摘要：本研究选取甲苯作为反应物，研究其在硫存在下的脱氢偶联反应。反应在250℃、275℃和300℃下进行，甲苯的转化率最高可达到80.0%。反应的主要偶联产物有两种：1,2-二苯乙烷和反-1,2-二苯乙烯。GC-MS可检测到的副产物有14种，其中含量较多的五种是：2-苯基苯并[d]噻吩、1,2,3-三苯基丙烷、1,2,3-三苯基丙烯、2-苯基-3-苯甲基苯并噻吩和四苯基噻吩。反应结果通过GC和GC-MS检测进行定性定量分析。反应混合物经提纯分别得到了两种偶联产物的纯品，并对产品进行了红外光谱分析和熔点测定。初步探讨了反应机理，认为该反应属自由基型反应。
硫是地球上比较富集的元素，大量存在于火山熔岩中，近来在石油精炼过程中可回收大量硫。硫元素很早就进入了有机化学的研究领域，但是单质硫在有机合成中的应用价值却没有被充分开发。作为有机合成的原料，硫是一种价廉易得的化学品。常温下单质硫以较稳定的环状S8的形式存在，S8环在受热、受到γ射线照射或受到自由基进攻时，发生自由基型的环断裂，生成硫自由基。
由于苄位的C-H键较弱，受热或与诸如硫自由基等自由基反应时含苄位氢芳烃较容易失去苄位氢，生成苄基自由基。苄基自由基之间反应可能生成偶联化合物。用这种方法制备偶联化合物原料较易获得，反应过程比较简单。硫作为脱氢试剂一般用于氢化芳香族化合物脱氢生成芳香族化合物，这方面的研究有很多报道。
偶联反应是通过有机物活性基团的反应形成共价键将两个分子连接起来的反应，或是通过氧化反应形成自由基而后双基经偶联形成化合物的过程。偶联反应是有机合成中用于形成C-C、C-N、C-S和C-B等键的有效手段。瑞典皇家科学院将2010年诺贝尔化学奖授予美国和日本的3位科学家RichardF.Heck，Ei-ichiNegishi及AkiraSuzuki，以表彰他们在“有机合成中钯催化交叉偶联反应”方面所做出的杰出贡献。这也充分说明了偶联反应在有机合成中的重要性。
本论文选取甲苯作为反应物，重点研究其在硫存在下的脱氢偶联反应。
Jemen等曾考察了甲苯与硫的反应，当反应温度为200℃时，产物为1,2-二苯乙烷和1,2-二苯乙烯；当温度为250-300℃时，产物为四苯噻吩。为考察反应机理，他们还研究了甲苯与硫反应各阶段的反应混合物，并假定聚苯甲硫醛、苄基硫醇和二苄基硫醚作为反应中间体，因为这些物质热解可得到此反应的产物。在本研究中，改变了甲苯与硫反应的条件，并且得到了许多此反应的新信息。
2实验部分
2.1药品、催化剂、仪器和设备
本研究所用的甲苯、萘、二硫化碳和乙醇均为市售分析纯试剂，二硫化碳和乙醇在使用前进行了蒸馏，所用硫为升华硫。催化剂钯/炭为日本日晖公司的产品，钯含量5%，比表面积1000-1300m2/g；水蒸气活化的煤基活性炭购自新华化学品厂，使用前研磨到颗粒尺寸<0.7µm，比表面积1350m2/g，灰分8.2%。主要仪器和设备分别列入表1和表2中。
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