【甲基苯与浓硝酸反应方程式】甲基苯（C₆H₅CH₃）是一种常见的芳香烃，属于苯的衍生物。在有机化学中，甲基苯可以发生硝化反应，即在浓硫酸和浓硝酸的混合液中，与硝酸发生取代反应，生成硝基甲苯。该反应是典型的亲电取代反应，常用于合成多种有机化合物。
一、反应概述
甲基苯与浓硝酸在浓硫酸存在下，会发生硝化反应，生成硝基甲苯。由于甲基是邻对位定位基，因此硝基主要进入甲基的邻位或对位，具体产物取决于反应条件和温度。
二、反应方程式
主要反应式：
$$
\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_3 + \text{HNO}_3 \xrightarrow{\text{H}_2\text{SO}_4} \text{C}_6\text{H}_4(\text{NO}_2)\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}
$$
可能产物：
1. 邻硝基甲苯（o-硝基甲苯）
化学式：C₆H₄(NO₂)CH₃（邻位）
2. 对硝基甲苯（p-硝基甲苯）
化学式：C₆H₄(NO₂)CH₃（对位）
三、反应条件与特点
| 项目 | 内容 |
| 反应物 | 甲基苯（C₆H₅CH₃）、浓硝酸（HNO₃） |
| 催化剂 | 浓硫酸（H₂SO₄），作为脱水剂和催化剂 |
| 温度 | 通常为50~80℃，高温有利于对位产物生成 |
| 定位效应 | 甲基为邻对位定位基，硝基主要进入邻位或对位 |
| 反应类型 | 亲电取代反应 |
四、产物分析
| 产物名称 | 结构式 | 特点 |
| 邻硝基甲苯 | C₆H₄(NO₂)CH₃（邻位） | 熔点较低，易溶于乙醇 |
| 对硝基甲苯 | C₆H₄(NO₂)CH₃（对位） | 稳定性较高，常用作染料中间体 |
五、总结
甲基苯与浓硝酸的反应是一个典型的硝化反应，产物以邻硝基甲苯和对硝基甲苯为主。反应过程中，浓硫酸起到催化和脱水作用，而甲基的定位效应决定了硝基进入的位置。此反应在工业上具有重要意义，广泛应用于有机合成和染料制备领域。
表格总结：
| 项目 | 内容 |
| 反应物 | 甲基苯 + 浓硝酸 |
| 产物 | 邻硝基甲苯、对硝基甲苯 |
| 催化剂 | 浓硫酸 |
| 反应条件 | 50~80℃，酸性环境 |
| 反应类型 | 亲电取代 |
| 定位效应 | 甲基为邻对位定位基 |
通过本反应，可以进一步拓展至多硝基化合物的合成，为后续功能材料和药物分子的设计提供基础。