苯(C6H6)是一种芳香烃,其分子结构中的碳原子之间存在特殊的键,即大π键。苯的同系物是指分子结构中包含一个或多个苯环,并且与苯相比,侧链(烷基)长度不同的化合物。苯的同系物的一般分子式为CnH2n-6(n≥6,n∈N),其中n表示苯环的数量。
苯及其同系物参与的化学反应主要包括取代反应、加成反应和燃烧反应。以下是一些常见的反应方程式:
1. **取代反应**:
- **苯与卤素(如溴)的取代反应**(在铁(Fe)催化下):
C6H6 + Br2 → C6H5Br + HBr
- **苯与浓硝酸的硝化反应**(在浓硫酸催化下):
C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O
2. **加成反应**:
- **苯与氢气的加成反应**(在镍(Ni)催化下):
C6H6 + 3H2 → C6H12(环己烷)
3. **燃烧反应**:
- 苯的燃烧反应:
2C6H6 + 15O2 → 12CO2 + 6H2O
苯的同系物也会参与类似的反应,但具体的反应条件和产物可能会有所不同。例如,甲苯(C7H8)在与卤素反应时,由于侧链的存在,可能会发生侧链上的取代反应,而不仅仅是苯环上的取代。这些反应通常需要特定的催化剂和条件来促进。