甲苯和氯气在光照条件下反应生成什么？

Question

如题所述

Answer 1

甲苯和氯气在光照条件下反应生成氯甲烷（CH₃Cl）。

①知识点定义来源&讲解：

该反应属于有机化学中的卤代烃合成反应。甲苯是一种芳香烃，氯气是一种卤素化合物。在光照条件下，氯气可以光解生成氯自由基（Cl·），而甲苯则作为反应物被氯自由基取代，生成氯代甲苯（C₆H₅CH₂Cl）。随后，氯代甲苯可能继续发生氯化反应，氯自由基取代甲基（CH₃），生成氯甲烷（CH₃Cl）。

②知识点运用：

该反应在实验室常用于合成氯甲烷。氯甲烷是一种常用的有机溶剂和化学中间体，并具有多种应用，例如作为溶剂、萃取剂、冷冻剂以及用于制备其他有机化合物。

③知识点例题讲解：

例题：甲苯和氯气在光照条件下反应生成氯甲烷的方程式是什么？

解析：甲苯的分子式为C₆H₅CH₃，氯气的分子式为Cl₂。光照条件下，氯气发生光解生成氯自由基（Cl·），甲苯中的甲基（CH₃）被氯自由基取代，形成氯代甲苯（C₆H₅CH₂Cl）。然后，氯代甲苯中的甲基（CH₃）被另一个氯自由基取代，生成氯甲烷（CH₃Cl）。因此，反应的方程式为：

C₆H₅CH₃ + Cl₂ → C₆H₅CH₂Cl

C₆H₅CH₂Cl + Cl· → C₆H₅CHCl₂

C₆H₅CHCl₂ + Cl· → C₆H₅CCl₃ + HCl

总的反应方程式为：

C₆H₅CH₃ + 3Cl₂ → C₆H₅CCl₃ + 3HCl