Окисление на изопропилбензен перманганат калий в алкална среда. Редукционни реакции, включващи органични вещества

Държавен технологичен институт Санкт Петербург

(Технически университет)

Катедра по биологична химия Фуйтьор 4

Група 476.

Курсова работа

Окисляване на алкени

Ученик ............................................. rytin a.i.

Лектор .................................... ... Санкт Петербург YU.L.

Санкт Петербург

Въведение

1.epoxidation (реакция N.A. Priezhev, 1909)

2. Хидроксилация

2.1анти -Hhydroxylation.

2.2син -Hhydroxylation.

3. Опаковки с теглене на алкени

4.Озомелиза

5. Общество на алкени в присъствието на паладий соли

Заключение

Списък на използваните източници

Въведение

Окислението е една от най-важните и обичайни трансформации на органични съединения.

При окисление в органична химия, процесите, водещи до изчерпване на съединения с водород или обогатяване с кислород. В този случай се извършва електронната молекула. Съответно, възстановяването разбират отделянето от органичната кислородна молекула или водородното приспособление към него.

При реакции на окислителни редуциращи, окислители са съединения с голям афинитет за електрон (електрофила) и редуциращи агенти - съединения, които имат тенденция да върнат електроните (нуклеофили). Лекотата на окисление на съединението се увеличава с растежа на нуклеофилността му.

При окисляване на органични съединения, като правило, общото предаване на електрони и съответно се наблюдават промени в валентността на въглеродните атоми. Следователно, концепцията за степента на окисление е условният заряд на атом в молекулата, изчислен, въз основа на предположението, че молекулата се състои само от йони - е само условен, формален характер.

При приготвянето на уравненията на редокс реакциите е необходимо да се определи редуциращият агент, окислителния агент и броя на посветените и получените електрони. Като правило коефициентите се избират с помощта на метод за електронно-йонна баланс (метод за полуобразуване).

В този метод преминаването на електрони от един атоми или йони към друг, като се отчита естеството на средата (киселина, алкална или неутрална), в която реакцията продължава. Да изравнят броя на кислородните и водородните атоми или водните молекули и протони (ако се въвеждат кисела среда) или водните молекули и хидроксидните йони (ако алкал) се въвеждат.

Така при писане на полуритици за възстановяване и окисление е необходимо да се пристъпи от състава на йони, които са в разтвор. Молекулярна форма трябва да бъдат написани в молекулярна форма, слабо разтворим или газ, освободен под формата на газ.

Като пример, помислете за процеса на окисление на етилен чрез разреден воден разтвор на калиев перманганат (реакция на Wagner). В хода на тази реакция, етиленът се окислява до етилен гликол, а калиевият перманганат се възстановява до манганов диоксид. При двойна връзка се съединяват два хидроксила:

3C2H4 + 2kmno 4 + 4H2O → 3C2H6O2 + 2MN02 + 2KOH

Полуанкерно реакция: MNO 4 ¯ + 2H2O + 3 д. → MNO 2 + 4OH ¯ 2

Полу-реакция на окисление: С2Н 4 + 2ОН - - - 2 д. → C2H6O 2 3

Накрая имаме в йонна форма:

2MNO 4 ¯ + 4H2O + 3C2H4 + 6OH ¯ → 2MNO 2 + 8OH ¯ + 3C 2H6O2

След извършване на необходимите съкращения на такива членове, напишете уравнението в молекулярна форма:

3C2H4 + 2KMNO 4 + 4H2O \u003d 3C2H6O2 + 2MN02 + 2KOH.

Характеристика на някои окислители

Кислород

Въздушният кислород се използва широко в технологичните процеси, тъй като това е най-евтиният окислител. Но оксигенацията на въздушния кислород е свързана с трудностите, свързани с контрола на процеса, който тече в различни посоки. Окислението обикновено се извършва при високи температури в присъствието на катализатори.

Озон

OZONE O 3 се използва за получаване на алдехиди и кетони, ако те са трудни за получаване по други начини. Най-често озонът се използва за установяване на структурата на ненаситените съединения. Озонът се получава под действието на тихо електрическо изпускане на кислород. Едно от съществените предимства на озонизацията, в сравнение с хлориране, е липсата на токсини след обработка.

Калиев перманганат

Перманганатният калий е най-често използваният окисляващ агент. Реагентът е разтворим във вода (6.0% при 20 ° С), както и в метанол, ацетон и оцетна киселина. За окисление, воден (понякога ацетон) разтвори се използват KMNO4 в неутрална, кисела или алкална среда. При провеждането на метод в неутрална среда се прибавя магнезий, алуминий или въглероден диоксид към неутрализацията на калиев хидроксид, прибавя се към реакционната маса. Реакцията на окисление на KMNO4 в кисела среда най-често се извършва в присъствието на сярна киселина. Алкалната среда в окислението създава KOH, генерирана по време на реакцията, или първоначално се добавя към реакционната маса. При слабо алкална и неутрална среда KMNO 4 окислява по уравнение:

Kmno 4 +. 3 д. + 2H2O \u003d K + + MNO 2 + 4OH ¯

в кисела среда:

Kmno 4 +. 5 д. + 8H + \u003d K + + mn2 + + 4H2O

Използва се калиев перманганат, за да се получат 1,2-диоли от алкени, с окисление на първични алкохоли, алдехиди и алкилари до карбоксилни киселини, както и за окислено разделяне на въглеродния скелет през множество връзки.

На практика обикновено се използва доста голям излишък (повече от 100%) kmno 4. Това се обяснява с факта, че при нормални условия KMNO 4 частично се разлагат на манганов диоксид с освобождаване на O 2. Разлага се концентриран Н2S04, когато се нагрява в присъствието на Rebuilders с експлозия; Смеси от калиев перманганат с органични вещества също са взривни вещества.

Nadkislot.

Пероцетните и пермеятните киселини се получават чрез реакция от 25-90% водороден пероксид с подходяща карбоксилна киселина съгласно следната реакция:

RCOOH + H2O2 \u003d RCOOOH + H2O

В случай на оцетна киселина, това равновесие е сравнително бавно и за ускоряване образуването на пикове обикновено се добавя сярна киселина като катализатор. Формалната киселина е достатъчно силна сама по себе си, за да се гарантира бързото установяване на равновесие.

Получава се в смес, получена в смес с трифлуорооцетна киселина на трифлуорооцетен анхидрид с 90% водороден пероксид, още по-силен окислител. По подобен начин, Perussic киселина може да бъде получена от оцетен анхидрид и водороден пероксид.

Особено популярна фирма м. -Hlorperbenzoic киселина, тъй като е относително безопасна в обращение, тя е доста стабилна и може да се съхранява дълго време.

Окисляването се дължи на освободения кислороден атом:

RCOOOH \u003d RCOH + [O]

Надбизитни се използват за получаване на епоксиди от алкени, както и лактони от алициклични кетони.

Водороден пероксид

Водородният пероксид е безцветна течност, смесена с вода, етанол и диетилов етер. 30% разтвор Н202 се нарича perhydro. Високо концентрираното лекарство може да реагира с органични вещества с експлозия. При съхранение на кислород и вода. Устойчивостта на водороден пероксид се увеличава с разреждане. За окисление се използват водни разтвори на различни концентрации (от 3 до 90%) в неутрална, кисела или алкална среда.

H2O 2 \u003d H2O + [O]

Действието на този реагент върху а, р-неинхабинирани карбонилни съединения в алкалната среда се получават чрез подходящи епоксиалдехиди и кетони, окисляването на карбоксилни киселини в киселата среда се синтезира. 30% разтвор Н202 в оцетна киселина окислява алкени в 1,2-диол. Използва се водороден пероксид: за получаване на органични и неорганични пероксиди, камъчета и перкарбонат Na; като окислител в ракетни горива; При получаването на епоксиди, хидрохинон, пироцетехин, етилен гликол, глицерин, ускорители в вулканизацията на групата на Tyurama et al.; За избелващи масла, мазнини, кожа, кожа, текстилни материали, хартия; за почистване на германий и силициеви полупроводникови материали; като дезинфектант за обезвреждане на битови и промишлени отпадъчни води; в медицината; като източник на 2 в подводници; H 2O2 е част от фертон реагент (Fe 2 + Н202), който се използва като източник на свободни радикали в органичен синтез.

Рутениеви тетраксиди и осмия

Tetraxide OSMIA OSO 4 - прах от бял до бледожълт цвят с t. Pl. 40.6ºС; t. kip. 131.2ºС. Прекъсва се при стайна температура, разтворим във вода (7.47 g в 100 ml при 25 ° С), СВД 4 (250 g 100 g разтворител при 20 ° С). В присъствието на органични съединения, ковач поради възстановяването до OSO2.

Ruo 4 е златна жълта призма с t. Pl. 25.4ºС, носещо се осъществява при стайна температура. Умерено разтворим във вода (2.03 g на 100 ml при 20 ° С), много добре разтворим в CCL 4. Силен окислител от OSO 4. Над 100ºС експлодира. Както и осмиевият тетраоксид има голяма токсичност и висока цена.

Тези окислители се използват за окисление на алкени в а-гликолите при меки условия.

Както вече споменахме, окислението на органичната материя е въвеждането на кислород в неговия състав и (или) разцепването на водород. Възстановяване - обратен процес (инжектиране на водород и разцепване на кислород). Като се има предвид съставът на алкинаните (CNH2N + 2), може да се заключи за тяхната невъзможност да се присъединят към реакцията на възстановяване, но способността да се участват в окислителни реакции.

Alkaans - съединения с ниска градуса на въглеродно окисление и в зависимост от реакционните условия, те могат да окисляват образуването на различни връзки.

При нормална температура, алканите не реагират дори и със силни окислители (H2CR2O7, KMNO4 и др.). Когато се въведе в открития пламък, алкана горя. В този случай, в излишък на кислород, тяхното пълно окисление се осъществява в CO2, където въглеродът има най-висока степен на окисление +4 и вода. Изгарянето на въглеводороди води до разкъсване на всички C-C и C-H връзки и е придружен от освобождаването на голямо количество топлина (екзотермична реакция).

Обикновено се приема, че механизмът на алкананската окисление включва радикален верижен процес, тъй като самата кислород е луда абсорбируема, за да разкъса водородния атом от алкан, е необходима частица, която ще инициира появата на алкилов радикал, който ще реагира с кислород, който дава пероксирадски. След това пероксирадекалът може да разкъса водородния атом от друга алканова молекула за образуване на алкилхидрат оксид и радикал.

Възможно е да се окислява алкани с въздушен кислород при 100-150 ° С в присъствието на катализатор - манган ацетат, тази реакция се прилага в промишлеността. Окисляването се осъществява, когато въздухът се подтикне през разтопения парафин, съдържащ припояча на манган.

Като В резултат на реакцията се образува смес от киселини, те се отделят от нереагиралия парафин с разтваряне във водни алкални, и след това се неутрализират с минерална киселина.

Директно в индустрията, този метод се използва за получаване на оцетна киселина от H-Bhutan:

Окисляване на алкени

Реакциите на алкано окисляването са разделени на две групи: 1) реакции, при които се запазва въглерод скелета, 2) на реакцията на окислителното разрушаване на въглеродния скелет на двойната молекула.

Окислителните реакции на алкени, като същевременно се поддържа въглероден скелет

1. Епоксидация (легирачна реакция)

Acyclic и циклични алкени, когато взаимодействат с перакиди в не-полярни среди, епогени (оксирани).

Също така, оксираните могат да бъдат получени чрез окисляване на алкените чрез хидропероксиди в присъствието на молибден, волфрам-, ванадий-съдържащи катализатори:

Най-простият оксиран - етиленов оксид - се получава в промишлеността чрез окисление чрез кислород в присъствието на сребърен или сребърен оксид като катализатор.

2. Антихидроксилиране (хидролиза на епоксиди)

Киселинната (или алкалната) хидролиза на епоксиди води до оповестяване на оксиден цикъл с образуването на трансдуи.

На първия етап епоксидният кислороден атом е протониран до образуването на циклично оксидиум, което се разкрива в резултат на нуклеофилна атака на водна молекула.

Разкритието на епоксидна пръстен, катализирано от основата, води и до образуването на транс-гликол.

3. Син-хидроксилиране

Един от най-старите методи на окисление на алкените е реакцията на вагер (окисление на калиев перманганат). Първоначално окисляването се образува от цикличен етер на манганова киселина, която се хидролизира до виколната диола:

В допълнение към реакцията на Wagner има друг метод за символ на алкени под действието на OSMIA оксид (VIII), който е предложен от рекичка. Под действието на тетраоксид осмий върху алкен върху етер или диоксан се образува черна утайка от цикличен естер на осмиевата киселина - осмата. Въпреки това, добавянето на OS04 към множествена комуникация се ускорява значително в пиридин. Получената черна утайка от осмата се разлага лесно чрез действието на водния разтвор на натриев хидросулфит:

Калиев перманганат или осмия оксид (VIII) окислява алкен до цис-1,2-диол.

Окислено разделяне на алкени

Окислителното разделяне на алкени включва реакциите на взаимодействие с калиев перманганат в алкална или в сярна киселина, както и окисляването на разтвор на хром триоксид в оцетна киселина или калиев дихромат и сярна киселина. Крайният резултат от такива трансформации е разделянето на въглеродния скелет при двойна връзка и образуването на карбоксилни киселини или кетони.

Разсадете алкените с крайни двойни връзки са разделени на карбоксилна киселина и въглероден диоксид:

Ако и двата въглеродни атома при двойна връзка съдържат само една алкилова група, се образува смес от карбоксилни киселини:

Но ако тетразехасти-двойната връзка е алкен - кетон:

Реакцията на озонолиза алкените е разработена много по-подготвителна важност. В продължение на много десетилетия тази реакция служи като основен метод за определяне на структурата на оригиналния алкенов. Тази реакция се провежда чрез преминаване на тока на озоновия разтвор в разтвор на кислороден алкан в метиленхлорид или етилацетат при -80 ... -100 ° С. Механизмът на тази реакция е настроен на CRYGA:

Озонидите са нестабилни съединения, които се разлагат с експлозията. Има два начина за разлагане на озониди - окислително и намаляване.

При хидролизата на озонидите, те се разделят на карбонилни съединения и водороден пероксид. Водороден пероксид окислява алдехид на карбоксилни киселини - това е окисляващо разлагане:

Намаляването на озонидов е много по-важно. Алдехидите или кетоните се намират като продукти на Ozonelysis в зависимост от структурата на оригиналния алкенов:

В допълнение към горните методи, има друг метод, предложен през 1955 г. Лемид:

В метода Lemye няма трудоемки процедури за разделяне на манганов диоксид, защото Диоксид и манганат отново се окисляват чрез периодични до перманганат йон. Това ви позволява да използвате само каталитичното количество калиев перманганат.

18. Редукционни реакции (продължение 2)

18.9. OSR с участието на органични вещества

В OSR органичните вещества с неорганични органични вещества най-често намаляват агентите. Така, когато изгарянето на органична материя, въглеродният диоксид и водата винаги се образуват в излишния кислород. Тя е по-сложна от реакции, когато се използват по-малко активни окислители. В този параграф се разглеждат само реакциите на представители на най-важните класове органични вещества с някои неорганични окислители.

Алкени. С меко окисление на алкените се превръщат в гликоли (диатомни алкохоли). Атом-редуциращи агенти в тези реакции - въглеродни атоми, свързани с двойна връзка.

Отговорът с разтвор на калиев перманганат се извършва в неутрална или слабо алкална среда, както следва:

C2H4 + 2KMNO 4 + 2H202O CH2OH-CH2OH + 2MN02 + 2KOH (охлаждане)

При по-строги условия окисляването води до прекъсване на въглеродна верига за двойна връзка и образуването на две киселини (в силно алкална среда - две соли) или киселинна и въглероден диоксид (в силно алкална среда - соли и карбонат) . \\ T

1) 5CH3CH \u003d Chch2CH3 + 8KMNO 4 + 12H2S04 5CH3 COOH + 5C2H5COH + 8MNSO 4 + 4K2S04 + 17H20 (нагряване)

2) 5CH 3 CH \u003d CH2 + 10KMNO 4 + 15H2S04 5CH3 COOH + 5CO2 + 10MNSO 4 + 5K2S04 + 20H20 (нагряване)

3) CH3CH \u003d Chch2CH3 + 6KMNO 4 + 10KOH CH 3 готвач + C2H 5 Cook + 6H2O + 6K 2 MNO 4 (отопление)

4) CH3CH \u003d CH2 + 10KMNO 4 + 13KOHC CH3 COW + K2CO3 + 8H2O + 10K 2 mN04 (отопление)

Калиев дихромат в средата със сярна киселина окислява алкените в подобно реакции 1 и 2.

Алкина. Алкинките започват да се окисляват в малко по-строги условия, отколкото алкените, така че те обикновено се окисляват с върха на въглеродна верига по тройна връзка. Както в случая с алкани, редуциращите атоми тук са въглеродни атоми, свързани в този случай чрез тройна връзка. В резултат на реакциите се образуват киселини и въглероден диоксид. Окисляването може да се извърши чрез перманганат или калиев дихромат в кисела среда, например:

5CH 3C CH + 8KMNO 4 + 12H2S04 5CH 3 COOH + 5CO2 + 8MNSO 4 + 4K 2S0 4 + 12H20 (отопление)

Понякога е възможно да се разпределят междинни окислителни продукти. В зависимост от позицията на тройната връзка в молекулата, тези или дикетони (R1 -CO-CO-R2) или алотетрони (R-Co-CHO).

Ацетилен може да бъде окислен от калиев перманганат в леко алеба за калиев оксалат:

3C2H2 + 8KMNO 4 \u003d 3K 2 C2O4 + 2H2O + 8MNO2 + 2KOH

В кисела среда окисляването преминава към въглероден диоксид:

C2H2 + 2KMNO 4 + 3H2S04 \u003d 2CO2 + 2MNSO 4 + 4H2O + K2S04

Гомезол хомолози. Бензоле хомолозите могат да бъдат окислени чрез калиев перманганат разтвор в неутрална среда до калиев бензоат:

C6H5CH3 + 2KMNO 4 \u003d C6H5 Cook + 2MNO 2 + KOH + H20 (кипящ)

C6H5CH2CH3 + 4KMNO 4 \u003d C6H5 Cook + K2CO3 + 2H2O + 4MNO2 + KOH (при нагряване)

Окисляването на тези вещества чрез дихромат или перманганат калий в киселинната среда води до образуването на бензоена киселина.

Алкохоли. Директният продукт на окисляването на първичните алкохоли е алдехид и вторични кетони.

Алдехидните алкохоли, образувани по време на окислението, лесно се окисляват до киселини, затова алдехидите от първичните алкохоли се получават чрез окисляване на калиев дихромат в кисела среда при точка на кипене на алдехид. Изпарени, алдехидите нямат време да се окисляват.

3C2H5OH + K2CR2O7 + 4H2S04 \u003d 3CH3CH0 + K2S04 + CR2 (S04) 3 + 7H20 (нагряване)

С излишък от окислител (KMNO 4, K2 CR2O7) във всяка среда, първичните алкохоли се окисляват до карбоксилни киселини или техните соли, и вторични с кетони. Третичните алкохоли при тези условия не са окислени, а метилов алкохол се окислява до въглероден диоксид. Всички реакции вървят при нагряване.

Двойно алкохол, етилен гликол HOCH2 -CH2OH, когато се нагрява в кисела среда с разтвор на KMNO4 или K2CR2O7, той лесно се окислява до въглероден диоксид и вода, но понякога е възможно да се разпредели междинно съединение Продукти (HOCH2 -COOH, HOOC-COOH и др.).

Алдехиди. Алдехидите са доста силни редуциращи агенти и следователно лесно се окисляват от различни окислители, например: KMNO 4, K2 CR2O7, о. Всички реакции идват при нагряване:

3ч 3 Чо + 2kmno 4 \u003d CH3 COOH + 2CH 3 готвач + 2mno 2 + H 2 O
3CH 3 CHO + K2CR2O7 + 4H2S04 \u003d 3CH3 COOH + CR2 (SO 4) 3 + 7H2O \\ t
СН 3 ЧО + 2ОН \u003d СН3 Coonh 4 + 2Ag + H2O + 3NH3

Формалдехид с излишък от окислител се окислява до въглероден диоксид.

18.10. Сравнение на окислението и намаляване на активността на различни вещества

От определенията на концепциите "атом-окислител" и "атомно-редуциращ агент" следва, че само окислителните свойства имат атоми в най-високо окисление. Напротив, атомите в най-ниското окисление намаляват редуциращите свойства. Атомите, които са в междинни степени на окисление могат да бъдат както окислителни средства и редуциращи агенти.

В същото време, въз основа на степента на окисление, е невъзможно да се оценят недвусмисленото оценяване на редоксните свойства на веществата. Като пример, обмислете връзките с елементите на групата VA. Азотните съединения (V) и антимон (V) са повече или по-малко силни окислители, бисмутните съединения (V) са много силни окислители и фосфорните съединения (V) с окислителни свойства практически не притежават. В този и други подобни случаи е важно тази степен на окисление да е характерна за този елемент, т.е. колко съединението съдържа атоми на този елемент в тази степен на окисление.

Всеки OSR тече към образуването на по-слаб окислител и по-слаб редуциращ агент. Като цяло, възможността за изтичане на всеки OSR, както и всяка друга реакция, може да се определи чрез знака за промяна на енергията на Гибс. В допълнение, електрохимични характеристики на окислители и редуциращи агенти (стандартни потенциали на двойки за възстановяване на редокс) се използват за количествено определяне на окислението и намаляване на активността на веществата. Въз основа на тези количествени характеристики можем да конструираме редиците на редокс активността на различни вещества. По този начин са изградени няколко метални напрежения, известни на вас. Тази серия дава възможност да се сравнят редукционните свойства на металите във водни разтвори при стандартни условия ( от \u003d 1 mol / l, T. \u003d 298.15 k), както и окислителните свойства на простите аквакатони. Ако в горната линия на тази серия се поставят йони (окислители) и в дъното - атоми на метали (редуциращи агенти), след това лявата страна на тази серия (към водород) ще изглежда така:

В този ред окислителните свойства на йони (горния ред) се подобряват от ляво на дясно и рехабилитационните свойства на металите (по-ниска линия), напротив, вдясно наляво.

Като се имат предвид разликите в рекоксираната активност в различни среди, можете да изградите подобни редове и за окислители. Така, за реакции в киселата среда (рН \u003d 0), "продължение" на редица метални активност в посока на амплификация на окислителни свойства се получава

Както в редица метална активност, окислителните свойства на окислители (горния ред) се подобряват от ляво на дясно. Но използвайки тази серия, за сравняване на възстановителната активност на редуциращите агенти (долната линия) е възможна само когато тяхната окислена форма съвпада с горния низ; В този случай той подобрявадясно наляво.

Разгледайте няколко примера. За да разберете дали този OSR е възможно да се използва общо правило, което определя посоката на потока на редокс реакциите (реакциите текат в посока на образуване на по-слаб окислител и по-слаб редуциращ агент).

1. Възможно ли е да се възстанови кобалт от разтвор на Косо 4 на магнезий?
Магнезият е по-силен редуциращ агент, отколкото кобалт и CO 2 йони са по-силни окислители, отколкото mg 2 йони, следователно можете.
2. Възможно ли е да се окислява мед на CuCl 2 в кисела среда?
Тъй като Fe 3B йони са по-силни окислители, отколкото CU 2 йони, а медът е по-силен редуциращ агент, отколкото Fe 2 йони, след което можете.
3. Възможно ли е, издухващ кислород през киселинната кисела киселинна киселина 2, за да се получи разтвор на FECL3?
Изглежда не, тъй като в нашия ред кислород остава лявата част на Fe 3 йони и е по-слаб окислител от тези йони. Но във воден разтвор, кислородът никога не е възстановен до Н20 2, в този случай се възстановява до Н20 и заема място между BR 2 и MNO2. Следователно, такава реакция е възможна, но тя се движи доста бавно (защо?).
4. Може ли калиев перманганат окисляване Н20 2 в киселата среда?
В този случай, Н202, редуциращият агент и редуциращият агент са по-силни от MN 2B йони, а MNO 4 йони са по-силни от образуването на кислород от пероксид. Следователно е възможно.

Подобен обхват, изграден за OSR в алкална среда, е както следва:

За разлика от "киселинните" серии, тази серия не може да се използва заедно с редица активност на металите.

Метод на електронно-йонна баланс (полу-ресурсен метод), интермолекулен OSR, интрамолекулен OSR, дисмутация ORV (непропорционално, самолечение-самолечение), конфутацията, пасивацията.

Използвайки метода на електронно-йонния баланс, направете уравненията на реакциите, които текат при добавяне на калиев постоянен разтвор на калиев А) Н2S (s, по-точно, s8), когато се добавя към подкислена сярна киселина. б) KHS; в) К2С; d) H2S03; д) KHSO 3; д) K 2S03; Д) HNO 2; ж) Kno 2; и) Ki (I 2); K) FESO 4; l) С2Н5ОН (СНЗСОН); m) ch3 Чо; Н) (СООН) 2 (СО2); Р) К2С2О4. Тук и по-нататък в необходимите случаи в любопитни скоби са окислителни продукти.
Направете уравненията на реакциите, протичащи при преминаването на следващите газове чрез разтвор на киселина със сярна киселина на калиев перманганат: а) С2Н2 (СО2); b) С2Н4 (СО2); с) С3Н4 (пропин) (СО2 и СНзООН); г) C3H6; д) CH4; д) HCHO.
Същото, но редуктантният разтвор се добавя към неутралния разтвор на калиев перманганат: а) kHS; б) k2 s; в) KHSO 3; г) K2S03; д) KNO 2; д) ki.
Същото, в разтвор на калиев перманганат, се добавя разтвор на калиев хидроксид: а) К2С (К2СО 4); б) К2СО 3; в) KNO 2; г) ki (kio 3).
Направете уравненията на следните реакции, протичащи в разтвора: a) kmno 4 + h 2 s ...;
б) KMNO 4 + HCL ...;
в) kmno 4 + hbr ...;
г) kmno 4 + hi ...
Направете следните уравнения на Margan Dioxide:
Разтворите на следните вещества се добавят към киселинния разтвор на киселина на калиев дихромат: а) KHS; б) k2 s; в) HNO 2; г) KNO 2; д) ki; д) FESO 4; ж) СН3СН2 ЧЗ; и) H2S03; k) KHSO 3; Л) K2S03. Направете уравненията на възникнали реакции.
Същото, но следните газове преминават през разтвора: а) Н2S; б) SO 2.
Към разтвора на калиев хромат, съдържащ калиев хидроксид, разтвори А) К2С (К2СО 4); б) К2СО 3; в) KNO 2; г) ki (kio 3). Направете уравненията на възникнали реакции.
Към разтвора на хром хром (III) се прибавя разтвор на разтвор на хидроксид на калиев хидроксид (III) за разтваряне на първоначално оформените от седимента и след това бром. Направете уравненията на възникнали реакции.
Същото, но на последния етап се прибавя разтвор на калиев пероксодисулфат К2С208, възстановен по време на реакцията към сулфат.
Направете уравненията на реакциите, протичащи в решението:

а) CRCL 2 + FECL 3; б) CRSO 4 + FECL 3; c) CRSO 4 + Н2S04 + 02;

d) CRSO 4 + Н2S04 + mN02; e) CRSO 4 + H2S04 + KMNO 4.

Направете уравненията на реакциите, настъпили между твърдия хром триоксид и следните вещества: а) С; б) сътрудничество; в) S (S02); г) Н2S; г) NH3; e) С2Н5ОН (СО2 и Н20); ж) CH3 COCH 3.
Направете уравненията на реакциите, които се появяват при добавяне на вещества до концентрирана азотна киселина: а) s (H2S04); b) Р 4 ((НПО 3) 4); в) графит; г) SE; г) I 2 (Hio 3); e) AG; ж) cu; и) pb; k) kf; л) FEO; м) FE; н) Mgo; n) mgs; P) Fe (OH) 2; в) Р2О 3; T) като 2О3 (Н3СО 4); y) като 2 s 3; е) Fe (№ 3) 2; X) P4O 10; в) Cu 2 S.
Същото, но при преминаване на следните газове: а) сътрудничество; б) Н2 s; в) N20; г) NH3; д) не; e) h 2 se; ж) Здравейте.
Еднакво или по различни начини ще бъдат реакции в следните случаи: а) във висока епруветка за две трети, напълнени с концентрирана азотна киселина, поставени парче магнезий; b) Капка концентрирана азотна киселина се поставя върху повърхността на магнезиевата плоча? Правят реакционните уравнения.
Каква е разликата между реакцията на концентрирана азотна киселина с водородна сулфидна киселина и с газообразен хидроген сулфид? Правят реакционните уравнения.
Дали OSR е еднакво разположена, когато безводният кристален натриев сулфид и неговият 0.1 М разтвор се добавят към концентриран разтвор на азотна киселина?
Сместа от следните вещества се третира с концентрирана азотна киселина: CU, Fe, Zn, Si и Cr. Направете уравненията на възникнали реакции.
Направете уравненията на реакциите, които се случват, когато се добавят следните вещества в разредена азотна киселина: а) I 2; б) mg; в) al; г) Fe; д) FEO; д) FE; ж) Fe (о) 2; и) Fe (OH) 3; k) mns; л) cu 2 s; m) cus; н) CUO; n) na2 s cr; p) Na2 s p; в) Р 4О 10.
Какви процеси ще текат при преминаване на амоняк, б) водороден сулфид, С) на въглероден диоксид?
Направете уравненията на реакциите, които се появяват при добавяне на вещества до концентрирана сярна киселина: а) AG; б) CU; в) графит; г) HCOOH; д) с 6 h 12O6; д) NaCl Kr; g) С2Н5ОН.
При преминаване през студен концентриран сулфиден сероводород се образува, S и S02 се образува гореща концентрирана H2S04 окислява сяра до такава 2. Правят реакционните уравнения. Как реакцията ще реакцията между горещия концентриран Н2S04 и сероводород?
Защо водородната градина се получава чрез лечение на кристален натриев хлорид с концентрирана сярна киселина, а бромомародинът и йодът водород не се получават по този начин?
Направете уравненията на реакциите, настъпили в взаимодействието на разредена сярна киселина Ca) Zn, b) ал, в) fe, d) хром в отсъствието на кислород, д) хром във въздуха.
Направете уравненията на реакциите, характеризиращи окислителната и редукцията на водороден пероксид:

В коя от тези реакции водородният пероксид е окислително средство и в какво - редуциращ агент?

Какви реакции се появяват при нагряване на следните вещества: а) (NH4) 2 CRO 4; б) нано 3; в) CACO3; г) ал (№ 3) 3; д) pB (№ 3) 3; д) agno 3; ж) Hg (№ 3) 2; и) CU (№ 3) 2; k) cuo; л) NaClo 4; m) ca (clo 4) 2; З) Fe (№ 3) 2; P) PCL 5; p) mncl 4; в) Н2 С2О4; T) lino 3; y) HGO; е) СА (№ 3) 2; x) Fe (OH) 3; в) CUCL 2; h) kclo 3; W) KCLO 2; Sh) cro 3?
В сливането на горещи разтвори на амониев хлорид и произход на калиев нитрат, придружен от освобождаване на газ. Направете уравнението на тази реакция.
Направете уравненията на реакциите, които се случват чрез преминаване през студен разтвор на натриев хидроксид а) хлор, б) бромни пари. Същото, но чрез горещо решение.
Когато взаимодействате с горещ концентриран разтвор на калиев хидроксид, се изплаща дисмутация до най-близките стабилни окислителни степени (-i и + IV). Направете уравнението на този OSR.
При същите условия сярата се подлага на подобен дъмпинг, но излишъкът от сяра реагира със сулфитни йони за образуване на тиосулфатни йони S 2O 3 2. Направете уравненията на възникнали реакции. Шпакловка
Направете уравнението на електролизата реакции а) разтвор на меден нитрат със сребърен анод, b) разтвор на нитрат с меден анод.

Опит 1. Окислителни свойства на калиев перманганат в киселата среда. K 3-4 капки от разтвор на калиев перманганат се налива равно количество разтвор на сулфарова киселина и след това на натриев сулфитен разтвор за обезцветяване. Направете реакционно уравнение.

Опит 2.Окислителни свойства на калиев перманганат в неутрална среда. Към 3-4 капки разтвор на калиев перманганат, налейте 5-6 капки разтвор на натриев сулфит. Какво вещество се разделя под формата на утайка?

Опит 3.. Окислителни свойства на калиев перманганат в алкална среда. С 3-4 капки разтвор на калиев перманганат, налейте 10 капки концентриран разтвор на натриев хидроксид и 2 капки разтвор на натриев сулфит. Решението трябва да придобие зелен цвят.

Опит 4.. Окислителни свойства на калиев дихромат в киселата среда. 6 капки разтвор на калиев дихромат подкислява с четири капки разтвор на сулфарова киселина и се добавя разтвор на натриев сулфит, докато сместа промяна на цвета.

Опит 5. Окислителни свойства на разредена сярна киселина. В една епруветка, поставете цинков гранула и на друг - парче медна лента. В двата епруветки се добавят 8-10 капки разтвор на разредена сярна киселина. Сравнете появата на явления. Опит за извършване в изпускателния шкаф!

Опит 6. Окислителни свойства на концентрирана сярна киселина. По същия начин, експеримент 5, но добавете концентриран разтвор на сярна киселина. След минута, след началото на освобождаването на газообразни реакционни продукти, въведете филтърните хартиени ленти в тръбата, навлажнени с разтвори на калиев перманганат и меден сулфат. Обяснение. Опит за извършване в изпускателния шкаф!

Опит 7. Окислителни свойства на разредена азотна киселина. По същия начин, експеримент 5, но добавете разреден разтвор на азотна киселина. Спазвайте промяната в цвета на газовите реакционни продукти. Опит за извършване в изпускателния шкаф!

Опит 8.. Окислителни свойства на концентрирана азотна киселина. Поставете парче медна лента в епруветката и налейте 10 капки концентриран разтвор на азотна киселина. Внимателно загрявайте, докато металът се разтвори. Опит за извършване в изпускателния шкаф!

Опит 9.. Окислителни свойства на калиев нитрит.До 5-6 капки разтвор на калиев нитрит се налива равен обем на разредена разтвор на сярна киселина и 5 капки разтвор на калиев йодид. Образуването на това какви вещества се наблюдават?

Опит 10.. Свойства за възстановяване на калиев нитрит. Под 5-6 капки разтвор на калиев перманганат се добавят равномерно количество разтвор на разредена сярна киселина и разтвор на калиев нитрит при пълно избелване на сместа.

Опит 11. Термично разлагане на меден нитрат. Един микрофер на меден нитрат трихидрат се поставя в епруветка, консолидира го в статив и внимателно затопля открития пламък. Гледайте дехидратация и последващо разлагане на сол. Опит за извършване в изпускателния шкаф!

Опит 12.. Термично разлагане на оловен нитрат. За да се проведе подобно на опит 11, поставяне на оловен нитрат в епруветката. Опит за извършване в изпускателния шкаф! Каква е разликата между процесите, настъпили по време на разлагането на тези соли?

Склонността на органичните съединения с окисление се свързва с присъствието на множество връзки, функционални групи, водородни атоми с въглероден атом, съдържащ функционална група. Последователното окисление на органични вещества може да бъде представено като следната верига от трансформации:

Наситен въглеводород → ненаучен въглеводород → алкохол → алдехид (кетон) → карбоксилна киселина → CO2 + H2O

Генетичната връзка между класовете органични съединения изглежда е тук като серия от редокс реакции, които осигуряват прехода от един клас органични съединения към друг. Завършване на продуктите си за пълно окисление (изгаряне) на някой от представителите на класовете органични съединения. Зависимостта на капацитета на окислението и намаляване на органичната материя върху неговата структура: повишената тенденция на органични съединения към окисление се дължи на присъствието в молекулата на вещества: множество връзки (поради което алкените, алкините, алкадините са толкова лесно окислени Шпакловка Специфични функционални групи, способни лесно да се окисляват (-СН, -ОН (фенолен и алкохол), - NH2; активирани алкилови групи, разположени в непосредствена близост до множество връзки.

Например, пропанът може да бъде окислен до неуточнен алдехид ахеринов кислород в присъствието на водни пари върху бисмут-молибденовите катализатори.

H2CH-CH3 → H2CH-COH

Както и окисление на толуен към бензоена киселина перманганат калий в кисела среда. 5C6H5CH3 + 6KMNO4 + 9H2SO4 → 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MNSO4 + 14H2O

наличието на водородни атоми с въглероден атом, съдържащ функционална група. Пример за това е реактивността в реакциите на окисление на първични, вторични и третични алкохоли за реактивност на окисление.

Въпреки факта, че по време на всяка окислителна реакция реакциите се осъществяват както окисляване, така и възстановяване, реакцията се класифицира в зависимост от това какво се случва директно с органичното съединение (ако се окислява, те казват за окисляването, ако са възстановени - за процеса на възстановяване) .

Така, в реакцията на етилен с перманганат калиев етилен ще бъде окислен и калиев перманганат се възстановява. Реакцията се нарича окисление на етилен.

При изучаване на сравнителните характеристики на неорганични и органични съединения, запознахме се, използвайки степента на окисление (C.O.) (в органична химия, по-специално въглерод) и методи за нейното определяне:

1) Изчисляване на средата S.O. Въглерод в молекулата на органичната субстанция: -8/3 +1 C3 H8 Този подход е оправдан, ако всички химични връзки (изгаряне, пълно разпадане) се унищожават по време на реакцията в органичната материя.

2) Определение на S.O. Всеки въглероден атом:

В този случай степента на окисление на всеки въглероден атом в органичното съединение е равен на алгебричната сума на номерата на всички облигации с атоми на повече електрически елементи, взети под внимание при "+" знак на въглеродния атом, и \\ t Броят на облигациите с водородни атоми (или друг по-електропозитивен елемент), взето под внимание със знака "-" при въглеродния атом. В този случай не се вземат предвид връзките със съседните въглеродни атоми. Като най-простият пример дефинираме степента на въглеродно окисление в метанол молекулата. Въглеродният атом е свързан с три атома на водород (тези връзки се вземат предвид при знака "-"), една връзка с кислороден атом (той се взема под внимание при "+" знак). Получаваме: -3 + 1 \u003d -2. В ред, степента на въглеродно окисление в метанол е -2. Изчислената степен на въглеродно окисление е, макар и условната стойност, но показва естеството на изместването на електронната плътност в молекулата и неговата промяна в резултат на реакцията показва място на процес на намаляване на окислието. Ние уточняваме в какви случаи е по-добре да използваме един или друг начин.

Процесите на окисление, изгаряне, халогениране, хубаво, дехидрогениране, разлагане, свързани с редокс процеси. При преминаване от един клас органични съединения към друг и увеличаване на степента на разклоняване на въглеродния скелет на съединенията молекули в отделен клас, се променя степента на окисление на въглеродния атом, отговорен за възстановяването на съединението. Органични вещества, в молекулите, от които съдържат въглеродни атоми с максимални (и +) стойности на CO (-4, -3, +2, +3), реагират пълно окисление, но устойчиви на ефектите на меката Окислители и окислители. Вещества в молекулите, от които съдържат въглеродни атоми в СО-1; 0; +1, окислени лесно, способностите за възстановяване на тях са близки, поетът на тяхното непълно окисление може да бъде постигнат за сметка на един от известните окислители на малка и средна мощност. Тези вещества могат да покажат двоен характер, да говорят и като окислително средство, също като присъщи неорганични вещества.

Алкана

Алкени

Окислите процеси зависят от структурата на алкената и реакционната среда.

1. При окисляването на алкените чрез концентриран разтвор на калиев перманганат KMNO4 в кисела среда (твърдо окисление), σ- и π-връзките се разрушават, за да образуват карбоксилни киселини, кетони и въглероден оксид (IV). Тази реакция се използва за определяне на положението на двойната връзка.

а) Ако двойната връзка е разположена в края на молекулата (например при Bouthen-1), тогава една от окислителните продукти е мравчена киселина, лесно окислена до въглероден диоксид и вода:

б) ако въглеродният атом съдържа два въглеродни заместители в молекулата Alkin (например в 2-метилбутен-2 молекула), след това, когато се окислява, образуването на кетон се появява, тъй като превръщането на такъв атом в атом на карбоксилната група е невъзможно без прекъсване на С-С-С-Комуникацията, относително стабилна при тези условия:

в) Ако алкеновата молекула е симетрична и двойната връзка се съдържа в средата на молекулата, след това се образува само една киселина по време на окисление:

Характеристика на окисляването на алкените, при което въглеродните атоми при двойна връзка съдържат два въглеродни радикала, е образуването на два кетони:

2. С неутрална или слабо алкална среда, окислението се придружава от образуването на диоли (дуктомични алкохоли) и хидроксилните групи се свързват с въглеродните атоми, между които има двойна връзка:

По време на тази реакция лилавият цвят на водния разтвор на KMNO4 се обезцветява. Следователно, той се използва като висококачествена реакция към алкени (реакция на вагнер).

3. Окислението на алкените в присъствието на паладий соли (вакуумна процес) води до образуването на алдехиди и кетони:

2CH2 \u003d CH2 + O2 PDCL2 / H2O → 2 CH3-CO-H

Хомолозите се окисляват до по-малко хидрогениран въглероден атом: СНЗ-СН2-СН \u003d СН2 + 1 / 2О2 pdCl2 / H2O → CH3-N2-CO-CH3. Алкина

Окислението на ацетилен и неговите хомолози тече в зависимост от това кои процеси преминават в коя среда.

а) в киселата среда, процесът на окисление е придружен от образуването на карбоксилни киселини:

1 Реакцията се използва за определяне на структурата на алкините върху окислителните продукти:

2 в неутрална и слабо алкална среда, окислението на ацетилен е придружено от образуването на подходящи оксалати (соли на оксалова киселина) и окисляването на хомолозите - върха на тройната връзка и образуването на карбоксилни соли:

3 за ацетилен:

1) в кисела среда: Н-С1-Н КМНО4, H2S04 → HOOC-COOH (сосова киселина)

2) в неутрална или алкална среда: 3CH≡CH + 8kmno4 H2O → 3kooc-готвач калиев оксалат + 8MNO2 ↓ + 2KOH + 2H2O \\ t

Арена (Бензен и хомолозите му)

При окисление на арена в кисела среда трябва да се очаква киселинно образуване и в алкални соли. Гомезол хомолозите с една странична верига (независимо от дължината му) се окисляват от силно окислително средство до бензоена киселина чрез а-въглероден атом. Гомезол хомолозите се окисляват чрез калиев перманганат в неутрална среда за образуване на калиеви соли на ароматни киселини.

5C6H5-CH3 + 6KMN04 + 9H2SO4 \u003d 5C6H5COOH + 6MNSO4 + 3K2SO4 + 14H2O, \\ t

5C6H5-C2H5 + 12KMN04 + 18H2SO4 \u003d 5C6H5COOH + 5CO2 + 12MNSO4 + 6K2SO4 + 28H2O, \\ t

C6H5-CH3 + 2kmN04 \u003d C6H5Cook + 2MNO2 + KOH + H2O.

Подчертаваме, че ако има няколко странични вериги в молекулата, след това в кисела среда, всеки от тях се окислява съгласно A-въглероден атом към карбоксилната група, в резултат на което се образуват полибент ароматни киселини:

1) в кисела среда: C6H5-CH2-R KMNO4, H2SO4 → C6H5-COOH бензоена киселина + CO2

2) в неутрална или алкална среда: C6H5-CH2-R KMNO4, H2O / (OH) → C6H5-готвач + CO2

3) окисление на калиев перманганат хомолози или калиев биократно при нагряване: C6H5-CH2-R KMNO4, H2SO4, T˚C → C6H5-Coohbenzoichich + R-COOH \\ t

4) Cumol окисление с кислород в присъствието на катализатор (кузолов метод за получаване на фенол): С6Н5СН (СНЗ) 2О2, H2S04 → C6H5-OH фенол + CH3-CO-CH3 ацетон

5C6H5CH (CH3) 2 + 18kmno4 + 27H2S04 → 5C6H5COOH + 42H2O + 18MNSO4 + 10CO2 + K2SO4 \\ t

Трябва да се плати на факта, че с меко окисление на стирен перманганат калиев км пно4 в неутрална или слаба алкална среда се появява глазното на π-означава комуникация, образува се гликол (дуктов алкохол). В резултат на реакцията, боядисан разтвор на калиев перманганат се разрежда бързо и кафява утайка от манганов оксид (IV) пада. Окисляването на силно окислително средство - калиев перманганат в кисела среда - води до пълна почивка на двойната връзка и образуването на въглероден диоксид и бензоена киселина, разтворът се обезцветява.

C6H5-CH \u003dCH2 + 2 KKNO4 + 3 H2SO4 → C6H5-COH + CO2 + K2SO4 + 2 MNSO4 +4 H2O \\ t

Алкохол

Трябва да се помни, че:

1) Първичните алкохоли се окисляват до алдехиди: 3CH3-CH2OH + K2CR2O7 + 4H2S04 \u003d 3CH3-CHO + K2S04 + CR2 (SO4) 3 + 7Н20;

2) Вторичните алкохоли се окисляват до кетони:

3) За третични алкохоли реакцията на окисление не е характерна. Третични алкохоли, в молекулите, от които няма водороден атом с въглероден атом, съдържащ група, тя не се окислява при нормални условия. В сурови условия (при действие на силни окислители и при високи температури) те могат да бъдат окислени до смес от нискомолекулно тегло карбоксилни киселини, т.е. Разрушаването на въглеродния скелет се случва. Когато метанолът се окислява чрез подкислен разтвор на калиев перманганат или калиев дихромат, се образува СО2. Първични алкохоли по време на окисляването, в зависимост от условията на реакцията, могат да образуват не само алдехиди, но също киселини. Например, окислението на етанол с дихромат калий върху студени краища с оцетна киселина и при нагряване - ацеталдехид:

3CH3-CH2OH + 2K2CR2O7 + 8H2S04 \u003d 3CH3-COOH + 2K2S04 + 2CR2 (SO4) 3 + 11H2O, \\ t

3CH3-CH2OH + K2CR2O7 + 4H2SO4

3CH3-CHO + K2SO4 + CR2 (SO4) 3 + 7H2O

Спомням си за ефекта на средата върху продуктите от алкохолни окислителни реакции, а именно: горещ неутрален разтвор на KMNO4 окислява метанол към калиев карбонат, а останалите алкохоли - към соли на съответните карбоксилни киселини:

Окисляване на гликоля

1,2 гликолите лесно се разцепват при меки условия при действието на йодна киселина. В зависимост от структурата на оригиналния гликол, окислителните продукти могат да бъдат алдехиди или кетони:

Ако три или повече групи от него са свързани със съседни въглеродни атоми, след това с окисляването на йодна киселина, средните или средните атоми се превръщат в мравчена киселина

Окисляването на гликолите перманганат калий в кисела среда се простира по същия начин с окислителното разделяне на алкените и също води до образуване на киселини или кетони в зависимост от структурата на оригиналния гликол.

Алдехиди и кетони

Алдехидите са по-лесни от алкохолите, окислени в подходящите карбоксилни киселини не само под действието на силни окислители (въздушен кислород, подкислени разтвори KMNO4 и K2CR2O7), но също така и под действието на слаб (амоняк на сребърен оксид или меден хидроксид (II )):

5CH3-CHO + 2kmN04 + 3H2S04 \u003d 5CH3-COOH + 2MNSO4 + K2SO4 + 3H2O, \\ t

3CH3-CHO + K2CR2O7 + 4H2SO4 \u003d 3CH3-COOH + CR2 (SO4) 3 + K2SO4 + 4H2O, \\ t

CH3-CHO + 2OH CH3-COONH4 + 2AG + 3NH3 + H2O

Специално внимание!!! Окислението на метанал с амониев разтвор на сребърен оксид води до образуването на амониев карбонат, а не мравчена киселина: HCHO + 4OH \u003d (NH4) 2CO3 + 4Ag + 6NH3 + 2H2O.

4.5.b. Окислено разделяне на алкени

В окисляването на алкани с алкален воден разтвор на калиев перманганат при нагряване или разтвор на KMN04 във водна сярна киселина, както и по време на окисляването на алкени с разтвор на хром оксид (VI) CRO 3 в оцетна киселина или калиев дич стая и Сярна киселина, първоначално оформен гликол се подлага на окислително разграждане. Крайният резултат е разделянето на въглеродния скелет на двойното свързване и образуването като крайни продукти на кетони и (или) карбоксилни киселини в зависимост от заместителите при двойна връзка. Ако и двата въглеродни атома при двойна връзка съдържат само една алкилова група, крайният продукт на изчерпателното окисление ще бъде смес от карбоксилни киселини, акгенният тетразентнизиран при двойна връзка се окислява до два кетони. Разсадете алкените с крайни двойни връзки се разделят на карбоксилна киселина и въглероден диоксид.

Благодарение на ниските добиви на карбоксилни киселини и кетони, реакцията на изчерпателно окисление на алкени в класическата версия не се използва широко и преди това използвана, главно за установяване на структурата на оригиналната алкелена чрез разрушителни окислителни продукти. Понастоящем окисляването на алкените (R-CH \u003d СН-R и R-СН \u003d СН2) към карбоксилни киселини (RCOOH) с помощта на перманганат или калиев дихромат се извършва при интермасов катализа. Изходите на карбоксилни киселини са надвишени 90%.

4.5.V. Озонелиза Алконов

Реакцията на алкените с озон е най-важният метод за окислително разделяне на алкени чрез двойна комуникация. В продължение на много десетилетия, тази реакция се случва като основен метод за определяне на структурата на стартиращия въглеводород и също така открива използването на различни карбонилни съединения в синтеза. Реакцията на озонния алкено се извършва чрез преминаване на тока на ~ 5% смес от озон и кислород в алкеновия разтвор в метиленхлорид или етилацетат при -80 ° -100 ° С. Краят на реакцията се контролира от Разбивка за свободен озон с калиев йодид. Механизмът на тази особена и сложна реакция се създава главно благодарение на работата на r cryga. Първият продукт от 1,3-диполярна циклоприкаване към двойна връзка е така нареченият молозонид (1,2,3-триоксолан). Тази адукт е нестабилна и допълнително разлага се с разкритието на цикъла и образуването като краен продукт на нормален озонид (1,2,4-триоксолан).

Понастоящем се признава, че превръщането на молозонида в обикновен озонид се случва чрез механизма на разделяне - рекомбинация. Молозонидът претърпява спонтанно разкриване на нестабилен 1,2,3-триоксолан цикъл, за да се образува карбонилно съединение и биполярно йон, което допълнително реагира помежду си съгласно схемата на 1,3-диполярна циклоприкация.

Намалената диаграма на прегрупирането на молозонид в нормална озонид се потвърждава от факта, че ако другото карбонилно съединение присъства на пълното образуване на озонид в реакционната смес като "прехващач" на биполярния йон, другото карбонилово съединение е Образува се така нареченият "смесен озонид". Така, например, при озонилизация цис-Filbena в присъствието на бензалдехид, обозначен с изотоп 18 o, етикетът е част от съществения, а не пероксидантски мост на озонида:

Този резултат е в добро съгласие с образуването на смесен озонид по време на рекомбинацията на биполярно йон с белязан бензалдехид:

Озонидите са много нестабилни съединения, които се разлагат с експлозията. Те не се изолират индивидуално, но се разделят под действието на голямо разнообразие от преструктуриране. Трябва да се разграничи чрез намаляване и оксидативно разделяне. В хидролизата на озонидите бавно се разделя на карбонилни съединения и водороден пероксид. Водороден пероксид окислява алдехид на карбоксилни киселини. Това е така нареченото окислително разлагане на Озонидов:

Така, с окислително разлагане на озониди, карбоксилни киселини и (или) кетони се образуват в зависимост от структурата на оригиналния Alkin. Като окислителни средства могат да се използват въздушен кислород, водороден пероксид, пикове или сребърен хидроксид. Най-често в синтетична практика, водороден пероксид в оцетна или мравчена киселина се използва за тази цел, както и водороден пероксид в алкалната среда.

На практика, методът на окислително разлагане на озониди се използва главно за получаване на карбоксилни киселини.

Възстановното разделяне на Озонидов е по-важно. Qink и оцетна киселина, трифенилфосфин или диметилсулфид са най-често срещани като редуциращи агенти. В този случай алдехидите или кетоните са ендехиди или кетони в зависимост от структурата на първоначалното алкено.

От горните примери може да се види, че тетразент-заместен алкан по време на озонеизма и последващото оползотворяване на озонида образува два кетони, докато трис-заместен алдехид дава кетон и алдехид. Дисместеният симетричен алкен по време на озонелиза образува два алдехида и алчета с терминална връзка - алдехид и формалдехид.

Интересна модификация на Ozonelysis е методът, при който натриев борохидрид се използва като редуциращ агент на озонид, в този случай крайните продукти на реакцията са първични или вторични алкохоли, образувани по време на възстановяването на алдехидите и кестоните.

Озонелизата на алкените е сложен, отнемащ време и експлозивен процес, който изисква използването на специално оборудване. Поради тази причина са разработени и други методи за окислително разделяне на алкени и карбоксилни киселини, които успешно заменят реакцията на озонолиза в синтетичната практика.

Един от съвременните препаративни методи за окислително унищожаване на алкени е предложен през 1955 г. R. Lemier. В основата на този метод е хидроксилирането на алкени, като се използва калиев перманганат, последван от разделянето на виколния гликол с натриев период на NAIO4 при рН 7 8. Сам по себе си не взаимодейства с алкено. Продуктите на това двустепенно окислително разделяне са кетони или карбоксилни киселини, тъй като алдехидите при тези състояния също се окисляват до карбоксилни киселини. В метода на лимиер, проблемът с разделянето на една от реакционните продукти не възниква, - манганов диоксид, както и диоксид, а манганат отново се окисляват до периодиата към перманганатния йон. Това ви позволява да използвате само каталитични количества от калиев перманганат. По-долу са някои типични примери за окислително разделяне на алкени чрез метода на лимиер.

Цитронелол - алкохол, част от розово масло, геранимо масло и лимон, се окислява чрез смес от калиев период и натриев периоди във воден ацетон при 5 10 ° С до 6-хидрокси-4-метил gexanecarboxylic киселина с количествена продукция.

В друго разнообразие от този метод, вместо калиев перманганат, се използват каталитични количества осмия тетраоксид (лемид, Johnson 1956). Специалното предимство на комбинацията от OSO 4 и NAIOI 4 е, че тя ви позволява да спрете окислението на етапа на алдехид. OSMIA тетраоксид се съединява с двойна алкенова връзка с образуването на осмата, която се окислява чрез натриев период от карбонилни съединения с регенериране на четирите осмий.

Вместо тетраоксид, Osmia може да използва и тетраоксид на RUO 4. Окислителното унищожаване на алкени от лемид-Джонсън води до същите продукти като озонелиза с редуциращото разделяне на Озонидов.

По отношение на съвременната органична химия, това означава, че комбинацията от OSO 4 -Naio 4 е синтетичен еквивалент Реакциите на озонолизата на алкените, последвани от намаляване на разделянето. По същия начин, окислението на алкзините със смес от перманганат и периодиат е синтетичен еквивалент на озонолиза с окислително разлагане на озонидис.

Така окисляването на алкените е не само комбинация от препаративни методи за получаване на алкохоли, епоксиди, диоли, алдехиди, кетони и карбоксилни киселини, също така е един от възможните начини за установяване на структурата на оригиналния алкенов. Така, в зависимост от резултата, окислителното унищожаване на алкени може да определи положението на двойната връзка в молекулата, докато стереохимичният резултат син- или анти-alkena Hydroxylation ни позволява да приключим геометрията си.