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  苯最早是在18世紀初研究將煤氣作為照明用氣時合成出來的。一般認為苯是在1825年由麥可·法拉第發現的。他從魚油等類似物質的熱裂解產品中分離出了較高純度的苯,稱之為“氫的重碳化物”("Bicarburet of hydrogen")。並且測定了苯的一些物理性質和它的化學組成,闡述了苯分子的碳氫比。  1833年,米修裡希·伊爾哈得確定了苯分子中6個碳和6個氫原子的經驗式(CH)。弗里德里希·凱庫勒於1865年提出了苯環單、雙鍵交替排列、無限共軛的結構,即現在所謂“凱庫勒式”。據稱他是因為夢到一條蛇咬住了自己的尾巴才受到啟發想出“凱庫勒式”的。他又對這一結構作出解釋說環中雙鍵位置不是固定的,可以迅速移動,所以造成6個碳等價。他通過對苯的一氯代物、二氯代物種類的研究,發現苯是環形結構,每個碳連線一個氫。也有說法指出,把苯的分子結構畫成六角形環狀結構最早是法國化學家奧古斯特·勞倫1854年在《化學方法》一書中提出的。但是出於某種原因,凱庫勒在論文沒有提及勞倫的成果。  也有人提出了其他的設想:比如詹姆斯·杜瓦就歸納出不同結構;以其命名的杜瓦苯現已被證實是與苯不同的另外一種物質,可由苯經光照得到。 1845年德國化學家霍夫曼從煤焦油的輕餾分中發現了苯,他的學生查爾斯·曼斯菲爾德(Charles Mansfield)隨後進行了加工提純。後來他又發明了結晶法精製苯。他還進行工業應用的研究,開創了苯的加工利用途徑。大約從1865年起開始了苯的工業生產。最初是從煤焦油中回收。隨著它的用途的擴大,產量不斷上升,到1930年已經成為世界十大噸位產品之一。

  苯具有的苯環結構導致它有特殊的芳香性。苯環是最簡單的芳環,由六個碳原子構成一個六元環,每個碳原子接一個基團,苯的6個基團都是氫原子。 苯不是單、雙鍵交替排列的輪烯,原子間成鍵並不是不連續的單雙鍵交替,而是被離域π電子雲覆蓋。參見芳香環。  苯分子是平面分子,12個原子處於同一平面上,6個碳和6個氫是均等的,C-H鍵長為1.08Å,C-C鍵長為1.40Å,此數值介於單雙鍵長之間。分子中所有鍵角均為120°,說明碳原子都採取sp雜化。這樣每個碳原子還剩餘一個p軌道垂直於分子平面,每個軌道上有一個電子。於是6個軌道重疊形成離域大Π鍵(即π),存在下圖所示的共振式,現在認為這是苯環非常穩定的原因,也直接導致了苯環的芳香性。  從分子軌道理論來看,可以認為苯的6個"p"軌道相互作用形成6個π分子軌道,其中ψ、ψ、ψ是能量較低的成鍵軌道,ψ、ψ、ψ是能量較高的反鍵軌道。ψ、ψ和ψ、ψ是兩對簡併軌道。基態時苯的電子雲分佈是三個成鍵軌道疊加的結果,故電子雲均勻分佈於苯環上下及環原子上,形成閉合的電子雲。它是苯分子在磁場中產生環電流的根源。

  苯的沸點為80.1°C,熔點為5.5°C,在常溫下是一種無色、有芳香氣味的透明液體,易揮發。苯比水密度低,密度為0.88g/ml,但其分子質量比水重。苯難溶於水,1升水中最多溶解1.8g苯;但苯是一種良好的有機溶劑,溶解有機分子和一些非極性的無機分子的能力很強。  苯能與水生成恆沸物,沸點為69.25°C,含苯91.2%。因此,在有水生成的反應中常加苯蒸餾,以將水帶出。  在10～1500毫米Hg之間的飽和蒸氣壓可以根據安託萬方程計算:  其中:P單位為mmHg,t單位為°C,A = 6.91210,B = 1214.645,C = 221.205。

  苯參加的化學反應大致有3種:一種是其他基團和苯環上的氫原子之間發生的取代反應;一種是發生在C-C雙鍵上的加成反應;一種是苯環的斷裂。

  苯環上的氫原子在一定條件下可以被鹵素、硝基、磺酸基、烴基等取代,生成相應的衍生物。由於取代基的不同以及氫原子位置的不同、數量不同,可以生成不同數量和結構的同分異構體。  苯環的電子雲密度較大,所以發生在苯環上的取代反應大都是親電取代反應。親電取代反應是芳環有代表性的反應。苯的取代物在進行親電取代時,第二個取代基的位置與原先取代基的種類有關。

  苯的滷代反應的通式可以寫成:  反應過程中,鹵素分子在苯和催化劑的共同作用下異裂,X進攻苯環,X與催化劑結合。以溴為例:反應需要加入鐵粉,鐵在溴作用下先生成三溴化鐵。  反應機理為:  在工業上,滷代苯中以氯和溴的取代物最為重要。

  苯和硝酸在濃硫酸作催化劑的條件下可生成硝基苯:  硝化反應是一個強烈的放熱反應,很容易生成一取代物,但是進一步反應速度較慢。

  用濃硫酸或者發煙硫酸在較高溫度下可以將苯磺化成苯磺酸。  磺化是可逆反應,苯磺酸在加熱下與稀硫酸或鹽酸反應,可失去磺基,生成苯。所以在合成時可以通過磺化反應保護芳核上的某一位置。  苯環上引入一個磺酸基後反應能力下降,不易進一步磺化,需要更高的溫度才能引入第二、第三個磺酸基。這說明硝基、磺酸基都是鈍化基團,即妨礙再次親電取代進行的基團。

  在AlCl催化下,苯也可以和醇、烯烴和鹵代烴反應,苯環上的氫原子被烷基取代生成烷基苯。這種反應稱為烷基化反應,又稱為傅-克烷基化反應。例如與乙烯烷基化生成乙苯:  在反應過程中,R基可能會發生重排:如1-氯丙烷與苯反應生成異丙苯,這是由於自由基總是趨向穩定的構型。  在強路易斯酸催化下,苯與醯氯或者羧酸酐反應,苯環上的氫原子被醯基取代生成醯基苯。反應條件類似烷基化反應。

  苯環雖然很穩定,但是在一定條件下也能夠發生雙鍵的加成反應。通常經過催化加氫,蘭尼鎳/鈀/鉑作催化劑,苯可以生成環己烷。  此外由苯生成六氯環己烷(六六六)的反應可以在紫外線照射的條件下,由苯和氯氣加成而得。

  苯和其他的烴一樣,都能燃燒。當氧氣充足時,產物為二氧化碳和水。  苯在特定情況下也可被臭氧氧化,產物是乙二醛。這個反應可以看作是苯的離域電子定域後生成的環狀多烯烴發生的臭氧化反應。  但是在一般條件下,苯不能被強氧化劑所氧化。但是在氧化鉬、五氧化二釩等催化劑存在下,與空氣中的氧在500°C時反應,苯可以選擇性的氧化成順丁烯二酸酐。這是屈指可數的幾種能破壞苯的六元碳環系的反應之一。(馬來酸酐是五元雜環。)  這是一個強烈的放熱反應。

  苯在高溫下,用鐵、銅、鎳做催化劑,可以發生縮合反應生成聯苯。和甲醛及次氯酸在氯化鋅存在下可生成氯甲基苯。和乙基鈉等烷基金屬化物反應可生成苯基金屬化物。在四氫呋喃中氯苯或溴苯和鎂反應可生成苯基格林尼亞試劑。

  

  鄰、對位定位基亦被稱為"o"(ortho)、"p"(para)定位基,可使新的取代基主要進入鄰、對位("o"+"p">60%),除了鹵素以外都可使苯環活化,有利於親電取代反應的進行。

  間位定位基亦被稱為"m"(meta)定位基,可使新的定位基主要進入間位("m">40%),並使苯環鈍化,不利於親電取代反應的進行。

  苯可以由含碳量高的物質不完全燃燒獲得。自然界中,火山爆發和森林火災都能生成苯。苯也存在於香菸的煙中。  直至二戰,苯還是一種鋼鐵工業焦化過程中的副產物。這種方法只能從1噸煤中提取出1千克苯。1950年代後,隨著工業上,尤其是日益發展的塑料工業對苯的需求增多,由石油生產苯的過程應運而生。現在全球大部分的苯來源於石油化工。工業上生產苯最重要的三種過程是催化重整、甲苯加氫脫烷基化和蒸汽裂化。

  在煤煉焦過程中生成的輕焦油含有大量的苯。這是最初生產苯的方法。將生成的煤焦油和煤氣一起通過洗滌和吸收裝置,用高沸點的煤焦油作為洗滌和吸收劑回收煤氣中的煤焦油,蒸餾後得到粗苯和其他高沸點餾分。粗苯經過精製可得到工業級苯。這種方法得到的苯純度比較低,而且環境汙染嚴重,工藝比較落後。

  在原油中含有少量的苯,從石油產品中提取苯是最廣泛使用的製備方法。

  重整這裡指使脂肪烴成環、脫氫形成芳香烴的過程。這是從第二次世界大戰期間發展形成的工藝。  在500-525 °C、8-50個大氣壓下,各種沸點在60-200 °C之間的脂肪烴,經鉑-錸催化劑,通過脫氫、環化轉化為苯和其他芳香烴。從混合物中萃取出芳香烴產物後,再經蒸餾即分出苯。也可以將這些餾分用作高辛烷值汽油。

  蒸汽裂解是由乙烷、丙烷或丁烷等低分子烷烴以及石腦油、重柴油等石油組份生產烯烴的一種過程。其副產物之一裂解汽油富含苯,可以分餾出苯及其他各種成分。裂解汽油也可以與其他烴類混合作為汽油的新增劑。  裂解汽油中苯大約有40-60%,同時還含有二烯烴以及苯乙烯等其他不飽和組份,這些雜質在貯存過程中易進一步反應生成高分子膠質。所以要先經過加氫處理過程來除去裂解汽油中的這些雜質和硫化物,然後再進行適當的分離得到苯產品。

  從不同方法得到的含苯餾分,其組分非常複雜,用普通的分離方法很難見效,一般採用溶劑進行液-液萃取或者萃取蒸餾的方法進行芳烴分離,然後再採用一般的分離方法分離苯、甲苯、二甲苯。根據採用的溶劑和技術的不同又有多種分離方法。

  甲苯脫烷基製備苯,可以採用催化加氫脫烷基化,或是不用催化劑的熱脫烷基。原料可以用甲苯、及其和二甲苯的混合物,或者含有苯及其他烷基芳烴和非芳烴的餾分。

  用鉻、鉬或氧化鉑等作催化劑,500-600 °C高溫和400-600個大氣壓的條件下,甲苯與氫氣混合可以生成苯,這一過程稱為加氫脫烷基化作用。如果溫度更高,則可以省去催化劑。反應按照以下方程式進行:  根據所用催化劑和工藝條件的不同又有多種工藝方法:

  甲苯在高溫氫氣流下可以不用催化劑進行脫烷基製取苯。反應為放熱反應,針對遇到的不同問題,開發出了多種工藝過程。

  隨著二甲苯用量的上升,在1960年代末相繼開發出了可以同時增產二甲苯的甲苯歧化和烷基轉移技術,主要反應為: 這個反應為可逆反應,根據使用催化劑、工藝條件、原料的不同而有不同的工藝過程。

  此外,苯還可以通過乙炔三聚得到,但產率很低。具體的做法是,將乙炔通過高溫石英管(500°C)。反應方程式如下:  此反應實則為狄爾斯-阿爾德反應。

  氣相色譜和液相色譜可以檢測各種產品中苯的含量。苯的純度的測定一般使用冰點法。  對空氣中微量苯的檢測,可以用甲基矽油等有揮發性的有機溶劑或者低分子量的聚合物吸收,然後通過色譜進行分析;或者採用比色法分析;也可以將含有苯的空氣深度冷凍,將苯冷凍下來,然後把硫酸鐵和過氧化氫溶液加入得到黃褐色或黑色沉澱,再用硝酸溶解,然後通過比色法分析。或者直接用硝酸吸收空氣中的苯,硝化成間二硝基苯,然後用二氯化鈦溶液滴定,或者用間二甲苯配製的甲乙酮鹼溶液比色定量。

  

  由於苯的揮發性大,暴露於空氣中很容易擴散。人和動物吸入或面板接觸大量苯進入體內,會引起急性和慢性苯中毒。有研究報告表明,引起苯中毒的部分原因是由於在體內苯生成了苯酚。  苯對中樞神經系統產生麻痺作用,引起急性中毒。重者會出現頭痛、噁心、嘔吐、神志模糊、知覺喪失、昏迷、抽搐等,嚴重者會因為中樞系統麻痺而死亡。少量苯也能使人產生睡意、頭昏、心率加快、頭痛、顫抖、意識混亂、神志不清等現象。攝入含苯過多的食物會導致嘔吐、胃痛、頭昏、失眠、抽搐、心率加快等症狀,甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸氣5-10分鐘便會有致命危險。  長期接觸苯會對血液造成極大傷害,引起慢性中毒,引起神經衰弱綜合症。苯可以損害骨髓,使紅血球、白細胞、血小板數量減少,並使染色體畸變,從而導致白血病,甚至出現再生障礙性貧血。苯可以導致大量出血,從而抑制免疫系統的功用,使疾病有機可乘。有研究報告指出,苯在體內的潛伏期可長達12-15年。  婦女吸入過量苯後,會導致月經不調達數月,卵巢會縮小。苯對胎兒發育和對男性生殖力的影響尚未明瞭。孕期動物吸入苯後,會導致幼體的重量不足、骨骼延遲發育、骨髓損害。  苯對面板、粘膜有刺激作用。國際癌症研究中心(IARC)已經確認苯為致癌物。  接觸限值:  毒性:  當然,由於每個人的健康狀況和接觸條件不同,對苯的敏感程度也不相同。嗅出苯的氣味時,它的濃度大概是1.5ppm,這時就應該注意到中毒的危險。在檢查時,通過尿和血液的檢查可以很容易查出苯的中毒程度。

  苯主要通過呼吸道吸入(47-80%)、胃腸及面板吸收的方式進入人體。一部分苯可通過尿液排出,未排出的苯則首先在肝中細胞色素P450單加氧酶作用下被氧分子氧化為環氧苯(7-氧雜雙環[4.1.0]庚-2,4-二烯)。環氧苯與它的重排產物氧雜環庚三烯存在平衡,是苯代謝過程中產生的有毒中間體。接下來有三種代謝途徑:與谷胱甘肽結合生成苯巰基尿酸;繼續代謝為苯酚、鄰苯二酚、對苯二酚、偏苯三酚、鄰苯醌、對苯醌等,以葡萄糖苷酸或硫酸鹽結合物形式排出;以及被氧化為已二烯二酸。  乙醇和甲苯可以降低苯的毒性。

  由於苯可以在空氣中燃燒,因此它一般都被定為危險品。例如在中華人民共和國國家標準《危險貨物品名錶》(GB 12268-90)中,苯屬第三類危險貨物易燃液體中的中閃點液體。而且由於它的揮發性,可能造成蒸氣區域性聚集,因此在貯存、運輸時一般都要求遠離火源和熱源,防止靜電。  由於苯的冰點比較高(5.5°C),在寒冷天氣中運輸會有困難,但是加熱熔化會帶來危險性。

  早在1920年代,苯就已是工業上一種常用的溶劑,主要用於金屬脫脂。由於苯有毒,人體能直接接觸溶劑的生產過程現已不用苯作溶劑。  苯有減輕爆震的作用而能作為汽油新增劑。在1950年代四乙基鉛開始使用以前,所有的抗爆劑都是苯。然而現在隨著含鉛汽油的淡出,苯又被重新起用。由於苯對人體有不利影響,對地下水質也有汙染,歐美國家限定汽油中苯的含量不得超過1%。至2011年時,美國國家環境保護局將進一步收緊限制,令汽油的苯含量上限進一步降低至0.62%。  苯在工業上最重要的用途是做化工原料。苯可以合成一系列苯的衍生物:  此外還可以用來合成氫醌,蒽醌等化工產品。

  在若干軟性飲品,如部分汽水、果汁飲品、果汁味飲品、葡萄適中,其中的苯甲酸鹽類防腐劑(包括苯甲酸鈉、苯甲酸鉀、苯甲酸鈣)會跟維他命C(抗壞血酸)或異抗壞血酸發生化學作用,脫羧,形成少量的致癌物質苯。該反應在光照或加熱時加速進行。多數飲料中,苯的含量都在10μg/kg以下,符合世界衛生組織的標準(10ppb),但高於美國(5ppb)、加拿大(5ppb)和歐盟(1ppb)的標準。有少量飲料含有較高含量的苯,含量最高的可達87.9ppb,但與日常生活中吸入的苯含量相比,這個數值仍然較小。例如,人每天吸入的潔淨空氣中約含苯220μg;人開車一小時會吸入40μg的苯;每天吸20支菸的人約會吸入7900μg的苯(歐盟估計值),通過被動吸菸吸入的苯也有63μg。  2008年,可口可樂公司宣佈,將逐漸在其飲料中(除芬達外)禁止苯甲酸鈉的使用。

  下面是一些有代表性的苯的取代物或與苯結構相似的物質。
'(Benzene、'、、或PhH)舊稱囷、焑、㷍、𰰨等,是一種碳氫化合物,在常溫下為一種高度易燃,有香味的無色的液體。同時,苯有高的毒性,也是一種致癌物質。