取代苯化合物的命名法

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介绍

苯是一种芳香族化合物，具有甜味气味。它具有六个C-C键。其中，三个C-C键是键长为135 pm的双键，另外三个C-C键是键长为147 pm的单键。较短的C-C距离是由于电子的离域，电子在碳原子之间均匀分布。用酮、醇或醛等不同的官能团取代氢可以产生不同的化合物。

什么是苯？

苯是一种有机化合物，它具有六个氢原子和六个碳原子，它们以平面环状结构连接在一起。由于碳原子之间存在环状π键，因此被称为芳香烃。这种烃的化学式为C6H6，摩尔质量为每摩尔78.114克。

图1 - 苯的结构

苯是原油的天然替代品。每个氢原子都连接到一个碳原子。如果我们用其他化合物交换一个或多个氢化合物，就可以创造许多苯化合物。“苯”这个词需要作为后缀添加到取代化合物之后。

一取代苯化合物

在一取代苯化合物中，一个苯环上的氢原子被另一个化合物取代。取代基的名称作为前缀添加到苯之前。一些一取代苯的名称如下：

• 甲氧基苯 - 茴香醚是这种化合物的俗名，其分子式为$\mathrm{C_{6}H_{5}OCH_{3}}$。

• 氨基苯 - 它是一种硝基化合物，一个$\mathrm{NH_{2}}$基团取代了一个氢原子。氨基苯俗称苯胺，其分子式为$\mathrm{C_{6}H_{5}NH_{2}}$。

• 甲基苯 - 甲基苯也称为甲苯，它有一个甲基添加到苯环上。其分子式为$\mathrm{C_{6}H_{5}CH_{3}}$

• 羟基苯 - 羟基苯也称为苯酚，其分子式为$\mathrm{C_{6}H_{5}OH}$。

• 乙基苯 - 一个乙基添加到苯环上，形成乙基苯。乙基苯的分子式为$\mathrm{C_{6}H_{5}CH_{2}CH_{3}}$。

二取代苯化合物

二取代苯化合物是两个取代基连接到苯环分子结构上的化合物。在这种情况下，化合物的命名方式是使每个取代基连接到编号最小的碳原子上。

• 1,3-二硝基苯 - 在这里，两个硝基官能团取代了两个氢原子以形成该分子结构。根据编号最小的碳原子，命名为1,3-二硝基苯。将其命名为1,5-二硝基苯是不正确的，因为这样编号最小的碳原子分布的顺序就会改变。

• 1,3-二氯苯 - 在该化合物中，两个氢原子被两个氯原子取代。命名是根据编号最小的碳原子分布进行的。

多取代苯化合物

多取代苯化合物是指两个或多个官能团连接到苯环上的化合物。苯环中任何存在的基团都被指定为1号位。其余的基团被指定到每个化合物可用的编号最小的碳原子上。如果没有基团，则化合物按照字母顺序排列。

• 1-溴-2,4-二硝基苯 - 这里的化合物是按字母顺序排列的。

• 3-氯-2-硝基苯胺 - 这里苯胺是主基团。这就是为什么它位于2号位，而氯位于3号位。

芳香族化合物

芳香族化合物因其由于离域的π电子密度而具有异常稳定的环状结构而闻名。它在苯环中所有可用的碳原子之间共享。芳香族结构有各种常用的名称。这些特定的名称经常被使用，而不是IUPAC命名法。例如，甲基苯被称为甲苯，二甲基苯被称为二甲苯。

• 具有单个取代基的芳香族化合物 - 此类化合物在环上只有一个取代基，并且该取代基具有六个或更少的碳原子。例如，1-苯基辛烷的命名方式是环连接到8碳链上。

• 具有多个取代基的芳香族化合物 - 此类化合物具有多个连接到环上的取代基。为了命名这些化合物，可以使用邻位-、间位-、对位-等前缀，然后是苯字。

苯的用途

苯在不同领域有各种用途。苯的一些常见用途如下：

• 作为溶剂 - 它被用作各种商业、工业和研究项目中的溶剂。它主要用于生产阶段，有助于制造塑料和化学产品。尼龙和泡沫塑料都是借助苯制造的。

图2 - 苯炔中间体与氨反应生成苯胺

苯炔中间体与氨反应生成苯胺，公共领域，来自维基共享资源

• 作为中间体 - 它也用于生产橡胶和轮胎。用于将鞋底粘合到鞋上的粘合剂也含有苯。除此之外，它还可以用来制造洗涤剂、染料、杀虫剂等。

• 作为燃料 - 它被广泛用作汽油添加剂，以使其燃烧更有效。由于其天然可获得性，它也单独用作燃料。

• 印刷行业 - 苯用于印刷设备，因为它使设备运行更有效，并有助于更有效地清洁。

结论

尽管苯用途广泛，但它也具有许多健康风险。它会导致不稳定、昏迷、头痛、抽搐和刺激。根据接触程度，它会产生慢性和急性影响。如果通过皮肤吸收、空气吸入或经口摄入，就会发生这种情况。当使用含有苯的家庭用品、加油或饮用受苯污染的水时，人类通常会接触到它。

常见问题

1. 香烟中是否含有苯？

香烟烟雾中含有苯。平均吸烟者每天吸入2毫克苯，而非吸烟者每天吸入0.2毫克。

2. 苯会致癌吗？

是的，苯会致癌，因为白血病和其他各种血液疾病都与苯暴露有关。

3. 人们如何才能避免接触苯？

少吸烟、少吸食烟草和减少吸入汽油蒸汽可以降低接触苯的机会。接触苯的工厂工人需要采取工厂本身指示的安全措施。