Органическая окислительно-восстановительная реакция - Organic redox reaction
Органические сокращения или же органическое окисление или же органические окислительно-восстановительные реакции находятся окислительно-восстановительные реакции что происходит с органические соединения. В органическая химия окисления и восстановления отличаются от обычных окислительно-восстановительных реакций, потому что многие реакции носят название, но на самом деле не связаны с переносом электронов в электрохимический смысл слова.[1] Вместо этого релевантным критерием органического окисления является увеличение количества кислорода и / или потеря водорода, соответственно.[2]
Простой функциональные группы могут быть расположены в порядке увеличения степень окисления. В числа окисления являются лишь приближением:[1]
| степень окисления | соединения |
|---|---|
| −4 | метан |
| −3 | алканы |
| −2, −1 | алканы, алкены, спирты, алкилгалогениды, амины |
| 0 | алкины, геминальные диолы |
| +1 | альдегиды |
| +2 | хлороформ, цианистый водород, кетоны |
| +3 | карбоновые кислоты, амиды, нитрилы (алкилцианиды) |
| +4 | углекислый газ, тетрахлорметан |
Когда метан окисляется до углекислый газ его степень окисления изменяется от -4 до +4. Классические сокращения включают алкен сокращение до алканы и классические окисления включают окисление спиртов к альдегиды. В процессе окисления электроны удаляются, и электронная плотность молекулы уменьшается. При сокращении электронная плотность увеличивается, когда к молекуле добавляются электроны. Эта терминология всегда сосредоточена на органическом соединении. Например, обычно говорят о сокращении кетон к литийалюминийгидрид, но не к окислению алюмогидрида лития кетоном. Многие окисления включают удаление атомов водорода из органической молекулы, и наоборот, восстановление добавляет атомы водорода к органической молекуле.
Многие реакции, классифицируемые как редукции, также относятся к другим классам. Например, преобразование кетона в спирт под действием алюмогидрида лития можно рассматривать как восстановление, но гидрид также является хорошим нуклеофил в нуклеофильное замещение. Многие окислительно-восстановительные реакции в органической химии реакция сочетания механизм реакции с участием свободный радикал промежуточные звенья. Настоящую органическую окислительно-восстановительную химию можно найти в электрохимическом органическом синтезе или электросинтез. Примеры органических реакций, которые могут иметь место в электрохимическая ячейка являются Электролиз Кольбе.[3]
В непропорциональность В ходе одной и той же химической реакции реагент окисляется и восстанавливается с образованием двух отдельных соединений.
Асимметричное каталитическое восстановление и асимметричное каталитическое окисление важны в асимметричный синтез.
Органическое окисление
Большинство окислений проводится воздухом или кислород. Это окисление включает пути к химическим соединениям, устранение загрязняющих веществ и горение.Для органических окислений существует несколько механизмов реакции:
- Перенос одного электрона
- Окисление через сложноэфирные промежуточные соединения с хромовая кислота или же диоксид марганца
- Перенос атома водорода как в свободнорадикальное галогенирование
- Окисление с участием озон в озонолиз или же перекиси (например. пероксикислоты )
- Окисления с участием реакция элиминации механизм, такой как Окисление Сверна, то Корнблюм окисление и с такими реагентами, как IBX кислота и Десс-Мартин периодинан.
- Окисление нитроксид радикалы Соль фреми или же ТЕМП
Органические сокращения
Для органических восстановлений существует несколько механизмов реакции:
- Прямые электронные переводы (например. Сокращение березы ).
- Гидрид передача в сокращениях, например, литийалюминийгидрид или гидридный сдвиг, как в Редукция Меервейна-Понндорфа-Верлея[4]
- Гидрирования используя различные катализаторы (например. Никель Ренея или же Диоксид платины ) или конкретные скидки (например, названные реакции Такие как Редукция Розенмунда ).
- Диспропорционирование реакция, такая как Канниццаро реакция
Восстановление, которое не вписывается ни в какой механизм реакции восстановления и в котором отражается только изменение степени окисления, включает Реакция Вольфа-Кишнера.
Смотрите также
Функциональные группы окисления
- Окисление первичных спиртов до альдегидов
- Окисление первичных спиртов до карбоновых кислот
- Окисление вторичных спиртов до кетонов
- Окисление оксимов и первичных аминов до нитросоединений
- Расщепление гликоля
- Окислительное расщепление α-гидроксикислот
- Окисление алкенов
- Окисление первичных аминов до нитрилов
- Окисление тиолов до сульфоновых кислот
- Окисление гидразинов до азосоединений
Функциональные групповые сокращения
- Восстановление карбонила
- Восстановление амида
- Восстановление нитрила
- Восстановление нитросоединений
- Редукция иминов и базисов Шиффа
- Восстановление ароматических соединений до насыщенных колец
Рекомендации
- ^ а б Марш Джерри; (1985). Продвинутая органическая химия реакции, механизмы и структура (3-е изд.). Нью-Йорк: John Wiley & Sons, inc. ISBN 0-471-85472-7
- ^ Органические окислительно-восстановительные системы: синтез, свойства и применение, Тору Нишинага 2016
- ^ http://www.electrosynthesis.com Связь В архиве 2008-05-15 на Wayback Machine
- ^ Уайлдс, А. (1944). «Восстановление с помощью алкоксидов алюминия (восстановление Меервейна-Понндорфа-Верли)». Орг. Реагировать. 2 (5): 178–223. Дои:10.1002 / 0471264180.or002.05.