Oxidace alkoholu

Existují dva typy oxidace alkoholu .

úplná oxidace;
řízená oxidace.

Oxidace alkoholu vede k různým sloučeninám podle toho, zda se jedná o primární, sekundární nebo terciární deriváty.

Kompletní oxidace alkoholu

Aby se alkohol úplně oxidoval, spaluje se plamenem. Na konci reakce se veškerý alkohol reagoval a vzniklé produkty jsou oxid uhličitý (CO 2 ) a vodní páry (H 2 O). Reakce je exotermická, protože vydává teplo.

Během úplné oxidace je uhlíkový řetězec alkoholu upraven.

Zde je obecná reakční rovnice a příklad:

${\ rm {{C_ {n} H _ {{2n + 1}} OH + {\ frac {3n} {2}} O_ {2} {\ xrightarrow {flame}} nCO_ {2} + (n + 1 ) H_ {2} O}}}$

${\ rm {{C_ {4} H_ {9} OH + {\ frac {12} {2}} O_ {2} {\ xrightarrow {flame}} 4CO_ {2} + 5H_ {2} O}}}$

Řízená oxidace alkoholu

Řízenou oxidací lze z alkoholu získat:

ať už je to primární alkohol , aldehyd nebo karboxylová kyselina;
pokud je to sekundární alkohol , keton ;
pokud se jedná o terciární alkohol , nedochází k oxidaci.

K dosažení řízené oxidace musí být alkohol podroben reakci s oxidačním činidlem, jako je CrO2 (manganistanové nebo dichromanové ionty silně oxidují, tj. Oxidují primární alkohol na karboxylovou kyselinu a ne na aldehyd) nebo PCC . Poté proběhne oxidačně- redukční reakce .

Během řízené oxidace se jedná pouze o hydroxylovou charakteristickou skupinu alkoholu.

Řízená oxidace primárního alkoholu

příklad propan-1-olu

Oxidačně-redukční polorovnice: pro oxidant musí být tolik elektronů jako pro redukční činidlo (tedy multiplikace)

× 2 {MnO 4 - + 5e - + 8H + = Mn 2+ + 4H 2 O}
X 5 {CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH = CH 3 -CH 2 -CHO + 2e - + 2 H + }

reakční rovnice: spojíme dvě poloviční rovnice odstraněním elektronů

5CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH + 2MnO 4 - + 6H + 5CH 3 -CH 2- CHO + 2Mn 2+ + 8H 2 O ${\ xrightarrow {kyselina}}$

Kyselé reakční prostředí umožňuje reakci. Nejčastěji se kyselina sírová (2 H + + SO 4 2 ), se používá k okyselení roztoku.

Navíc, když je oxidant v přebytku, dochází k tvorbě karboxylové kyseliny .

Řízená oxidace sekundárního alkoholu

příklad propan-2-olu

Oxidačně-redukční polorovnice: pro oxidant musí být tolik elektronů jako pro redukční činidlo (tedy multiplikace)

× 2 {MnO 4 - + 5e - + 8H + = Mn 2+ + 4H 2 O}
X 5 {CH 3 -CHOH-CH 3 = CH 3 -CO-CH 3 + 2e - + 2 H + }

reakční rovnice: spojíme dvě poloviční rovnice odstraněním elektronů

5CH 3 CHOH-CH 3 + 2MnO 4 - + 6H + 5CH 3 -CO-CH 3 + 2Mn 2+ + 8 H 2 O ${\ xrightarrow {kyselina}}$

Kyselé prostředí umožňuje reakci. Nejčastěji se k okyselení reakčního média používá vodný roztok kyseliny sírové.

Praktické shrnutí různých oxidací

Reakce	Činidla	Užitečnost	Výhody	Nevýhody
Jonesova oxidace	Oxid chromitý , kyselina sírová , aceton	alkohol I → karboxylová kyselina, alkohol II → keton	Rychlé a vysoké výnosy	Zbytky toxického chromu
Collinsova oxidace	Oxid chromitý , pyridin , dichlormethan	alkohol I → aldehyd, alkohol II → keton	Toleruje mnoho funkčních skupin	Zbytky toxického chromu, riziko zánětu, hygroskopické
Sarettova oxidace	Oxid chromitý , pyridin	alkohol I → aldehyd a / nebo karboxylová kyselina, alkohol II → keton		Zbytky toxického chromu, riziko zánětu, hygroskopické
Swernova oxidace	oxalylchlorid , dimethylsulfoxid , triethylamin	alkohol I → aldehyd, alkohol II → keton	Měkké podmínky	Toxická činidla, uvolňování oxidu uhelnatého
Coreyova oxidace	Pyridiniumchlorchromát	alkohol I → aldehyd, alkohol II → keton	Zřídka vede k nadměrné oxidaci karboxylové kyseliny	Toxicita PCC

Podívejte se také