歷史

　　苯zui早是在18世紀(jì)初研究將煤氣作為照明用氣時(shí)合成出來(lái)的。

　　1803年～1819年G. T. Accum制出了許多產(chǎn)品，其中一些樣品用現(xiàn)代的分析方法檢測(cè)出有少量的苯。

　　1825年,邁克爾·法拉第（Michael Faraday）從魚油等類似物質(zhì)的熱裂解產(chǎn)品中分離出了較高純度的苯，稱之為“氫的重碳化物”（Bicarburet of hydrogen）。并且測(cè)定了苯的一些物理性質(zhì)和它的化學(xué)組成，闡述了苯分子的碳?xì)浔?/span>。

　　1833年，Milscherlich確定了苯分子中6個(gè)碳和6個(gè)氫原子的實(shí)驗(yàn)式（C6H6）。

　　1845年德國(guó)化學(xué)家霍夫曼從煤焦油的輕餾分中發(fā)現(xiàn)了苯，他的學(xué)生C. Mansfield隨后進(jìn)行了加工提純。后來(lái)他又發(fā)明了結(jié)晶法精制苯。他還進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用的研究，開創(chuàng)了苯的加工利用途徑。

　　1861年，化學(xué)家約翰·約瑟夫·洛斯密德（Johann Jasef Loschmidt）提出了苯的單，雙鍵交替結(jié)構(gòu)，但他的成果未受到重視^[3]。

1865年，弗里德里希·凱庫(kù)勒在論文《關(guān)于芳香族化合物的研究》中，再次確認(rèn)了四年前苯的結(jié)構(gòu)，為此，苯的這種結(jié)構(gòu)被命名為“凱庫(kù)勒式”。他對(duì)這一結(jié)構(gòu)作出解釋說(shuō)環(huán)中雙鍵位置不是固定的，可以迅速移動(dòng)，所以造成6個(gè)碳等價(jià)。他通過(guò)對(duì)苯的一氯代物、二氯代物種類的研究，發(fā)現(xiàn)苯是環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)碳連接一個(gè)氫。

　　此外，詹姆斯·杜瓦發(fā)現(xiàn)了一種苯的類似物；命名為“杜瓦苯”，現(xiàn)已被證實(shí)，可由苯經(jīng)光照得到。

　　1865年，苯成為一種工業(yè)產(chǎn)品。zui初是從煤焦油中回收。隨著它的用途的擴(kuò)大，產(chǎn)量不斷上升，到1930年已經(jīng)成為世界噸位產(chǎn)品之一。

 

結(jié)構(gòu)

苯具有的苯環(huán)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它有特殊的芳香性。苯環(huán)是zui簡(jiǎn)單的芳環(huán)，由六個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)六元環(huán)，每個(gè)碳原子接一個(gè)基團(tuán)，苯的6個(gè)基團(tuán)都是氫原子。
 

　　進(jìn)來(lái)研究證明，苯環(huán)主鏈上的碳原子之間并不是由以往所認(rèn)識(shí)的單鍵和雙鍵排列（凱庫(kù)勒提出），每?jī)蓚€(gè)碳原子之間的鍵均相同，是由一個(gè)既非雙鍵也非單鍵的鍵連接。（可理解為“1.5鍵”）
 

價(jià)鍵觀點(diǎn)

　　碳數(shù)為4n+2（n是正整數(shù)，苯即n=1），且具有單、雙鍵交替排列結(jié)構(gòu)的環(huán)烯烴稱為輪烯（annulene），苯是一種輪烯。苯分子是平面分子，12個(gè)原子處于同一平面上，6個(gè)碳和6個(gè)氫是均等的，C-H鍵長(zhǎng)為1.08Α，C-C鍵長(zhǎng)為1.40Α，此數(shù)值介于單雙鍵長(zhǎng)之間。分子中所有鍵角均為120°，碳原子都采取sp2雜化。每個(gè)碳原子還剩余一個(gè)p軌道垂直于分子平面，每個(gè)軌道上有一個(gè)電子。6個(gè)軌道重疊形成離域大Π鍵，萊納斯·鮑林提出的共振雜化理論認(rèn)為，苯擁有共振雜化體是苯環(huán)非常穩(wěn)定的原因，也直接導(dǎo)致了苯環(huán)的芳香性。
 

分子軌道模型

從分子軌道理論來(lái)看，可以認(rèn)為苯的6個(gè)p軌道相互作用形成6個(gè)π分子軌道，其中ψ1、ψ2、ψ3是能量較低的成鍵軌道，ψ4、ψ5、ψ6是能量較高的反鍵軌道。ψ2、ψ3和ψ4、ψ5是兩對(duì)簡(jiǎn)并軌道?；鶓B(tài)時(shí)苯的電子云分布是三個(gè)成鍵軌道疊加的結(jié)果，故電子云均勻分布于苯環(huán)上下及環(huán)原子上，形成閉合的電子云。它是苯分子在磁場(chǎng)中產(chǎn)生環(huán)電流的根源。