苯

苯是最简单的芳香烃，分子式C6H6。1865年德国化学家F.A.凯库勒提出，苯具有单、双键交替排列的六边形结构式，一直沿用至今。根据杂化轨道理论，苯分子中的6个π电子为一整体，均匀地分布在环平面的上方和下方，苯的结构也可用六边形中加一圆圈表示 (参见“芳香烃”)。苯分子具有特殊的芳香环结构。含有苯环结构的烃称为芳香烃，含有苯环结构的化合物都称作芳香族化合物。

图1为苯分子结构式。 无色具有芳香气味的液体。易挥发，易燃，有毒。密度(20/4℃)0.879g/cm3，熔点5.5℃，沸点80.1℃。不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、二硫化碳、冰醋酸、丙酮等有机溶剂。燃烧时发生光亮而带烟的火焰。其蒸气与空气形成爆炸性混和物，爆炸极限为1.5%～8.0%(体积)。由X射线衍射法得知苯分子内的六个碳原子位于同一平面上。六个碳碳键的键长均为(1.40×10-10m)，介于饱和烃的C—C键长(1.54×10-10m)和烯烃的C=C键长(1.34×10-10m)之间。C—C键和C—H键之间的夹角120°。由石油分馏制取或从焦炉气回收，用作塑料、橡胶、纤维、染料、药物、去污剂、杀虫剂的原料，还用作溶剂及稀释剂。主要以蒸气从呼吸道吸收，经皮吸收量不大。属中等毒。小鼠吸入8小时半数致死浓度为31.7g/m3，大鼠吸入4小时半数致死浓度为51g/m3，大鼠经口LD503.8g/kg(体重)。急性中毒主要抑制中枢神经系统，慢性中毒以影响造血组织及神经系统为主。我国已将职业性苯中毒列为职业病 (参见苯中毒)。苯在大鼠和小鼠已证实为致癌物，靶器官为造血组织、乳腺、呼吸系统、性腺等。苯为断裂剂，并有致畸作用。流行病学调查表明，可致白血病。苯提炼和使用者患白血病的相对危险度为2～5，潜伏期3～20年。国际癌症研究所(LARC)将苯列为人类化学致癌物(证据充分)。我国规定最高容许浓度：车间空气(皮)40mg/m3，居民区大气2.4mg/m3(一次)、0.80mg/m3(日平均)，地面水2.5mg/L。 苯分子中6个碳原子和6个氢原子在同一平面上，成正六边形。键长相等，键角都是120°。苯分子中每个碳原子都是sp2杂化，每个碳原子上未参加杂化的p轨道互相平行(垂直于苯环所在平面)，重叠形成一个封闭的共轭体系。因苯分子中具有封闭的共轭体系，其性质不同于一般烯烃，具有特殊的性质，苯是重要的化工原料。由苯可制备聚苯乙烯塑料、丁苯橡胶、合成洗涤剂、合成药物、染料及杀虫剂等等。 苯的化学性质稳定，具有芳香性，容易发生取代反应——卤代、硝化、磺化、傅氏反应。在适当的条件下能够发生加成反应；不被高锰酸钾等氧化剂氧化；在高温，有五氧化二钒存在下，可以被空气氧化为顺丁烯二酸酐。
1、在铁催化下可以与卤素发生取代反应：C6H6+Cl2=（Fe催化剂）=C6H5Cl+HCl。
2、苯与浓硝酸和浓硫酸的混酸共热，生成硝基苯：C6H6+HNO3=（浓H2SO4）=C6H5NO2+H2O。
3、苯与浓硫酸共热，生成苯磺酸。

图2为苯与浓硫酸共热生成苯磺酸的化学反应式。
氯苯、硝基苯、苯磺酸都是重要的化工原料。苯与氯气在紫外线照射下，生成杀虫剂六六六。
苯是煤焦油的主要成分之一，工业上主要用重整汽油和裂解汽油生产。苯是重要的化工原料和溶剂。苯易挥发，有毒，且容易燃烧，使用时应注意安全。 粗苯精制工艺之一。用精馏塔精馏重苯的过程。随着塔顶温度的逐步升高，依次从重苯中切取150℃前的前馏分、150～195℃的精重苯(又称古马隆馏分)、195～210℃的低萘油、210～225℃的高萘油和精馏釜内的残渣。把含二甲苯和三甲苯较多的前馏分送入轻苯贮 槽， 作轻苯使用。精重苯主要含有古马隆、茚、二甲苯、三甲苯、苯乙烯等。当以精重苯为原料生产古马隆-茚树脂时， 苯乙烯的存在会使古马隆-茚树脂的软化点下降。因此，在精馏操作中，切取150℃前的前馏分时，应通过回流控制塔顶温度，使苯乙烯最大限度地切取到前馏分中，从而使精重苯的质量指标(见表1)符合要求。把低萘油和釜内残渣送往焦油贮槽，与焦油一起进一步加工使用。高萘油则用作生产工业萘的原料。

表1为中国精重苯技术指标。 苯是重要的化工原料之一，可以用来制备染料、农药、塑料、树脂、合成橡胶、合成纤维、合成洗涤剂、合成药剂、清漆等 (见图3)。

图3为苯的利用图。
苯也是精细化工不可缺少的溶剂及原料。可以经取代、烷基化、酰基化、加成、卤代、硝化、磺化、 氧化、加氢等反应，制取多种苯的衍生物，如氯苯、硝基苯、苯酚和乙基苯等，这些衍生物都是重要的中间体，广泛用于香料、洗涤剂、食品添加剂、表面活性剂、乳化剂、染料、颜料、塑料、橡胶、涂料、粘合剂、增塑剂、聚合引发剂、农药、医药、炸药、合成树脂、溶剂、润滑剂等方面。
苯是橡胶、脂肪和许多树脂的良好溶剂，由于毒性大，逐渐被其他溶剂所取代。苯加入汽油中可以提高其抗爆性能，也可作为辛烷值很高的汽车燃料。
到20世纪50年代，苯几乎全部由焦炉气和煤焦油的轻油部分中分出。近年来，苯主要由石油的某些馏分(如石脑油，又称粗汽油)催化重整取得。苯还可以由甲苯歧化或烷基苯脱烷基的方法制得。
在石油化学工业发达的国家，苯主要来源于石油加工的芳构化过程，或通过焦化工业中的粗苯精制得到，后者特称焦化苯 (见轻苯酸洗精制和轻苯催化加氢精制)。中国各大型焦化厂都生产焦化苯。中国将焦化苯分为硝化用苯、精苯和溶剂用苯。
本信息由Chemicalbook晓楠编辑（2015-09-07）。 苯在生产环境中主要以蒸气形式经呼吸道进入人体，皮肤吸收很少。进入体内的苯，约50%以原形由呼吸道排出，40%在肝微粒体混合功能氧化酶的作用下，氧化成对苯二酚、邻苯二酚和苯三酚等酚类化合物，与硫酸根及葡萄糖醛酸结合或直接随尿排出。约10%的苯蓄积在骨髓、脂肪及神经系统等富含类脂质的组织中，逐渐转化为上述代谢产物排出体外。苯在体内的主要代谢产物是酚类化合物，测定尿酚的含量可反映苯的接触水平。
苯中毒的发病机制尚未完全阐明，目前多认为主要是苯的代谢产物酚类所引起，有以下几种观点：
①酚类为原浆毒，可直接抑制造血细胞的核分裂，对骨髓中分裂最活跃的幼稚细胞有明显损害作用，可见核浓缩，胞浆中出现中毒性颗粒和空泡。
②具有损伤造血干细胞的作用，引起造血干细胞复制减少及影响造血微环境，引起造血功能障碍。
③与DNA共价结合，抑制DNA的转录作用，细胞增殖障碍。也可直接损伤DNA，诱发突变或染色体畸变。 1.急性中毒：急性苯中毒是由于短时间吸入大量苯蒸气所引起，主要表现为中枢神经系统的麻醉作用。轻者出现兴奋、眩晕等酒醉状态，随后有恶心、呕吐、步态不稳、轻度意识模糊等。重者可出现昏迷、抽搐、谵妄。严重者导致呼吸、心跳停止。实验室检查可见尿酚和血苯增高。
2.慢性中毒：长期接触较高浓度的苯可引起慢性中毒，其主要临床表现如下：
(1) 神经系统：多数患者有头痛、头昏、失眠、记忆力减退等神经衰弱症候群，有的伴有自主神经功能紊乱。
(2) 造血系统：对造血系统的损害是慢性苯中毒的主要特点，最早和最常见的表现是白细胞数持续降低，主要是中性粒细胞减少，淋巴细胞相对增多。中性粒细胞胞浆中可见中毒性颗粒和空泡。随后血小板减少，皮肤、黏膜有出血倾向，女性月经过多、产后出血等。早期红细胞一般不减少。中毒晚期出现全血细胞减少，甚至发生再生障碍性贫血。轻度中毒骨髓象大多为正常，晚期典型骨髓象为再生不良型，有的病例呈局灶性病态增生。苯尚可引起白血病。
另外，皮肤长期接触苯可因脱脂而变得干燥、脱屑、皲裂，有的出现过敏性湿疹。 1、急性中毒的抢救要尽早防止呼吸麻痹、心室颤动。忌用肾上腺素。目前尚无特效解毒剂，静脉滴注大量维生素C和葡糖醛酸，有辅助解毒作用。急性中毒经积极抢救，恢复多较好。有时步态蹒跚以及失眠、头昏等症状可延续数星期。个别可有神经衰弱综合征、呼吸道炎症或精神异常等后遗症。
2、慢性苯中毒治疗效果多不满意。国内根据中医辨证采用补气补血、和营利血以及温补肾阳等法施治，并与提升白细胞药物联合治疗，对自觉症状和白细胞提高方面有一定近期疗效，但远期效果多不够理想。苯中毒引起的再生障碍性贫血，治疗原则同原发性再生障碍性贫血。可先试用康力龙(每次2mg，每日三次) 和强的松 (每次10～20mg，每日三次) 口服，如疗效不佳可改用丙酸睾丸酮肌肉注射，每日50～100mg，至少3个月。治疗后部分患者可以复原。
【预防】 预防苯中毒应以降低作业场所空气中苯浓度为主。例如中小型喷漆行业，采用局部机械抽风，大中型喷漆可设计下吸式排风喷漆室或柜式吸风设备，试制各种自动化喷漆设备和静电喷漆装置。以无毒或毒性较低的甲苯、二甲苯、汽油、抽余油等代替苯作溶剂。个人防护常用活性炭过滤式口罩。禁用苯洗手。加强就业前和定期预防性体检。
【最高容许浓度】 车间空气中苯(皮)最高容许浓度为40mg/m3。 苯、甲苯、二甲苯是重要的化工原料及溶剂，三者在生产环境中往往同时存在，通称为苯系物。橡胶、油漆、喷漆、制药、合成纤维、染料、农药、人造革生产及印刷业中均可接触苯。甲苯及二甲苯的毒性较苯低，近年来大量被用来代替苯作为橡胶、树脂的溶剂及油漆、漆等的稀释剂。当车间空气中苯的浓度很高时可引起急性苯中毒，但更常见的是由于长期吸入低浓度苯引起的慢性中毒。苯主要影响造血系统和神经系统。中毒早期有神经衰弱症状，白血球减少，以后红血球、血小板减少，严重时出现再生障碍性贫血，即骨髓的造血功能发生障碍，以致全血细胞减少。患者常有齿龈出血、鼻出血、皮下出血、月经过多等。甲苯及二甲苯对皮肤、粘膜有较强的刺激作用。急性中毒时表现为麻醉作用(似酒醉状)，慢性中毒也出现神经衰弱症状，对血液系统的毒性作用不明显。
苯、甲苯、二甲苯能引起女工的月经失调，主要表现是月经过多、经期延长，其次是月经周期紊乱。苯、甲苯及二甲苯是否能引起自然流产及先天缺陷，各研究者得出的结果尚不一致。国内报道，接触混合苯(苯、甲苯、二甲苯同时存在于生产环境中)女工的自然流产率增高。但瑞典对一些大学实验室的工作人员调查认为，接触苯、甲苯、二甲苯妇女的自然流产率并不高于一般人群。国内曾报道接触混合苯女工所生子女先天畸形发生率明显增高，但也有报告并不高者，这可能与女工在孕期接触苯、甲苯、二甲苯的浓度有关。国外曾报告过所谓“甲苯胚胎病”。有3名儿童，其母亲在整个妊娠期间吸入大量纯甲苯(作为一种嗜好、成瘾、滥用甲苯)，所生婴儿具有小头畸形、中枢神经系统功能障碍、小颌面和肢体异常以及生长发育迟缓。当然，生产环境中的甲苯是不可能达到这样高的浓度。
苯、甲苯、二甲苯的分子量小，易透过胎盘而影响胎儿，怀孕期间接触混合苯的女工妊娠剧吐、妊娠高血压综合征的发生率增高；新生儿低体重(小于2.5千克)发生率也高于一般人群。因此，为了保护女工及其子女的健康，孕期最好脱离苯、甲苯、二甲苯浓度超过国家卫生标准的作业环境。 无色至淡黄色易挥发、非极性液体。具有高折射性和强烈芳香味，易燃，有毒！凝固点5.53℃，沸点80.1℃，相对密度0.8790（20/4℃），折射率1.5011，1.4979，闪点（闭杯）-11.1℃，自燃点562.22℃。与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳、二硫化碳和醋酸混溶，微溶于水。 最重要的基本有机化工原料之一。苯通过取代反应、加成反应和苯环破裂反应，可衍生出很多重要的化学中间体，是生产合成树脂、塑料、合成纤维、橡胶、洗涤剂、染料、医药、农药、炸药等的重要基础原料。苯也广泛用作溶剂，在炼油工业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。 用作溶剂、合成染料、塑料、橡胶、纤维、农药的原料 是生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维、染料、洗涤剂、医药、农药和特种助剂的重要原料，也是主要的溶剂 用作分光纯溶剂及测定折光率时用作标准样品，也用作精密光学仪器、电子工业等的溶剂和清洗剂 基本化工原料，用作溶剂及合成苯的衍生物、香料、染料、塑料、医药、炸药、橡胶等。 1849年曼斯菲尔德从煤焦油中分离出苯。1876年后实现了从焦炉煤气回收苯，1961年实现烷基苯脱烷基制苯。近年用甲苯歧化制苯和二甲苯，还从裂解汽油中分离苯。不同国家和地区苯的生产和供应情况不尽相同，美国主要从重整汽油中获得，西欧主要来自裂解汽油，我国则主要由重整汽油及炼焦副产品生产。1.炼焦副产回收苯高温炼焦副产的高温焦油中，含有一部分苯。首先经初馏塔初馏，塔顶得轻苯，塔底得重苯（重苯用作制取古马隆树脂的原料）。轻苯先经初馏塔分离，塔底混合馏分经酸碱洗涤除去杂质，然后进吹苯塔蒸吹，再经精馏塔精馏得纯苯。2.铂重整法用常压蒸馏得到的轻汽油（初馏点约138℃），截取大于65℃馏分，先经含钼催化剂，催化加氢脱出有害杂质，再经铂催化剂进行重整，用二乙二醇醚溶剂萃取，然后再逐塔精馏，得到苯、甲苯、二甲苯等产物。3.裂解汽油制苯法裂解汽油一般含芳烃约40%-70%。芳烃中含苯约37%，甲苯约14%，二甲苯约5%。用加氢脱烷基法提取苯。首先将裂解汽油进行二段催化加氢，催化脱烷基和氢气提纯，将烷基苯转化成苯，然后经分馏得到苯。 易燃液体 中毒 口服-大鼠 LD50: 930 毫克/公斤; 口服-小鼠 LD50: 4700 毫克/公斤 (溶剂苯) 皮肤-兔子 15 毫克/24小时 轻度; 眼睛-兔子 88 毫克 中度 (溶剂苯) 与空气混合可爆 遇热, 明火, 强氧化剂燃烧; 热分解辛辣刺激烟雾 库房通风低温干燥; 与氧化剂分开存放; 灌装时流速不超过3 米/ 秒 干粉、干砂、二氧化碳、泡沫、1211灭火剂 TWA 16 毫克/立方米; STEL 20 毫克/立方米