【甲苯与高锰酸钾反应方程式】甲苯是一种常见的芳香烃，化学式为C₇H₈。在常温下，甲苯本身不易被强氧化剂如高锰酸钾（KMnO₄）氧化，但在特定条件下，例如在碱性或酸性环境中，并且加热时，甲苯可以被高锰酸钾氧化。
甲苯的侧链（即甲基）在强氧化条件下会被氧化为羧酸基团（-COOH），最终生成苯甲酸（C₆H₅COOH）。这一反应属于氧化反应，是有机化学中常见的反应类型之一。
一、反应概述
| 反应条件 | 反应物 | 产物 | 反应类型 |
| 碱性/酸性条件 + 加热 | 甲苯（C₇H₈）、高锰酸钾（KMnO₄） | 苯甲酸（C₆H₅COOH）、MnO₂、水等 | 氧化反应 |
二、反应方程式
在酸性条件下，甲苯与高锰酸钾反应的化学方程式如下：
$$
\text{C}_7\text{H}_8 + 3\text{KMnO}_4 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} + 3\text{MnO}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
$$
在碱性条件下，反应略有不同，但最终产物仍然是苯甲酸，只是副产物可能有所不同：
$$
\text{C}_7\text{H}_8 + 3\text{KMnO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{COOH} + 3\text{MnO}_2 + \text{KOH}
$$
三、反应机理简述
甲苯中的甲基（-CH₃）是一个较活泼的基团，在强氧化剂作用下，首先被氧化为醛基（-CHO），然后进一步被氧化为羧酸基团（-COOH）。高锰酸钾在此过程中作为强氧化剂，自身被还原为二氧化锰（MnO₂）或其他低价态的锰化合物。
需要注意的是，如果甲苯没有被充分氧化，可能会产生中间产物如苯甲醛（C₆H₅CHO），这取决于反应条件和控制程度。
四、应用与注意事项
1. 工业应用：该反应常用于有机合成中制备苯甲酸，苯甲酸是重要的化工原料，广泛用于食品防腐剂、医药及染料等领域。
2. 实验条件控制：实验中需注意温度、浓度和反应时间，以避免副反应或过度氧化。
3. 安全问题：高锰酸钾具有强氧化性，操作时需佩戴防护装备，避免接触皮肤和吸入蒸气。
通过以上总结可以看出，甲苯与高锰酸钾的反应是一个典型的氧化反应，其结果取决于反应条件。了解这一反应有助于更好地掌握有机化合物的性质及其在实际中的应用。