_苯甲酸

苯甲酸又稱安息香酸，分子式為C6H5COOH，,是苯環(huán)上的一個(gè)氫被羧基（-COOH）取代形成的化合物。常溫為具有苯或甲醛的氣味的鱗片狀或針狀結(jié)晶。它的蒸氣有很強(qiáng)的刺激性，吸入后易引起咳嗽。微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑。
苯甲酸是弱酸，比脂肪酸強(qiáng)。它們的化學(xué)性質(zhì)相似，都能形成鹽、酯、酰鹵、酰胺、酸酐等，都不易被氧化。苯甲酸的苯環(huán)上可發(fā)生親電取代反應(yīng)，主要得到間位取代產(chǎn)物。
苯甲酸以游離酸、酯或其衍生物的形式廣泛存在于自然界中。苯甲酸一般常作為藥物或防腐劑使用，有抑制真菌、細(xì)菌、霉菌生長的作用，藥用時(shí)通常涂在皮膚上，用以治療癬類的皮膚疾病。用于合成纖維、樹脂、涂料、橡膠、煙草工業(yè)。最初苯甲酸是由安息香膠干餾或堿水水解制得，也可由馬尿酸水解制得。工業(yè)上苯甲酸是在鈷、錳等催化劑存在下用空氣氧化甲苯制得；或由鄰苯二甲酸酐水解脫羧制得。苯甲酸及其鈉鹽可用作乳膠、牙膏、果醬或其他食品的抑菌劑，也可作染色和印色的媒染劑。  

中文名苯甲酸
英文名Benzoic Acid、Carboxybenzene
別    稱安息香酸、苯酸、苯蟻酸、芐酸、息香酸
化學(xué)式C6H5COOH
分子量122.1214
CAS登錄號65-85-0
EINECS登錄號200-618-2
熔    點(diǎn)122.13℃
沸    點(diǎn)249℃
水溶性微溶于水，溶于乙醇，乙醚等
密    度1.2659（15/4℃）
外    觀鱗片狀或針狀結(jié)晶
閃    點(diǎn)121℃~123℃（閉杯）250 °F
應(yīng)    用苯甲酸水楊酸軟膏、防腐劑、定香劑等
危險(xiǎn)性符號Xn
危險(xiǎn)性描述遇高熱、明火或與氧化劑接觸，有引起燃燒的危險(xiǎn)。
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號UN 3077 9/PG 3 
RTECS號DG0875000

研究簡史
苯甲酸于16世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)。
1556年，Nostradamus最早描述安息香膠的干餾作用；后由Alexius Pedemontanus和布萊斯德破譯分別于1560年和1596年發(fā)現(xiàn)。
1875年，Salkowski發(fā)現(xiàn)苯甲酸的抗真菌藥力，于是苯甲酸用于長期保存云莓。  

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)

 
羧基直接與苯環(huán)碳原子相連接的最簡單的芳香酸。化學(xué)式C6H5COOH。又稱安息香酸。InChI編碼：InChI=1/C7H6O2/c8-7⑼6-4-2-1-3-5-6/h1-5H，（H，8，9）

化學(xué)性質(zhì)

苯甲酸是簡單的芳香族羧酸，具有芳香性，也具有羧酸的性質(zhì)，因此可發(fā)生兩大類化學(xué)反應(yīng)，一是苯環(huán)上的取代反應(yīng)，二是羧基的反應(yīng)。
酸性
苯甲酸在水中電離常數(shù)Ka= 6.4×10-5（25℃），苯甲酸的酸性稍強(qiáng)于環(huán)己烷甲酸，這是由于苯環(huán)上的sp2雜化碳原子電負(fù)性較大，給電子作用較弱。
羧酸衍生物的生成
苯甲酸可以與對應(yīng)試劑反應(yīng)，生成酯、酰鹵、酰胺、酸酐等羧酸衍生物。
例如，苯甲酸與甲醇在酸的催化下，依循加成—消除機(jī)理生成苯甲酸甲酯。
又如，苯甲酸與苯胺在180~190℃的溫度下反應(yīng)，生成苯甲酰苯胺（N-苯甲酰替苯胺），該反應(yīng)的產(chǎn)率約為84%。
脫羧反應(yīng)
苯甲酸可以在加熱條件下，脫去羧基并生成二氧化碳，即發(fā)生脫羧反應(yīng)（屬于取代反應(yīng)），反應(yīng)溫度約為150~170℃。
與金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)
苯甲酸可以與格林試劑、甲基鋰等金屬有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)，生成對應(yīng)的金屬有機(jī)化合物。其中，苯甲酸與甲基鋰反應(yīng)是制備酮的一般方法。
還原反應(yīng)
苯甲酸可以催化還原得到苯甲醇，常用的催化劑有ZrO2、CeO2、ZnO、Mo的氧化物。
親電取代反應(yīng)
苯甲酸的苯環(huán)上可發(fā)生芳基親電取代反應(yīng)，反應(yīng)主要得到間位取代產(chǎn)物。
例如，苯甲酸與硝酸鈉在濃硫酸的催化下，生成間硝基苯甲酸，在85℃、濃硫酸與硝酸鈉質(zhì)量比為5：1的條件下，產(chǎn)率約為81.0%。
親核取代反應(yīng)
苯甲酸還可以發(fā)生芳基親電取代反應(yīng)，反應(yīng)主要得到鄰對位取代產(chǎn)物。

分布情況

以游離酸、酯或其衍生物的形式廣泛存在于自然界中，例如，在安息香膠內(nèi)以游離酸和芐酯的形式存在；在一些植物的葉和莖皮中以游離的形式存在；在香精油中以甲酯或芐酯的形式存在；在馬尿中以其衍生物馬尿酸的形式存在。  

制備方法

最初苯甲酸是由安息香膠干餾或堿水水解制得，也可由馬尿酸水解制得。工業(yè)上苯甲酸是在鈷、錳等催化劑存在下用空氣氧化甲苯制得；或由鄰苯二甲酸酐水解脫羧制得。

實(shí)驗(yàn)室制備

原理：甲苯的甲基被酸性高錳酸鉀溶液氧化成羧酸，生成苯甲酸，鉀鹽（K2SO4）、錳鹽（MnSO4）和水。
實(shí)際上在PH=7時(shí)，甲苯+高錳酸鉀→苯甲酸鉀+氫氧化鉀+二氧化錳+水
藥品與用量：甲苯1.5g（1.7ml，0.016mol）、高錳酸鉀5g（0.032mol）、十六烷基三甲基溴化銨0.1g。
操作流程：用100ml的圓底燒瓶。安裝回流裝置。向反應(yīng)瓶中分別加入5g高錳酸鉀，0.1g十六烷基三甲基溴化銨，1.7ml甲苯及50ml水，攪拌加熱沸騰（劇烈攪拌，猛烈沸騰），保持反應(yīng)物溶液平穩(wěn)沸騰。
當(dāng)大量棕色沉淀生成，高錳酸鉀的紫色變淺或消失，甲苯層消失時(shí)，反應(yīng)基本結(jié)束。過濾出二氧化錳沉淀，濾液用濃鹽酸酸化，析出苯甲酸的沉淀，抽濾得粗產(chǎn)品。
粗產(chǎn)品用水重結(jié)晶。在沸水浴上干燥，稱量，測其熔點(diǎn)。

工業(yè)制備

工業(yè)上常用甲苯、鄰二甲苯或萘為原料制備苯甲酸，上述原料可從煤焦油或石油中獲得。此外，由甲苯生產(chǎn)苯甲醛時(shí)可副產(chǎn)苯甲酸   。.苯甲酸的工業(yè)生產(chǎn)方法有甲苯氯化法、鄰苯二甲酸脫、羧法甲苯液相空氣氧化法、次芐基三氯水解法及苯酐脫羧法。用鄰苯二甲酸酐脫羧法所得最終產(chǎn)品不易精制，而且生產(chǎn)成本高，只在批量不大的醫(yī)藥等產(chǎn)品的制造過程中采用。甲苯氯化法的產(chǎn)品不適于應(yīng)用于食品。苯甲酸有工業(yè)用、食品用、醫(yī)藥用等不同規(guī)格。食品級應(yīng)符合GB1901-80，含量在99.5%以上，熔點(diǎn)121-123℃，并對易氧化物、易碳化物、含氯化合物、灼燒殘?jiān)?、重金屬、砷含量等質(zhì)量指標(biāo)作了規(guī)定。
目前國內(nèi)外普遍采用的工業(yè)生產(chǎn)方法為以甲苯為原料的液相催化空氣氧化法。將溶有催化劑（奈酸鈷、環(huán)烷酸鈷或醋酸鈷）的甲苯和空氣分別連續(xù)泵入氧化塔（或釜）中，再140-165℃和0.3-0.4MPa的壓力下氧化生成苯甲酸，經(jīng)蒸去未反應(yīng)的甲苯得粗苯甲酸，再經(jīng)減壓蒸餾，重結(jié)晶得成品。
塔頂尾氣用冷凝和活性炭吸附的方法回收甲苯后放空；塔釜反應(yīng)液經(jīng)常壓初餾回收未反應(yīng)的甲苯、苯甲醇和苯甲醛等輕組分后，再減壓蒸餾得苯甲酸；回收的甲苯等返回氧化塔，甲苯的單程轉(zhuǎn)化率可控制在35%以上。國內(nèi)每噸苯甲酸的消耗為甲苯1025-1500kg，環(huán)烷酸鈷約4kg；國外甲苯消耗為每噸820kg。  

應(yīng)用領(lǐng)域

主要用于抗真菌及消毒防腐，用于醫(yī)藥、染料載體、增塑劑、香料和食品防腐劑等的生產(chǎn)，也用于醇酸樹脂涂料的性能改進(jìn)，也作為鋼鐵設(shè)備的防銹劑、農(nóng)業(yè)化學(xué)品。

醫(yī)藥用途

苯甲酸可以制作苯甲酸水楊酸軟膏，苯甲酸水楊酸軟膏是以苯甲酸、水楊酸為主要原料，加入羊毛脂、黃凡士林制成的藥劑。其中，苯甲酸與水楊酸聯(lián)合，可以治療成人皮膚真菌病，淺部真菌感染如體癬、手癬及足癬等疾病。

防腐劑

苯甲酸可以用作食品、飼料、乳膠、牙膏的防腐劑。在酸性條件下，對霉菌、酵母和細(xì)菌均有抑制作用，但對產(chǎn)酸菌作用較弱。苯甲酸分子態(tài)的抑菌活性較離子態(tài)高，故PH小于4時(shí)，抑菌活性高，抑菌的最適pH值為2.5～4.0，一般以低于pH值4.5～5.0為宜。由于苯甲酸對水的溶解度低，故實(shí)際多是加適量的碳酸鈉或碳酸氫鈉，用90℃以上熱水溶解，使其轉(zhuǎn)化成苯甲酸鈉鈉后才添加到食品中。若必須使用苯甲酸，可先用適量乙醇溶解后再應(yīng)用。由于苯甲酸對水的溶解度比苯甲酸鈉低，因此在酸性食品中使用苯甲酸鈉時(shí)，要注意防止由于苯甲酸鈉轉(zhuǎn)變成苯甲酸而造成沉淀和降低其使用效果。苯甲酸在醬油、清涼飲料中可與對-羥基苯甲酸酯類一起使用而增效。

定香劑

苯甲酸可以用作果汁飲料的定香劑?？勺鳛楦嘞阌萌朕瓜阆憔?。還可用于巧克力、檸檬、橘子、子漿果、堅(jiān)果、蜜餞型等食用香精中。煙用香精中亦常用之。因苯甲酸的溶解度小，使用時(shí)須經(jīng)充分?jǐn)嚢?，或溶于少量熱水或乙醇。在清涼飲料用的濃縮果汁中使用時(shí)，因苯甲酸易隨水蒸氣揮發(fā)，故常用其鈉鹽。

化工中間體

苯甲酸可以作為生產(chǎn)苯甲酸酯和苯二甲酸酯的中間體，苯甲酸酯和苯二甲酸酯是重要的增塑劑。苯甲酸經(jīng)溴化反應(yīng)可以制得溴苯甲酸，間-溴苯甲酸可以作為電照像材料的粘合劑。   也可以用作制藥和染料的中間體，用于制取增塑劑和香料等。

潤滑劑

苯甲酸鈉可以作為金屬加工、藥品生產(chǎn)中的潤滑劑。

涂料助劑

將苯甲酸引入醇酸樹脂之后可使漆膜快干，但又不似苯乙烯那樣不耐溶劑。改性后的醇酸樹脂制成的漆膜的光澤、硬度和耐水性等都有所提高。也可作染色和印色的媒染劑。

日用

苯甲酸分別與二甘醇、三甘醇、二丙二醇反應(yīng)分別生成重要的常見的樹脂增塑劑二甘醇二苯甲酸酯（DEDB）、三甘醇二苯甲酸酯（TEDB）和二丙二醇二苯甲酸酯（DPGDB），廣泛用于樹脂、涂料和粘合劑的生產(chǎn)。  

檢測方法

方法名稱：苯甲酸原料藥—苯甲酸的測定—中和滴定法
應(yīng)用范圍：該方法采用滴定法測定苯甲酸原料藥中苯甲酸的含量。
該方法適用于苯甲酸原料藥。
方法原理：供試品加中性稀乙醇（對酚酞指示液顯中性）溶解后，加酚酞指示液，用氫氧化鈉滴定液滴定，并將滴定的結(jié)果用空白試驗(yàn)校正，根據(jù)滴定液使用量，計(jì)算苯甲酸的含量。
試劑：
1. 中性稀乙醇（對酚酞指示液顯中性）
⒉ 氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）
⒊ 酚酞指示液
⒋ 基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀
儀器設(shè)備：
試樣制備：
1. 氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）
配制：取氫氧化鈉適量，加水振搖使溶解成飽和溶液，冷卻后，置聚乙烯塑料瓶中，靜置數(shù)日，澄清后備用。取澄清的氫氧化鈉飽和溶液5.6mL，加新沸過的冷水使成1000mL，搖勻。
標(biāo)定：取在105℃干燥至恒重的基準(zhǔn)鄰苯二甲酸氫鉀約0.6g，精密稱定，加新沸過的冷水50mL，振搖，使其盡量溶解，加酚酞指示液2滴，用本液滴定，在接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)使鄰苯二甲酸氫鉀完全溶解，滴定至溶液顯粉紅色。每1mL氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于20.42mg的鄰苯二甲酸氫鉀。根據(jù)本液的消耗量與鄰苯二甲酸氫鉀的取用量，算出本液的濃度。
貯藏：置聚乙烯塑料瓶中，密封保存；塞中有2孔，孔內(nèi)各插入玻璃管1支，1管與鈉石灰管相連，1管供吸出本液使用。
⒉ 酚酞指示液
取酚酞1g，加乙醇100mL使溶解。
操作步驟：精密稱取供試品約0.25g，加中性稀乙醇（對酚酞指示液顯中性）25mL溶解后，加酚酞指示液3滴，用氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）滴定。每1mL氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）相當(dāng)于12.21mg的C7H6O2。
注：“精密稱取”系指稱取重量應(yīng)準(zhǔn)確至所稱取重量的千分之一?！熬芰咳　毕抵噶咳◇w積的準(zhǔn)確度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中對該體積移液管的精度要求。

相關(guān)法規(guī)

《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760-2014）規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)   ：

安全措施

泄漏應(yīng)急處理

隔離泄漏污染區(qū)，周圍設(shè)警告標(biāo)志，切斷火源。應(yīng)急處理人員戴好防毒面具，穿一般消防防護(hù)服。用清潔的鏟子收集于干燥潔凈有蓋的容器中，運(yùn)至廢處理場所。如大量泄漏，收集回收或無害處理后廢棄。

防護(hù)措施

呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣中濃度超標(biāo)時(shí)，戴面具式呼吸器。緊急事態(tài)搶救或撤離時(shí)，建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。
防護(hù)服：穿防酸堿工作服。
手防護(hù)：戴防化學(xué)品手套。
其它：工作后，淋浴更衣。注意個(gè)人清潔衛(wèi)生。定期體檢。

急救措施

皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動(dòng)清水徹底沖洗。
眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。呼吸困難時(shí)給輸氧。呼吸停止時(shí)，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。
食入：誤服者漱口，飲牛奶或蛋清，就醫(yī)。
滅火方法：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。

注意事項(xiàng)

外用該品局部可能有輕度刺激。油膏劑不宜貯存于溫度過高處。
環(huán)境危害：對環(huán)境有危害，對水體和大氣可造成污染。
燃爆危險(xiǎn)：該品可燃，具刺激性。
危險(xiǎn)特性：遇明火、高熱可燃。

毒理資料

對微生物有強(qiáng)烈的毒性，但其鈉鹽的毒性則很低。對大鼠經(jīng)口LD50:1700mg/kg。每日口服0.5g以下，對體并無毒害，甚至用量不超過4g對健康也無損害。在人體和動(dòng)物組織中可與蛋白質(zhì)成分的甘氨酸結(jié)合而解毒，形成馬尿酸

吸收

口服攝入苯甲酸和苯甲酸鈉后，胃腸道的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或人類，可以假定100%吸收。在人類中，達(dá)到血漿濃度峰值在1 - 2小時(shí)。

毒性表現(xiàn)

皮膚危害：發(fā)紅，燃燒的感覺，瘙癢。
吸入危害：咳嗽，喉嚨痛。
眼睛危害：發(fā)紅，疼痛。
誤吞危險(xiǎn)：腹痛，惡心，嘔吐。

健康危害

侵入途徑：吸入、食入。
健康危害：對皮膚有輕度刺激性。蒸氣對上呼吸道、眼和皮膚產(chǎn)生刺激。該品在一般情況下接觸無明顯的危害性。

急性毒性

502530mg/kg（大鼠經(jīng)口）；2370mg/kg（小鼠經(jīng)口）；500mg/kg（人經(jīng)口）；人經(jīng)口6mg/kg最低中毒量，可有皮膚損害。
危險(xiǎn)特性：遇高熱、明火或與氧化劑接觸，有引起燃燒的危險(xiǎn)。