香取代，活化基团等大学化学名词，也不提定位效应等，但给学生以后学习留下了知识增长点，可否？）

引用:原帖由 胡人 于 2010-1-28 22:44 发表 [/img]: bbs.pep.com.cn/redir...=5006641&ptid=580130][img
1、在分液漏斗中将10mL二甲苯与5%NaOH水溶液充分振荡、分液，分出有机层；
2、向分离出的二甲苯中加入一药匙无水CaCl2，摇荡三分钟；
3、过滤，蒸馏，收集137～145℃的馏分。
如此处理可否？
可以.虽然建议的处理手法是用CaH2去水(可使含水量达到<1ppm)但是对于这个实验来说这样的处理也够用了,毕竟溶剂本身用量并不大.

菩提本无树,明镜亦非台.本来无一物,何处惹尘埃?

引用:原帖由 不确切 于 2010-1-28 23:41 发表 [/img]: bbs.pep.com.cn/redir...=5006658&ptid=580130][img
[img]images/smilies/default/smile.gif[/img]

(1)CH4+Cl2―光→CH3Cl+HCl
(2)C6H6+Br2―铁→C6H5Br+HBr
(3)C6H5CH3可看成是甲烷与苯各去一个氢后结合的产物，故CH3―体现CH4的性质，C6H5―体现C6H6的性质。
(4)故C6H5CH3与溴的反应应是：1）光照下CH3―上取代，2)催化下C6H5―上取代。即各种烃基可体现原来烃的性质，符合什么条件发生什么反应。
(5)但比较CH4与氯气的反应和甲苯与溴水的反应可知，溴与甲苯在光照下的反应更易于发生，说明苯环上的甲基比甲烷活泼；同样比较苯与硝酸的反应和甲苯与硝酸的反应，可知甲苯中的苯环更易被取代，也说明甲基使苯环变活泼了。
结论：基团相互联结后，相互有影响――可使它们变得活泼，当然也不能排除它们相互影响后变的不活泼――朱赤墨黑者是也。
（另：未出现α―H、芳香取代，活化基团等大学化学名词，也不提定位效应等，但给学生以后学习留下了知识增长点，可否？）
继续讨论：
1、蓝色字部分本人觉得不妥。Br2与甲苯或二甲苯较甲烷易于发生取代反应的原因是因为溴与二甲苯或甲苯反应后，有烯丙基生成，烯丙基自由基是稳定的（1楼文中已提到），而甲基自由基不如烯丙基自由基稳定，从而使得甲苯或二甲苯较甲烷易于发生取代反应。
    我们知道，自由基稳定顺序：烯丙基>叔碳自由基>仲碳自由基>伯碳自由基>甲基。
2、不明白您最后括号中的意见，请再说清楚些好吗？

你的实验探索很有价值，的确是不能用甲苯和二甲苯进行溴的萃取实验，原因正如你所述，光照条件下的自由基取代反应特易于发生，就是因为烯丙基自由基的易形成和稳定性。裂化汽油也不能进行溴的萃取实验，太容易发生加成反应了。
蓝字部分，实际上就是对上面内容的更通俗的、以中学生的现有水平可理解的一种说法而已。
括号中的意见是针对以前的甲种本教材、乙种本教材及现在还未完全退出的过渡教材而言，针对学生学习过程的阶段性，不做过多引申给学生加重负担。
如果是现在的新课标教材，我还没有有机化学部分的教材，没有做过研究，这样处理是否恰当，还不好做出判断。

嗯。同意。但若课本或习题册上出现甲苯、二甲苯等也能用于溴水中Br2的萃取剂的话，那就错了。

引用:原帖由 胡人 于 2010-1-30 10:00 发表 [/img]: bbs.pep.com.cn/redir...=5008664&ptid=580130][img
嗯。同意。但若课本或习题册上出现甲苯、二甲苯等也能用于溴水中Br2的萃取剂的话，那就错了。
是的，这个实验的价值和要说明的问题关键就在这里。

实验后还发现，用甲苯或二甲苯等萃取碘液中的I2是可以的。

不妨加一个对照组,在暗条件下做一遍这个实验,看看有没有浑浊.

菩提本无树,明镜亦非台.本来无一物,何处惹尘埃?

正有此意，但时间可能就不是三五分钟了。

本身就是要碰溴水(水量很大),所以无需重蒸去水
关键在于说是不是萃取出来的东西除了溴素以外还有其他东西

也许也是有的,不过反应应该非常慢.  比如溴素里面还有一些其他杂质引发的自由基反应.

但是我认为那个混浊应该不是什么新物质生成的情况,混浊很有可能是甲苯带水引起的,毕竟甲苯本身可以和水共沸,也能溶解少量的水,还有是不是萃取的时候乳化了,这也是非常常见的情况

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甲苯的苄基氢肯定是比较活泼的,关键在于一点,是不是你萃取就能反应反应. 反应性如何
一般来说苄基的卤素取代我们很少用溴素的,而是用更容易产生自由基的NBS等,而且还是需要AIBN等自由基引发剂来促进的. 也就是说通常情况下,溴自由基不是那么稳定存在的. 更何况是在水溶液中.

我的意见是,或许在萃取过程中能够反应少许,但是那个混浊应该不是你所谓看到的反应现象. (假设反应生成了苄溴,也应该是和甲苯溶解度相当好,不可能沉淀的)

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感觉苄基自由基活性是大于烯丙基的.
另外这里所说的亲电取代更是不可能的,那需要比较无水的情况才能发生

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但有机层里面溴的颜色在光照时逐渐褪去又怎样解释？