苯与溴水的反应是一个亲电取代反应,由带正电的溴(Br+)进攻苯环,然后苯环上失去一个质子,形成溴苯。这个过程中,需要路易斯酸(一般的实验操作中用FeBr3或AlBr3,是加进去的Fe或Al与Br2反应生成的)的催化,要不然是Br2是无法发生异裂,生成Br+的。
虽然溴水中也有少量的溴单质存在,但如果反应体系中有水存在的话,FeBr3等路易斯酸就会电离,溶解在水中形成离子,从而失去了催化作用,苯就不会被溴化了。苯的溴化反应体系中,即使只有少量水,也会大幅降低反应速率,如果水太多,就基本不能反应了。
苯酚的溴化机理与苯的溴化则是不一样的。苯酚由于酚羟基强烈的给电子效应,羟基的邻对位是电子非常富集的位点,这个富电子位点会对Br2发起进攻,Br2受到进攻后,Br-Br键断裂,失去一个-1价溴(Br-)离子,形成溴代苯酚。由于苯酚的酚羟基邻对位电子非常富集,以至于这个反应在常温下很难停留在单溴取代阶段,所以会直接生成三溴苯酚。如果溴水浓度很大,还会进一步反应生成四溴苯醌。
苯酚与液溴反应的话,你得到的只能是一瓶渣渣……应为液溴会把苯酚氧化掉,生成一堆乱七八糟的东西……
稀溴水中溴单质的含量太少,主要都是氢溴酸和次溴酸,但是也可以反应,只是由于稀,所以你看不到“生成沉淀”的现象,但还是会发生溴代的。