Oxidación del potasio de oropropilbenzeno permanganato en un medio alcalino. Reacciones redox que involucran sustancias orgánicas.

Instituto Tecnológico Estatal de San Petersburgo

(Universidad Tecnica)

Departamento de Facultad de Química Orgánica 4

Grupo 476.

Trabajo de curso

Oxidación de alquenos.

Estudiante ............................................. Rytin a.i.

Profesor .................................... ... San Petersburgo yu.l.

San Petersburgo

Introducción

1.Poxidación (reacción N.A. PRILEZHEV, 1909)

2. hidroxilización

2.1anti -Hhidroxilación

2.2syn -Hhidroxilación

3. División ovicitud de alquenos.

4.Somolisis

5. Sociedad de alquenos en presencia de sales de paladio.

Conclusión

Lista de fuentes utilizadas

Introducción

La oxidación es una de las transformaciones más importantes y comunes de los compuestos orgánicos.

Bajo oxidación en la química orgánica, los procesos que conducen al agotamiento de los compuestos con hidrógeno o enriquecimiento con su oxígeno. En este caso, la molécula electrónica tiene lugar. En consecuencia, la restauración entiende la separación de la molécula de oxígeno orgánica o la apego de hidrógeno.

En las reacciones reductoras de oxidación, los oxidantes son compuestos con una gran afinidad por un electrón (electrofila) y agentes reductores: compuestos que tienen una tendencia a devolver los electrones (nucleófilos). La facilidad de oxidación del compuesto aumenta con el crecimiento de su nucleofilicidad.

Cuando se oxidan compuestos orgánicos, como regla general, la transmisión total de electrones y, en consecuencia, no se produce cambios en la valencia de los átomos de carbono. Por lo tanto, el concepto del grado de oxidación es la carga condicional de un átomo en la molécula, calculada, basada en el supuesto de que la molécula consiste solo en iones, es solo un carácter condicional y formal.

En la preparación de las ecuaciones de reacciones redox, es necesario determinar el agente reductor, el agente oxidante y el número de electrones devotos y recibidos. Como regla general, los coeficientes se seleccionan utilizando el método de equilibrio de iones de electrones (método de media formación).

En este método, la transición de los electrones de un átomos o iones a otro, teniendo en cuenta la naturaleza del medio (ácido, alcalino o neutral), en el que procede la reacción. Para igualar el número de átomos de oxígeno e hidrógeno o moléculas de agua y protones (si el medio agrio), o las moléculas de agua y los iones de hidróxido (si se alcalina) se introducen.

Por lo tanto, al escribir semitrajas de recuperación y oxidación, es necesario proceder de la composición de los iones que están en solución. Las malodisiones, mal solubles o el gas liberado en forma de gas deben escribirse en forma molecular.

Como ejemplo, considere el proceso de oxidación de etileno mediante una solución acuosa diluida de permanganato de potasio (reacción de Wagner). En el curso de esta reacción, el etileno se oxida a etilenglicol, y el permanganato de potasio se restaura al dióxido de manganeso. En la conexión dual, se unen dos hidroxilo:

3C 2 H 4 + 2KMNO 4 + 4H 2 O → 3C 2 H 6 O 2 + 2MNO 2 + 2KOH

Recuperación de semi-reacción: MNO 4 ¯ + 2h 2 O + 3 mI. → MNO 2 + 4OH ¯ 2

Semi-reacción de oxidación: C2 H 4 + 2OH - - 2 mI. → C 2 H 6 O 2 3

Finalmente tenemos en forma de iones:

2MNO 4 ¯ + 4H 2 O + 3C 2 H 4 + 6OH ¯ → 2mno 2 + 8oh ¯ + 3c 2 H 6 O 2

Después de llevar a cabo los recortes necesarios de tales miembros, escriba la ecuación en forma molecular:

3C 2 H 4 + 2KMNO 4 + 4 H 2 O \u003d 3C 2 H 6 O 2 + 2MNO 2 + 2KOH.

Característica de algunos agentes oxidantes.

Oxígeno

El oxígeno aéreo se usa ampliamente en los procesos tecnológicos, ya que es el oxidante más barato. Pero la oxigenación del oxígeno aéreo se asocia con las dificultades asociadas con el control del proceso, que fluye en diferentes direcciones. La oxidación generalmente se lleva a cabo a altas temperaturas en presencia de catalizadores.

Ozono

El ozono O 3 se usa para obtener aldehídos y cetonas si son difíciles de obtener de otras maneras. La mayoría de las veces, el ozono se utiliza para establecer la estructura de compuestos insaturados. El ozono se obtiene bajo la acción de una descarga eléctrica tranquila en el oxígeno. Una de las ventajas sustanciales de la ozonización, en comparación con la cloración, es la ausencia de toxinas después del procesamiento.

Permanganato de potasio

Potanganate Potasio es el agente oxidante más utilizado. El reactivo es soluble en agua (6,0% a 20 ° C), así como en metanol, acetona y ácido acético. Para la oxidación, se utilizan soluciones acuosas (a veces acetona) KMNO 4 en un medio neutro, ácido o alcalino. Cuando se realiza un proceso en un medio neutro, se agrega dióxido de magnesio, aluminio o carbono a la neutralización del hidróxido liberado de potasio, a la masa de reacción. La reacción de oxidación de KMNO 4 en un medio ácido se lleva a cabo más a menudo en presencia de ácido sulfúrico. El medio alcalino en oxidación crea el KOH generado durante la reacción, o se agrega inicialmente a la masa de reacción. En medios débilmente alcalinos y neutrales, KMNO 4 se oxida por ecuación:

KMNO 4 +. 3 mI. + 2h 2 O \u003d K + + MNO 2 + 4OH ¯

en un entorno ácido:

KMNO 4 +. 5 mI. + 8h + \u003d k + + mn 2+ + 4h 2 o

El permanganato de potasio se usa para obtener 1,2-diolis de alquenos, con oxidación de alcoholes primarios, aldehídos y alquilares a ácidos carboxílicos, así como para la división oxidativa del esqueleto de carbono a través de múltiples enlaces.

En la práctica, generalmente se usa un exceso bastante grande (más del 100%). Esto se explica por el hecho de que en condiciones normales, KMNO 4 se descompone parcialmente en el dióxido de manganeso con la liberación de O 2. Descompuesto concentrado H 2 SO 4 cuando se calienta en presencia de reconstructores con una explosión; Las mezclas de permanganato de potasio con sustancias orgánicas también son explosivos.

Nadkislot

Los ácidos peracéticos y perpejeros se obtienen mediante una reacción del 25-90% de peróxido de hidrógeno con un ácido carboxílico apropiado de acuerdo con la siguiente reacción:

RCOOH + H 2 O 2 \u003d RCOOOH + H2O

En el caso del ácido acético, este equilibrio se establece con relativa lento, y para acelerar la formación de picos generalmente agrega ácido sulfúrico como catalizador. El ácido fórmico es lo suficientemente fuerte por sí mismo con el fin de garantizar el rápido establecimiento de equilibrio.

Penrofuntureuce ácido obtenido en una mezcla con reacción de ácido trifluoroacético de anhídrido trifluoroacético con peróxido de hidrógeno al 90%, un oxidante aún más fuerte. De manera similar, el ácido perúsico se puede obtener del anhídrido acético y el peróxido de hidrógeno.

Firma especialmente popular mETRO. -Hlorperbenzoico ácido, ya que es relativamente seguro en la circulación, es bastante estable y puede almacenarse durante mucho tiempo.

Oxidación se produce debido al átomo de oxígeno liberado:

Rcoooh \u003d rcoh + [o]

Los nadcisitles se utilizan para obtener epóxidos de alquenos, así como lactonas de cetonas alicíclicas.

Peróxido de hidrógeno

El peróxido de hidrógeno es un líquido incoloro, mezclado con agua, etanol y éter dietílico. Una solución del 30% H 2 O 2 se llama perhidro. El fármaco altamente concentrado puede reaccionar con sustancias orgánicas con una explosión. Al almacenar se descompone en oxígeno y agua. La resistencia del peróxido de hidrógeno aumenta con la dilución. Para la oxidación, se utilizan soluciones acuosas de varias concentraciones (de 3 a 90%) en medios neutros, ácidos o alcalinos.

H2O 2 \u003d H 2 O + [O]

La acción de este reactivo en α, los compuestos carbonílicos β-deshabitados en el medio alcalino se obtienen mediante epoxialdehídos y cetonas apropiadas, se sintetiza la oxidación de los ácidos carboxílicos en el medio ácido. Una solución al 30% H2O2 en ácido acético oxida alquenos en 1,2-diol. Se utiliza el peróxido de hidrógeno: para obtener peróxidos orgánicos e inorgánicos, guijarros y percarbonato NA; como agente oxidante en combustibles de cohetes; En la preparación de epóxidos, hidroquinona, pirocatechina, etilenglicol, glicerina, aceleradores de vulcanización del grupo de Tyurama et al.; para blanquear los aceites, grasas, piel, cuero, materiales textiles, papel; para limpiar los materiales de germanio y semiconductores de silicio; como desinfectante para la eliminación de las aguas residuales domésticas e industriales; En medicina; como fuente de 2 en submarinos; H2O2 es parte del reactivo de Fenton (Fe 2 + H 2 O 2), que se usa como fuente de radicales libres en síntesis orgánica.

Ruthenium tetraxides y Osmia

TEtraóxido Osmia Oso 4: polvo de blanco a color amarillo pálido con t. PL. 40.6ºС; t. Kip. 131.2ºС. Se elimina a temperatura ambiente, soluble en agua (7,47 g en 100 ml a 25 ° C), CCL 4 (250 g de 100 g de solvente a 20 ° C). En presencia de compuestos orgánicos, herrero debido a la restauración a OSO 2.

Ruo 4 es un prisma amarillo dorado con t. Pl. 25.4ºС, se realiza notablemente a temperatura ambiente. Moderadamente soluble en agua (2.03 g por 100 ml a 20 ° C), muy bien soluble en CCL 4. Oxidante fuerte que Oso 4. Por encima de 100ºС DISPRODES. Así como el tetraóxido de osmio tiene una gran toxicidad y un alto costo.

Estos oxidantes se utilizan para la oxidación de los alquenos en α-glicoles en condiciones leves.

Como ya se mencionó, la oxidación de la materia orgánica es la introducción de oxígeno en su composición y (o) la escisión del hidrógeno. Recuperación - proceso inverso (inyección de hidrógeno y escisión de oxígeno). Teniendo en cuenta la composición de los alcananos (CNH2N + 2), se puede concluir sobre su incapacidad para unirse a la reacción de la recuperación, pero la capacidad de participar en reacciones de oxidación.

Alkaans: compuestos con bajos grados de oxidación de carbono, y dependiendo de las condiciones de reacción, pueden oxidarse con la formación de varias conexiones.

A la temperatura normal, los alcanos no reaccionan incluso con agentes oxidantes fuertes (H2CR2O7, KMNO4, etc.). Cuando se introdujo en la llama abierta, Alkana está ardiendo. En este caso, en el exceso de oxígeno, su total oxidación tiene lugar a CO2, donde el carbono tiene el mayor grado de oxidación +4 y agua. La quema de hidrocarburos conduce a la ruptura de todas las conexiones C-C y C-H y está acompañada por la liberación de una gran cantidad de calor (reacción exotérmica).

Generalmente se acepta que el mecanismo de oxidación alcanano incluye un proceso de cadena radical, ya que el oxígeno en sí es absorbible enojado para desgarrar el átomo de hidrógeno de alkane, se necesita una partícula, que iniciará la aparición de un radical alquilo que reaccionará Con oxígeno, dando peroxirradico. Luego, el peroxyraderecal puede desgarrar el átomo de hidrógeno de otra molécula alcana para formar óxido de alquilhidroperes y radical.

Es posible oxidar alcanes con oxígeno de aire a 100-150 ° C en presencia de un catalizador: acetato de manganeso, esta reacción se aplica en la industria. La oxidación se produce cuando la corriente de aire se mueve a través de la parafina derretida que contiene la soldadura del manganeso.

Porque Como resultado de la reacción, se forma una mezcla de ácidos, se separan de la parafina sin reaccionar con disolución en álcali acuoso, y luego se neutraliza con ácido mineral.

Directamente en la industria, este método se utiliza para obtener ácido acético de H-Bhutan:

Oxidación de alquenos.

Las reacciones de oxidación de alqueno se dividen en dos grupos: 1) reacciones en las que se conserva el esqueleto de carbono, 2) de la reacción de la destrucción oxidativa del esqueleto de carbono de la molécula de doble enlace.

Las reacciones de oxidación de los alquenos mientras mantienen un esqueleto de carbono.

1. Epoxidación (reacción prior)

Alquenos acíclicos y cíclicos cuando interactúan con perácidos en un medio no polar forman epóxidos (oxiranos).

Además, se pueden obtener oxyranes se pueden obtener mediante alquenos oxidantes por hidroperóxidos en presencia de laminibdeno, tungsteno-, catalizadores que contienen vanadio:

El oxirano más simple: óxido de etileno, se obtiene en la industria mediante oxidación por oxígeno en presencia de plata o óxido de plata como catalizador.

2. Anti-hidroxilación (hidrólisis de epóxidos).

La hidrólisis ácida (o alcalina) de los epóxidos conduce a una divulgación de ciclo de óxido con la formación de transduits.

En la primera etapa, el átomo de oxígeno epóxido está protonado a la formación de un catión de oxonio cíclico, que se revela como resultado de un ataque nucleófilo de molécula de agua.

La divulgación del anillo epoxi catalizado por la base también conduce a la formación de trans-glicoles.

3. Sin-hidroxilación.

Uno de los métodos de oxidación más antiguos de los alquenos es la reacción de Wagner (oxidación de permanganato de potasio). Inicialmente, la oxidación está formada por un éter cíclico de ácido manganeso, que se hidroliza al vicinal Diola:

Además de la reacción de Wagner, hay otro método de símbolo-hidroxilación de alquenos bajo la acción del óxido de osmia (VIII), que fue propuesto por un arroyo. Bajo la acción del tetraóxido, el osmio en alqueno en éter o dioxano se forma precipitado negro del éster cíclico ácido osmisico: osmat. Sin embargo, la adición de OSO4 a múltiples comunicaciones se acelera notablemente en la piridina. El precipitado negro resultante de Osmat se descompone fácilmente por la acción de la solución acuosa de hidrosulfita de sodio:

Permanganato de potasio o óxido de osmia (VIII) Oxidó alken a CIS-1,2-DIOL.

División oxidativa de alquenos.

La división oxidativa de los alquenos incluye las reacciones de la interacción con el permanganato de potasio en ácido alcalino o en ácido sulfúrico, así como la oxidación de la solución de trióxido de cromo en ácido acético o dicromato de potasio y ácido sulfúrico. El resultado final de tales transformaciones es la división del esqueleto de carbono en el enlace dual y la formación de ácidos carboxílicos o cetonas.

Desmaltar alquenos con doble enlaces terminales se dividen al ácido carboxílico y el dióxido de carbono:

Si ambos átomos de carbono en un doble enlace comprenden solo un grupo alquilo, se forma una mezcla de ácidos carboxílicos:

Pero si la conexión de tetrazhesty-dual es Alken - Ketone:

La reacción de los alquenos de ozonolisis se ha desarrollado una importancia mucho más preparativa. Durante muchas décadas, esta reacción sirvió como el principal método para determinar la estructura del alqueno original. Esta reacción se lleva a cabo, pasando la corriente de la solución de ozono en la solución de alcane de oxígeno en cloruro de metileno o acetato de etilo a -80 ... -100 ° C. El mecanismo de esta reacción se establece en Cryga:

Las ozonidas son compuestos inestables que se descomponen con la explosión. Hay dos formas de descomposición de ozonidas, oxidantes y reductores.

En la hidrólisis de las ozonidas, se dividen en compuestos carbonílicos y peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno oxida aldehído a ácidos carboxílicos: esta es una descomposición oxidante:

Una reducción de la división de Ozonidov es mucho más importante. Los aldehídos o las cetonas se encuentran como productos Ozonesis, dependiendo de la estructura del alquene original:

Además de los métodos anteriores, hay otro método propuesto en 1955. Lemida:

En el método Lemye, no existe procedimientos de trabajo intensivo para la separación del dióxido de manganeso, porque El dióxido y el manganado se oxidan nuevamente por el período periodado para la permanganato. Esto le permite usar solo la cantidad catalítica de permanganato de potasio.

18. Reacciones redox (continuación 2)

18.9. OSR con la participación de sustancias orgánicas.

En las sustancias orgánicas OSR con sustancias orgánicas inorgánicas, las más a menudo son los agentes reductores. Por lo tanto, cuando la combustión de la materia orgánica, el dióxido de carbono y el agua siempre se forman en exceso de oxígeno. Es más complicado por reacciones cuando se usan oxidantes menos activos. En este párrafo, solo se consideran las reacciones de los representantes de las clases más importantes de sustancias orgánicas con algunos oxidantes inorgánicos.

Alquenos. Con la oxidación suave de los alquenos se convierten en glicoles (alcoholes diatómicos). Agentes reductores de átomos en estas reacciones: átomos de carbono asociados con doble enlace.

La respuesta con solución de permanganato de potasio tiene lugar en un medio neutro o alcalino débilmente alcalino de la siguiente manera:

C 2 H 4 + 2 KMNO 4 + 2H 2 O CH 2 OH-CH 2 OH + 2MNO 2 + 2KOH (enfriamiento)

En condiciones más estrictas, la oxidación conduce a una interrupción de una cadena de carbono para un doble enlace y la formación de dos ácidos (en un medio de medio alcalino - dos sales) o ácido y dióxido de carbono (en un entorno muy alcalino, sales y carbonato)) :

1) 5CH 3 CH \u003d CHCH 2 CH 3 + 8KMNO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MNSO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (calefacción)

2) 5CH 3 CH \u003d CH 2 + 10 KMNO 4 + 15H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MNSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O (Calefacción)

3) CH 3 CH \u003d CHCH 2 CH 3 + 6KMNO 4 + 10KOH CH 3 COBACION + C 2 H 5 COBACION + 6H 2 O + 6K 2 MNO 4 (Calefacción)

4) CH 3 CH \u003d CH 2 + 10KMNO 4 + 13KOH CH 3 COOK + K 2 CO 3 + 8H 2 O + 10K 2 MNO 4 (Calefacción)

El dicromático de potasio en el medio de ácido sulfúrico oxida alquenos en reacciones similares de manera similar 1 y 2.

Alkina. Los alquín comienzan a oxidarse en condiciones ligeramente más estrictas que los alquenos, por lo que generalmente se oxidan con una punta de una cadena de carbono a lo largo de un triple enlace. Como en el caso de Alkanes, los átomos reductores aquí son átomos de carbono asociados en este caso por un triple enlace. Como resultado de las reacciones, se forman ácidos y dióxido de carbono. La oxidación se puede realizar mediante permanganato o dicromato de potasio en un entorno ácido, por ejemplo:

5CH 3 C CH + 8KMNO 4 + 12H 2 SO 4 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 8MNSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (Calefacción)

A veces es posible asignar productos de oxidación intermedios. Dependiendo de la posición del enlace triple en la molécula, estas o las diámetonas (R 1 -CO-CO-R 2), o aloquetones (R-co-cho).

El acetileno se puede oxidar por permanganato de potasio en un ligero lejano al oxalato de potasio:

3C 2 H 2 + 8KMNO 4 \u003d 3K 2 C 2 O 4 + 2H 2 O + 8MNO 2 + 2KOH

En un ambiente ácido, la oxidación va al dióxido de carbono:

C 2 H 2 + 2KMNO 4 + 3H 2 SO 4 \u003d 2CO 2 + 2MNSO 4 + 4H 2 O + K 2 SO 4

Homólogos de gomezol. Los homólogos de benzole se pueden oxidar por solución de permanganato de potasio en un medio neutro al benzoato de potasio:

C 6 H 5 CH 3 + 2KMNO 4 \u003d C 6 H 5 Cocinero + 2mNO 2 + KOH + H2O (HERMINADO)

C 6 H 5 CH 2 CH 3 + 4KMNO 4 \u003d C 6 H 5 COFERA + K 2 CO 3 + 2H 2 O + 4MNO 2 + KOH (cuando se calienta)

La oxidación de estas sustancias mediante dicromato o potanganato de potasio en el medio ácido conduce a la formación de ácido benzoico.

Alcoholes. El producto directo de la oxidación de los alcoholes primarios es aldehídos, y las cetonas secundarias.

Los alcoholes aldehídos formados durante la oxidación se oxidan fácilmente a ácidos, por lo que los aldehídos de los alcoholes primarios se obtienen mediante oxidación de dicromato de potasio en el medio ácido en un punto de ebullición de aldehído. Evaporados, los aldehídos no tienen tiempo para oxidar.

3C 2 H 5 OH + K 2 CR 2 O 7 + 4H 2 SO 4 \u003d 3CH 3 CHO + K 2 SO 4 + CR 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O (Calefacción)

Con un exceso de agente oxidante (KMNO 4, K 2 CR 2 O 7) en cualquier medio, los alcoholes primarios se oxidan a ácidos carboxílicos o sus sales, y secundaria a las cetonas. Los alcoholes terciarios en estas condiciones no se oxidan, y el alcohol metílico se oxida al dióxido de carbono. Todas las reacciones van cuando se calientan.

Doble alcohol, etilenglicol hoch 2 -ch 2 OH, cuando se calienta en un medio ácido con una solución de KMNO 4 o K 2 CR 2 O 7, se oxida fácilmente a dióxido de carbono y agua, pero a veces es posible asignar intermedio Productos (HOCH 2 -COOH, HOOC-COOH, etc.).

Aldehídos. Los aldehídos son agentes reductores bastante fuertes, y por lo tanto se oxidan fácilmente por varios agentes oxidantes, por ejemplo: KMNO 4, K 2 CR 2 O 7, OH. Todas las reacciones vienen cuando se calientan:

3CH 3 CHO + 2KMNO 4 \u003d CH 3 COOH + 2CH 3 COBRE + 2MNO 2 + H2O
3CH 3 CHO + K 2 CR 2 O 7 + 4H 2 SO 4 \u003d 3CH 3 COOH + CR 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O
CH 3 CHO + 2OH \u003d CH 3 COONH 4 + 2AG + H 2 O + 3NH 3

El formaldehído con un exceso del oxidante se oxida al dióxido de carbono.

18.10. Comparación de la oxidación y reducción de la actividad de diversas sustancias.

De las definiciones de los conceptos "Atom-Oxidizer" y "Agente de reducción de átomos", se deduce que solo las propiedades de oxidación tienen átomos en la oxidación más alta. Por el contrario, los átomos en la oxidación más baja están reduciendo las propiedades reductoras. Los átomos que se encuentran en grados intermedios de oxidación pueden ser agentes oxidantes y agentes reductores.

Al mismo tiempo, en función del grado de oxidación, es imposible evaluar de manera inequívoca las propiedades redox de las sustancias. Como ejemplo, considere las conexiones a los elementos del grupo VA. Los compuestos de nitrógeno (V) y el antimonio (V) son oxidantes más o menos fuertes, los compuestos de bismuto (v) son oxidantes muy fuertes, y los compuestos de fósforo (V) con propiedades oxidantes prácticamente no poseen. En este y otros casos similares, es importante en cuanto a este grado de oxidación es característico de este elemento, es decir, cuánto es el compuesto que contiene átomos de este elemento en este grado de oxidación.

Cualquier OSR fluye hacia la formación de un agente oxidante más débil y un agente reductor más débil. En general, la posibilidad de fugas de cualquier OSR, así como cualquier otra reacción, puede determinarse por el signo de cambiar la energía de Gibbs. Además, se utilizan características electroquímicas de los agentes oxidantes y agentes reductores (potenciales estándar de pares de recuperación redox) para cuantificar la oxidación y la reducción de la actividad de sustancias. Sobre la base de estas características cuantitativas, podemos construir filas de la actividad redox de varias sustancias. Una serie de voltajes de metal conocidos por usted están construidos de esta manera. Esta serie hace posible comparar las propiedades reductivas de los metales en soluciones acuosas en condiciones estándar ( de \u003d 1 mol / l, T. \u003d 298.15 k), así como las propiedades oxidativas de las acuacatones simples. Si en la línea superior de esta serie, coloque iones (agentes oxidantes), y en los átomos inferiores de los metales (agentes reductores), luego el lado izquierdo de esta serie (a hidrógeno) se verá así:

En esta fila, las propiedades oxidativas de iones (fila superior) se mejoran de izquierda a derecha, y las propiedades de rehabilitación de metales (línea inferior), por el contrario, a la derecha izquierda.

Dadas las diferencias en la actividad redox en diferentes entornos, puede construir filas similares y para agentes oxidantes. Entonces, para reacciones en el medio ácido (pH \u003d 0), se obtiene una "continuación" de una cantidad de actividad de metales en la dirección de amplificación de propiedades oxidativas.

Al igual que en una serie de actividad metálica, las propiedades oxidativas de los agentes oxidantes (fila superior) se realizan de izquierda a derecha. Pero usar esta serie, para comparar la actividad restaurativa de los agentes reductores (la línea inferior) solo es posible cuando su forma oxidada coincide con la cadena superior; En este caso, mejora la izquierda derecha.

Considere varios ejemplos. Para averiguar si esta OSR es posible usar una regla general que determine la dirección del flujo de reacciones redox (flujo de reacciones en la dirección de la formación de un oxidante más débil y un agente reductor más débil).

1. ¿Es posible restaurar el cobalto de la solución COSO 4 a Magnesio?
El magnesio es un agente reductor más fuerte que el cobalto, y los iones de CO 2 son oxidantes más fuertes que los iones MG 2, por lo tanto, puede.
2. ¿Es posible oxidar el cobre a CUCL 2 en medio ácido?
Dado que los iones de FE 3B son oxidantes más fuertes que los iones de CU 2, y el cobre es un agente reductor más fuerte que los iones de Fe 2, entonces puede.
3. ¿Es posible, soplar oxígeno a través de la solución ácida ácida ácida ácida 2, para obtener una solución de FECL 3?
Parecería que no, ya que en nuestra fila oxígeno es la izquierda de los iones FE 3 y es un oxidante más débil que estos iones. Pero en una solución acuosa, el oxígeno casi nunca se restaura a H2O2, en este caso se restaura a H2O y ocupa un lugar entre BR 2 y MNO 2. En consecuencia, tal reacción es posible, sin embargo, fluye bastante lentamente (¿por qué?).
4. ¿Puede el permanganato de potasio oxidando H2O2 en el medio ácido?
En este caso, H2O2, el agente reductor y el agente reductor son más fuertes que los iones MN 2B, y los iones MNO 4 son más fuertes que el oxígeno que se forma del peróxido. Por lo tanto, es posible.

Un rango similar, construido para OSR en un medio alcalino, es el siguiente:

A diferencia de la serie "ácido", esta serie no se puede utilizar junto con una serie de metales.

Método de equilibrio de iones de electrones (método semi-recurso), OSR intermolecular, OSR intramolecular, dismutación ORV (desproporción, auto-curación, autocuración), primutación, pasivación.

Usando el método de balance de electrones, haga que las ecuaciones de reacciones fluyan hacia abajo al agregar una solución permanente de potasio de potasio a) H 2 S (S, más precisamente, S 8) cuando se agrega a ácido sulfúrico acidificado. b) khs; c) k 2 s; d) H 2 SO 3; e) khso 3; e) k 2 asi 3; E) HNO 2; g) KNO 2; y) ki (I 2); K) FESO 4; l) C 2 H 5 OH (CH3 COOH); m) ch 3 cho; H) (COOH) 2 (CO 2); P) K 2 C 2 O 4. Aquí y más en los casos necesarios en los corchetes curiosos son productos de oxidación.
Haga que las ecuaciones de reacciones que fluyan al paso de los siguientes gases a través de una solución de ácido ácido sulfúrico de permanganato de potasio: a) C2 H 2 (CO 2); b) C 2 H 4 (CO 2); c) C3 H 4 (propina) (CO 2 y CH3 COOH); d) c 3 h 6; e) CH 4; e) Hcho.
Lo mismo, pero la solución reductante se agrega a la solución neutra de permanganato de potasio: a) khs; b) k 2 s; c) khso 3; d) k 2 asi 3; e) KNO 2; e) ki.
Lo mismo, en una solución de permanganato de potasio, se agregó una solución de hidróxido de potasio: a) K 2 S (K 2 SO 4); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) ki (kio 3).
Haga que las ecuaciones de las siguientes reacciones que fluyan en la solución: a) KMNO 4 + H 2 S ...;
b) KMNO 4 + HCl ...;
c) KMNO 4 + HBR ...;;
D) KMNO 4 + HI ... HI ...
Haz las siguientes ecuaciones de dióxido de margan:
Las soluciones de las siguientes sustancias se agregan a la solución de ácido ácido ácido de dicromato de potasio: a) KHS; b) k 2 s; c) HNO 2; d) kno 2; e) ki; e) FESO 4; g) CH 3 CH 2 ChO; y) H 2 SO 3; k) khso 3; L) K 2 SO 3. Hacer las ecuaciones de reacciones ocurridas.
Lo mismo, pero los siguientes gases se pasan a través de la solución: a) H 2 S; b) asi 2.
A la solución de cromato de potasio que contiene hidróxido de potasio, soluciones a) se agregaron K 2 S (K 2 SO 4); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) ki (kio 3). Hacer las ecuaciones de reacciones ocurridas.
Se añadió una solución de solución de hidróxido de hidróxido de potasio a la solución de cromo cromo (III) para disolver el sedimento originalmente formado, y luego el agua de bromo. Hacer las ecuaciones de reacciones ocurridas.
Lo mismo, pero en la última etapa, se añadió una solución de peroxodisulfato de potasio K2 S 2 O 8, recuperado durante la reacción al sulfato.
Hacer que las ecuaciones de reacciones fluyan en la solución:

a) crcl 2 + fecl 3; b) CRSO 4 + FECL 3; c) CRSO 4 + H 2 SO 4 + O 2;

d) CRSO 4 + H 2 SO 4 + MNO 2; e) CRSO 4 + H 2 SO 4 + KMNO 4.

Haga que las ecuaciones de reacciones se presenten entre el trióxido de cromo sólido y las siguientes sustancias: a) C; b) co; c) s (SO 2); d) H 2 S; d) ni 3; e) C 2 H 5 OH (CO 2 y H2O); g) CH 3 COCH 3.
Hacer que las ecuaciones de reacciones se produzcan al agregar sustancias al ácido nítrico concentrado: A) S (H 2 SO 4); b) P 4 ((HPO 3) 4); c) grafito; d) se; d) I 2 (HIO 3); e) AG; g) Cu; y) PB; k) kf; l) feo; m) FES; n) mgO; n) mgs; P) FE (OH) 2; c) P 2 O 3; T) como 2 O 3 (H 3 ASO 4); y) como 2 s 3; f) FE (NO 3) 2; x) p 4 o 10; c) CU 2 S.
Lo mismo, pero al pasar los siguientes gases: a) co; b) H 2 S; c) n 2 O; d) ni 3; e) no; e) H 2 SE; g) hola.
Igualmente, o de diferentes maneras serán reacciones en los siguientes casos: a) en un tubo alto para dos tercios rellenos de ácido nítrico concentrado, colocó una pieza de magnesio; b) se colocó una gota de ácido nítrico concentrado en la superficie de la placa de magnesio? Hacer las ecuaciones de reacción.
¿Cuál es la diferencia entre la reacción del ácido nítrico concentrado con ácido de sulfuro de hidrógeno y con un sulfuro de hidrógeno gaseoso? Hacer las ecuaciones de reacción.
¿Se ubicará igualmente el OSR cuando se agregue el sulfuro de sodio de sodio cristalino anhidro y su solución de 0,1 M a una solución concentrada de ácido nítrico?
La mezcla de las siguientes sustancias se trató con ácido nítrico concentrado: CU, FE, ZN, SI y CR. Hacer las ecuaciones de reacciones ocurridas.
Haga que las ecuaciones de reacciones ocurran cuando se agregan las siguientes sustancias en ácido nítrico diluido: a) I 2; b) mg; c) al; d) fe; e) feo; e) FES; g) FE (OH) 2; y) FE (OH) 3; k) mns; l) cu 2 s; m) cus; n) cuo; n) na 2 s cr; p) na 2 s p; c) P 4 O 10.
¿Qué procesos fluirán al pasar un amoníaco, b) sulfuro de hidrógeno, c) de dióxido de carbono?
Hacer que las ecuaciones de reacciones se produzcan al agregar sustancias al ácido sulfúrico concentrado: a) AG; b) Cu; c) grafito; d) HCOOH; e) con 6 h 12 O 6; e) NaCl KR; g) C 2 H 5 OH.
Al pasar a través de un sulfuro de hidrógeno de sulfuro concentrado frío, S y SO 2 se forma, el H 2 SO 4 concentrado en caliente oxida azufre a SO 2. Hacer las ecuaciones de reacción. ¿Cómo se concentrará la reacción entre el h 2 SO 4 y el sulfuro de hidrógeno?
¿Por qué se obtiene el jardín de hidrógeno tratando el cloruro de sodio cristalino con ácido sulfúrico concentrado, y el bromomarodina y el hidrógeno de yodo no se reciben de esta manera?
Haga que las ecuaciones de reacciones se presenten en la interacción del ácido sulfúrico diluido C a) Zn, b) al, c) Fe, d) cromo en ausencia de oxígeno, e) cromo en el aire.
Haga las ecuaciones de reacciones caracterizando las propiedades de oxidación y reducción del peróxido de hidrógeno:

¿En cuál de estas reacciones, el peróxido de hidrógeno es un agente oxidante y en qué agente reductor?

¿Qué reacciones ocurren al calentar las siguientes sustancias: a) (NH 4) 2 CRO 4; b) nano 3; c) caco 3; d) al (n ° 3) 3; e) PB (NO 3) 3; e) AGNO 3; g) Hg (no 3) 2; y) Cu (n ° 3) 2; k) cuo; l) NACLO 4; m) CA (CLO 4) 2; H) FE (NO 3) 2; P) PCL 5; P) MNCL 4; c) H2 C 2 O 4; T) lino 3; y) HGO; f) CA (NO 3) 2; x) FE (OH) 3; c) cucl 2; h) kclo 3; W) kclo 2; Sh) cro 3?
En la fusión de soluciones calientes de cloruro de amonio y los ingresos de nitrato de potasio, acompañados por la liberación de gas. Hacer la ecuación de esta reacción.
Haga que las ecuaciones de reacciones ocurran pasando a través de una solución fría de hidróxido de sodio A) cloro, b) vapores de bromo. Lo mismo, pero a través de una solución caliente.
Al interactuar con una solución concentrada en caliente de hidróxido de potasio, la dismutación a los grados de oxidación estables más cercanos (-II y + IV) se sele. Hacer la ecuación de este OSR.
En las mismas condiciones, el azufre se somete a un dumping similar, pero el exceso de reaccionos de azufre con los iones de sulfito para formar los iones de tiosulfato S 2 O 3 2. Hacer las ecuaciones de reacciones ocurridas. ;
Haga la ecuación de reacciones de electrólisis a) Solución de nitrato de cobre con ánodo de plata, b) solución de nitrato de plomo con un ánodo de cobre.

Experiencia 1. Propiedades oxidativas del permanganato de potasio en el entorno ácido. K 3-4 gotas de solución de permanganato de potasio Vierta una cantidad igual de solución de ácido sulfúrico diluido, y luego una solución de sulfito de sodio a la decoloración. Hacer una ecuación de reacción.

Experiencia 2.Propiedades oxidativas del permanganato de potasio en un ambiente neutro. A 3-4 gotas de solución de permanganato de potasio, vierta 5-6 gotas de solución de sulfito de sodio. ¿Qué sustancia se separó en forma de un sedimento?

Experiencia 3.. Propiedades oxidativas del permanganato de potasio en un ambiente alcalino. En 3-4 gotas de solución de permanganato de potasio, vierte 10 gotas de una solución de hidróxido de sodio concentrado y 2 gotas de solución de sulfito de sodio. La solución debe adquirir un color verde.

Experiencia 4.. Propiedades oxidativas del dicromato de potasio en el entorno ácido. 6 gotas de una solución de dicromato de potasio Acidificar con cuatro gotas de solución de ácido sulfúrico diluida y agregar solución de sulfito de sodio hasta el cambio de color de la mezcla.

Experiencia 5. Propiedades oxidativas del ácido sulfúrico diluido. En un tubo de ensayo, coloque el gránulo de zinc y a otro: una pieza de cinta de cobre. En ambos tubos de ensayo, agregue 8-10 gotas de solución de ácido sulfúrico diluido. Comparar fenómenos ocurridos. ¡Experiencia para llevar a cabo en el gabinete de escape!

Experiencia 6. Propiedades oxidativas del ácido sulfúrico concentrado. De manera similar, el experimento 5, pero agrega una solución concentrada de ácido sulfúrico. Después de un minuto, después del inicio de la liberación de productos de reacción gaseosa, introducir las tiras de papel de filtro en el tubo, humedecidas con soluciones de permanganato de potasio y sulfato de cobre. Explique teniendo lugar. ¡Experiencia para llevar a cabo en el gabinete de escape!

Experiencia 7. Propiedades oxidativas del ácido nítrico diluido. De manera similar, el experimento 5, pero agrega una solución diluida de ácido nítrico. Observe el cambio en el color de los productos de reacción gaseosa. ¡Experiencia para llevar a cabo en el gabinete de escape!

Experiencia 8.. Propiedades oxidativas del ácido nítrico concentrado. Ponga un trozo de cinta de cobre en el tubo de ensayo y vierta 10 gotas de una solución concentrada de ácido nítrico. Calor cuidadosamente hasta que el metal se disuelva. ¡Experiencia para llevar a cabo en el gabinete de escape!

Experiencia 9.. Propiedades oxidativas del nitrito de potasio.A 5-6 gotas de solución de nitrito de potasio, vierta el mismo volumen de solución de ácido sulfúrico diluido y 5 gotas de solución de yoduro de potasio. ¿La formación de qué sustancias se observa?

Experiencia 10.. Propiedades de recuperación del nitrito de potasio. Por 5-6 gotas de solución de permanganato de potasio agregan una cantidad igual de solución de ácido sulfúrico diluido y solución de nitrito de potasio para completar el blanqueo de la mezcla.

Experiencia 11. Descomposición térmica del nitrato de cobre. Un microfer de un trihidrato de nitrato de cobre se coloca en un tubo de ensayo, lo consolidan en un trípode y calienta cuidadosamente la llama abierta. Mire la deshidratación y la posterior descomposición de la sal. ¡Experiencia para llevar a cabo en el gabinete de escape!

Experiencia 12.. Descomposición térmica del nitrato de plomo. Para conducir de manera similar a la experiencia 11, colocando el nitrato de plomo en el tubo de ensayo. ¡Experiencia para llevar a cabo en el gabinete de escape! ¿Cuál es la diferencia entre los procesos que se producen durante la descomposición de estas sales?

La propensión de compuestos orgánicos a la oxidación se asocia con la presencia de múltiples enlaces, grupos funcionales, átomos de hidrógeno con un átomo de carbono que contiene un grupo funcional. La oxidación secuencial de sustancias orgánicas se puede representar como la siguiente cadena de transformaciones:

Hidrocarburo saturado → Hidrocarburo insaturado → Alcohol → Aldehído (cetona) → ácido carboxílico → CO2 + H2O

La relación genética entre las clases de compuestos orgánicos parece estar aquí como una serie de reacciones redox que proporcionan la transición de una clase de compuestos orgánicos a otro. Complete sus productos de completa oxidación (combustión) de cualquiera de los representantes de las clases de compuestos orgánicos. La dependencia de la oxidación y la capacidad de reducción de la materia orgánica sobre su estructura: una mayor tendencia de compuestos orgánicos a la oxidación se debe a la presencia en la molécula de sustancias: conexiones múltiples (por lo que los alquenos, alkins, alcádenes se oxidan tan fácilmente ; Grupos funcionales específicos capaces de fácil oxidarse (--SH, -OH (fenólico y alcohol), - NH2; grupos alquilo activados ubicados adyacentes a múltiples conexiones.

Por ejemplo, el propano se puede oxidar a un oxígeno de aldehído no especificado en la presencia de vapor de agua en los catalizadores de bismuto-molibdeno.

H2CH-CH3 → H2CH-CoH

Así como la oxidación del tolueno al ácido benzoico permanganato de potasio en un entorno ácido. 5C6H5CH3 + 6KMNO4 + 9H2SO4 → 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MNSO4 + 14H2O

la presencia de átomos de hidrógeno con un átomo de carbono que contiene un grupo funcional. Un ejemplo es la reactividad en las reacciones de la oxidación de alcoholes primarios, secundarios y terciarios para la reactividad de la oxidación.

A pesar de que durante cualquier reacción de reacción de oxidación ocurre tanto la oxidación como la recuperación, la reacción se clasifica dependiendo de lo que está sucediendo directamente con el compuesto orgánico (si se oxida, dicen sobre el proceso de oxidación, si se restaura, sobre el proceso de recuperación) .

Por lo tanto, en la reacción de etileno con etíleno de potasio permanganato se oxidó y se restaura el permanganato de potasio. La reacción se llama oxidación de etileno.

Al estudiar las características comparativas de los compuestos inorgánicos y orgánicos, familiarizamos utilizando el grado de oxidación (c.O.) (en química orgánica, especialmente carbono) y métodos para su determinación:

1) Cálculo de Medio S.O. Carbono en la molécula de sustancias orgánicas: -8/3 +1 C3 H8 Este enfoque se justifica si todos los enlaces químicos (quema, descomposición completa) se destruyen durante la reacción en la materia orgánica.

2) Definición de S.O. Cada átomo de carbono:

En este caso, el grado de oxidación de cualquier átomo de carbono en el compuesto orgánico es igual a la suma algebraica del número de todos los enlaces con átomos de más elementos electronegativos, tenidos en cuenta con el signo "+" en el átomo de carbono, y El número de enlaces con átomos de hidrógeno (u otro elemento más electropositivo) se tiene en cuenta con el signo "-" en el átomo de carbono. En este caso, no se tienen en cuenta las conexiones con átomos de carbono vecinos. Como el ejemplo más simple, definimos el grado de oxidación de carbono en la molécula de metanol. El átomo de carbono está asociado con tres átomos de hidrógeno (estas relaciones se tienen en cuenta con el signo "-"), un enlace con un átomo de oxígeno (se tiene en cuenta con el signo "+"). Obtenemos: -3 + 1 \u003d -2. En orden, el grado de oxidación de carbono en metanol es -2. El grado calculado de oxidación de carbono es, aunque el valor condicional, pero indica la naturaleza del desplazamiento de densidad de electrones en la molécula, y su cambio como resultado de la reacción indica un lugar de un proceso reductor de oxidación. Especificamos en qué casos es mejor usar una u otra forma.

Los procesos de oxidación, combustión, halogenación, agradable, deshidrogenación, descomposición se relacionan con los procesos redox. Cuando se mueve de una clase de compuestos orgánicos a otra y aumenta el grado de ramificación del esqueleto de carbono de las moléculas de compuesto dentro de una clase separada, se cambia el grado de oxidación del átomo de carbono responsable de la capacidad de restauración del compuesto. Las sustancias orgánicas, en las moléculas de las cuales contienen átomos de carbono con valores máximos (- y +) de CO (-4, -3, +2, +3), reaccionan quema de oxidación completa, pero resistentes a los efectos de suave. Agentes oxidantes y agentes oxidantes. Sustancias en las moléculas de las cuales contienen átomos de carbono en CO -1; 0; +1, se oxidó fácilmente, las habilidades de restauración de ellos están cerca, el poeta de su oxidación incompleta se puede lograr a expensas de uno de los famosos agentes oxidantes de PEQUEÑA Y MEDIA POTENCIA. Estas sustancias pueden mostrar una naturaleza dual, hablar y como agente oxidante, al igual que sustancias inorgánicas inherentes.

Alkana

Alquenos

Los procesos de oxidación dependen de la estructura del alquenete y el medio de reacción.

1. En la oxidación de los alquenos por la solución concentrada de permanganato de potasio KMNO4 en un medio ácido (oxidación rígida), los enlaces σ y π se arruinan para formar ácidos carboxílicos, cetonas y óxido de carbono (IV). Esta reacción se utiliza para determinar la posición del doble enlace.

a) Si el doble enlace se encuentra al final de la molécula (por ejemplo, en Bouthen-1), entonces uno de los productos de oxidación es ácido fórmico, fácilmente oxidado a dióxido de carbono y agua:

b) Si el átomo de carbono contiene dos sustituyentes de carbono en la molécula de la aleta (por ejemplo, en una molécula de 2-metilbuteno-2), entonces cuando se oxida, se produce la formación de cetona, ya que la conversión de tal átomo en un átomo del grupo carboxilo es imposible sin romper la comunicación C -C, relativamente estable en estas condiciones:

c) Si la molécula de alqueno es simétrica y la doble enlace está contenida en el centro de la molécula, entonces solo se forma un ácido durante la oxidación:

Una característica de la oxidación de los alquenos, en los que los átomos de carbono en un doble enlace comprenden dos radicales de carbono, es la formación de dos cetonas:

2. Con medios alcalinos neutros o débiles, la oxidación está acompañada por la formación de dioles (alcoholes ductómicos), y los grupos de carbono se unen los grupos de hidroxilo, entre los cuales hubo un doble enlace:

Durante esta reacción, el color púrpura de la solución acuosa KMNO4 está descolorida. Por lo tanto, se utiliza como una reacción de alta calidad a los alquenos (reacción de Wagner).

3. La oxidación de los alquenos en presencia de sales de paladio (proceso Vacuker) conduce a la formación de aldehídos y cetonas:

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

Los homólogos se oxidan a un átomo de carbono menos hidrogenado: CH3-CH2-CH \u003d CH2 + 1 / 2O2 PDCL2 / H2O → CH3- CH2-CO-CO-CH3 Alkina

La oxidación del acetileno y sus homólogos fluyen dependiendo de lo que el proceso avanza en qué entorno.

a) En el entorno ácido, el proceso de oxidación está acompañado por la formación de ácidos carboxílicos:

1 La reacción se utiliza para determinar la estructura de alquín en productos de oxidación:

2 En medios neutros y ligeramente alcalinos, la oxidación del acetileno se acompaña de la formación de oxalatos apropiados (sales de ácido oxálico) y la oxidación de los homólogos: la punta del triple enlace y la formación de sales carboxílicas:

3 para acetileno:

1) En un entorno ácido: H-C≡C-H KMNO4, H2SO4 → HOOC-COOH (ácido sorbal)

2) En el entorno neutro o alcalino: 3CH≡CH + 8KMNO4 H2O → 3KOOC-COCINO OXALATE PUTÁSIO + 8MNO2 ↓ + 2KOH + 2H2O

Arena (benceno y sus homólogos)

En la oxidación de la arena en un medio ácido, se debe esperar una formación de ácido, y en sales alcalinas. Los homólogos de gomezol con una cadena lateral (independientemente de su longitud) se oxidan por un fuerte agente oxidante al ácido benzoico por átomo de carbono α. Los homólogos de gomezol se oxidan por permanganato de potasio en un medio neutro para formar sales de potasio de ácidos aromáticos.

5C6H5-CH3 + 6KMNO4 + 9H2SO4 \u003d 5C6H5COOH + 6MNSO4 + 3K2SO4 + 14H2O,

5C6H5-C2H5 + 12KMNO4 + 18H2SO4 \u003d 5C6H5COOH + 5CO2 + 12MNSO4 + 6K2SO4 + 28H2O,

C6H5-CH3 + 2KMNO4 \u003d C6H5COOK + 2MNO2 + KOH + H2O.

Enfatizamos que si hay varias cadenas laterales en la molécula, luego en un medio ácido, cada uno de ellos se oxida según un átomo de carbono al grupo carboxilo, como resultado de los cuales se forman ácidos aromáticos de PoliBient:

1) En un entorno ácido: C6H5-CH2-R KMNO4, H2SO4 → C6H5-COOH ácido benzoico + CO2

2) En medio neutro o alcalino: C6H5-CH2-R KMNO4, H2O / (OH) → C6H5-COOK + CO2

3) Oxidación de homólogos de permanganato de potasio o biocromato de potasio cuando se calienta: C6H5-CH2-R KMNO4, H2SO4, T˚C → C6H5-COOHBENZOICHICH + R-COOH

4) Cumol Oxidación con oxígeno en presencia de un catalizador (método de cumorole para obtener fenol): C6H5CH (CH3) 2 O2, H2SO4 → C6H5-OH FENOL + CH3-CO-CH3 Acetona

5C6H5CH (CH3) 2 + 18 KMNO4 + 27H2SO4 → 5C6H5COOH + 42H2O + 18MNSO4 + 10CO2 + K2SO4

Debe pagarse al hecho de que con la oxidación suave del Permanganato de estireno Potassium kmNO4 en un medio alcalino neutro o débilmente, se produce el deslumbramiento de la comunicación π-medios, se forma glicol (alcohol ductómico). Como resultado de la reacción, la solución pintada del permanganato de potasio se descarga rápidamente y se reduce un precipitado marrón de óxido de manganeso (IV). La oxidación de un agente oxidante fuerte: el permanganato de potasio en un medio ácido, conduce a una ruptura completa del doble enlace y la formación de dióxido de carbono y ácido benzoico, la solución está descolorida.

C6H5-CH═CH2 + 2 KMNO4 + 3 H2SO4 → C6H5-CoH + CO2 + K2SO4 + 2 MNSO4 +4 H2O

Alcohol

Debe recordarse que:

1) Los alcoholes primarios se oxidan a aldehídos: 3CH3-CH2OH + K2CR2O7 + 4H2SO4 \u003d 3CH3-CHO + K2SO4 + CR2 (SO4) 3 + 7H2O;

2) Los alcoholes secundarios se oxidan a las cetonas:

3) Para los alcoholes terciarios, la reacción de oxidación no es característica. Alcoholes terciarios, en las moléculas de las cuales no hay un átomo de hidrógeno con un átomo de carbono que contiene un grupo, no se oxida en condiciones normales. En condiciones severas (bajo la acción de los agentes oxidantes fuertes y a altas temperaturas), pueden oxidarse a una mezcla de ácidos carboxílicos de bajo peso molecular, es decir, Se produce la destrucción del esqueleto de carbono. Cuando el metanol se oxida por la solución acidificada de permanganato de potasio o dicromato de potasio, se forma CO2. Los alcoholes primarios durante la oxidación, dependiendo de las condiciones de la reacción, pueden formar no solo aldehídos, sino también ácidos. Por ejemplo, la oxidación del etanol con potasio dicromato en los extremos fríos con un cinturón de ácido acético, y cuando se calienta - acetaldehído:

3CH3-CH2OH + 2K2CR2O7 + 8H2SO4 \u003d 3CH3-COOH + 2K2SO4 + 2CR2 (SO4) 3 + 11H2O,

3CH3-CH2OH + K2CR2O7 + 4H2SO4

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

Recuerdo sobre el efecto del medio sobre los productos de las reacciones de oxidación del alcohol, a saber: una solución neutra caliente de KMNO4 oxida metanol a carbonato de potasio, y los alcoholes restantes, a las sales de los ácidos carboxílicos correspondientes:

Oxidación de glicolia

1,2 glicoles se escindan fácilmente con condiciones leves bajo la acción del ácido yodo. Dependiendo de la estructura del glicol original, los productos de oxidación pueden ser aldehídos o cetonas:

Si tres o más grupos de los grupos están asociados con los átomos de carbono vecinos, entonces con la oxidación del ácido yodo, los átomos medios o promedio se convierten en ácido fórmico

La oxidación de los glicoles permanganato de potasio en un medio ácido se extiende de manera similar a la división oxidativa de los alquenos y también conduce a la formación de ácidos o cetonas dependiendo de la estructura del glicol original.

Aldehídos y cetonas

Los aldehídos son más fáciles que los alcoholes, se oxidados en los ácidos carboxílicos apropiados no solo bajo la acción de agentes oxidantes fuertes (oxígeno aéreo, soluciones acidificadas KMNO4 y K2CR2O7), sino también bajo la acción de débil (solución de amoníaco de óxido de plata o hidróxido de cobre (II )))

5CH3-CHO + 2KMNO4 + 3H2SO4 \u003d 5CH3-COOH + 2MNSO4 + K2SO4 + 3H2O,

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

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

¡¡¡Atención especial!!! La oxidación de metanal con solución de amonio de óxido de plata conduce a la formación de carbonato de amonio, y no ácido fórmico: HCHO + 4OH \u003d (NH4) 2CO3 + 4AG + 6NH3 + 2H2O.

4.5.B. División oxidativa de alquenos.

En la oxidación de alcanos con una solución acuosa alcalina de permanganato de potasio cuando se calienta o una solución de KMNO 4 en ácido sulfúrico acuoso, así como durante la oxidación de los alquenos con solución de óxido de cromo (VI) CRO3 en ácido acético o en la sala de datos de potasio y El ácido sulfúrico, un glicol formado inicialmente se somete a degradación oxidativa. El resultado final es la división del esqueleto de carbono en el sitio de doble conexión y la formación como productos finales de cetonas y (o) ácidos carboxílicos dependiendo de los sustituyentes en un bono doble. Si ambos átomos de carbono en un enlace doble comprenden solo un grupo alquilo, el producto final de la oxidación exhaustiva será una mezcla de ácidos carboxílicos, el alqueneno tetrazentizado en doble enlace se oxida a dos cetonas. Desmaltar alquenos con doble enlaces terminales se dividen en ácido carboxílico y dióxido de carbono.

Debido a los bajos rendimientos de ácidos carboxílicos y cetonas, la reacción de una oxidación exhaustiva de alquenos en la versión clásica no se usó ampliamente y se usó previamente, principalmente para establecer la estructura del alquenete original por productos de oxidación destructivos. Actualmente, la oxidación de los alquenos (R-CH \u003d CH-R y R-CH \u003d CH 2) a ácidos carboxílicos (RCOOH) con la ayuda de permanganato o dicromato de potasio se lleva a cabo bajo catálisis interfacial. Las salidas de ácidos carboxílicos se exceden el 90%.

4.5.V. Ozoneolisis alkenov

La reacción de los alquenos con ozono es el método más importante de la división oxidativa de los alquenos por una comunicación dual. Durante muchas décadas, esta reacción sirvió como el método principal de determinar la estructura del hidrocarburo de partida, y también se encuentra el uso de varios compuestos carbonílicos en la síntesis. La reacción de alqueno de ozono se lleva a cabo al pasar la corriente de la mezcla de ~ 5% de ozono y oxígeno en la solución de alqueno en el cloruro de metileno o acetato de etilo a -80 0 -100 0 C. El extremo de la reacción es controlado por un Desglose para el ozono libre con yoduro de potasio. El mecanismo de esta reacción peculiar y compleja se establece principalmente gracias al trabajo de R Cryga. El primer producto de la ciclopricación 1,3-dipolar a doble enlace es el llamado molzonida (1,2,3-trioxolano). Este aducto es inestable y aún más se descompone de manera espontánea con la divulgación del ciclo y la formación como un producto final del ozonida normal (1,2,4-trioxolano).

Actualmente, generalmente se reconoce que la conversión del molozonido en el ozonida ordinaria se produce por el mecanismo de división - recombinación. Molozonide se somete a una divulgación espontánea de un ciclo inestable de 1,2,3-trioxolano para formar un compuesto carbonilo y ion bipolar, que reacciona aún más de acuerdo con el esquema de ciclopricación 1,3-dipolar.

El diagrama reducido de la reagrupación del molosonido en la ozonida normal se confirma mediante el hecho de que si el otro compuesto carbonilo está presente en la formación completa de ozonida en la mezcla de reacción como un "interceptor" del ión bipolar, el otro compuesto carbonilo es Formado, se forma el llamado "Ozonide Mixto". Entonces, por ejemplo, bajo ozonilizar. cis-Filbena en presencia de un benzaldehído etiquetado por isótopos 18 O, la etiqueta es parte del puente esencial, no peroxidante de Ozonida:

Este resultado está en buen acuerdo con la formación de ozonida mixta durante la recombinación de un ión bipolar con benzaldehído etiquetado:

Las ozonidas son compuestos muy inestables que se descomponen con la explosión. No están aislados individualmente, sino que se dividen bajo la acción de una amplia variedad de reestrucciones. Debe distinguirse mediante la reducción y la división oxidativa. En la hidrólisis de las ozonidas, se divide lentamente en compuestos carbonílicos y peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno oxida aldehído a ácidos carboxílicos. Esta es la llamada descomposición oxidativa de Ozonidov:

Por lo tanto, con la descomposición oxidativa de los ozonidos, los ácidos carboxílicos y (o) las cetonas se forman dependiendo de la estructura de la alina original. Como se pueden usar agentes oxidantes, oxígeno, peróxido de hidrógeno, picos o hidróxido de plata. Con mayor frecuencia en la práctica sintética, se usa peróxido de hidrógeno en ácido acético o fórmico para este propósito, así como el peróxido de hidrógeno en el medio alcalino.

En la práctica, el método de descomposición oxidativa de las ozonidas se usa principalmente para obtener ácidos carboxílicos.

La división restaurativa de Ozonidov es más importante. Qink y ácido acético, trifenilfosfina o sulfuro de dimetil son más comunes como agentes reductores. En este caso, los aldehídos o las cetonas son endehídos o cetonas dependiendo de la estructura del alqueno inicial.

A partir de los ejemplos anteriores, se puede ver que el alcane sustituido con tetrazent durante el ozoneismo y la posterior descomposición de la recuperación de Ozonida forman dos cetonas, mientras que el alqueno sustituido en Tris le da a la cetona y aldehído. El alqueeno simétrico disustituido durante la ozoneolisis forma dos aldehídos, y alquenos con un bono terminal: aldehído y formaldehído.

Una modificación interesante de Ozonesis es el método en el que se usa borohidruro de sodio como agente reductor de ozonida, en este caso, los productos de reacción finales son alcoholes primarios o secundarios formados durante la restauración de los aldehídos y los kestons.

La ozoneolisis de los alquenos es un proceso complejo, lento y explosivo que requiere el uso de equipos especiales. Por esta razón, otros métodos de división oxidativa de alquenos se han desarrollado a compuestos carbonílicos y ácidos carboxílicos, que reemplazan con éxito la reacción de ozonolisis en la práctica sintética.

Uno de los métodos preparativos modernos de destrucción oxidativa de alquenos se propuso en 1955 R. Lemier. La base de este método es la hidroxilación de los alquenos que utilizan el permanganato de potasio, seguido de la división del glicol vicinal con un período de sodio de NAIO 4 a un pH de ~ 7 8. La propia periodato no interactúa con el alqueno. Los productos de esta división oxidativa de dos etapas son cetonas o ácidos carboxílicos, ya que los aldehídos en estas condiciones también se oxidan a los ácidos carboxílicos. En el método de Lemier, el problema de la separación de uno de los productos de reacción no surge, - El dióxido de manganeso, así como el dióxido, y el manganate se oxidan nuevamente al periodato para permanganar ion. Esto le permite usar solo cantidades catalíticas de permanganato de potasio. A continuación se muestran algunos ejemplos típicos de la división oxidativa de los alquenos por el método de Lemier.

Citronelol: el alcohol, parte del aceite de rosa, el aceite de geranio y el limón, se oxidan mediante una mezcla de periodismo de potasio y periodato de sodio en acoona acuosa a 5 10ºC a 6-hidroxi-4-metil gexanecarboxílico con salida cuantitativa.

En otra variedad de este método, en lugar de permanganato de potasio, se utilizan las cantidades catalíticas de tetraóxido de osmia (Lemide, Johnson 1956). La ventaja especial de la combinación de OSO 4 y NAIO 4 es que le permite detener la oxidación en la etapa de aldehído. El tetraóxido de Osmia se une mediante un doble enlace alqueno con la formación de un osmat, que se oxida por un período de sodio de compuestos carbonilo con la regeneración del osmio de cuatro pliegues.

En lugar de tetraóxido, Osmia también puede usar el tetraóxido Ruo 4. La destrucción oxidativa de los alquenos de Lemide-Johnson conduce a los mismos productos que la ozoneólisis con la reducción de la división de Ozonidov.

En términos de la química orgánica moderna, significa que la combinación de OSO 4 -AIO 4 es equivalente sintético Las reacciones de la ozonolisis de los alquenos seguido de la reducción de la división. De manera similar, la oxidación de los alkens con una mezcla de permanganato y periodato es un equivalente sintético de la ozonólisis con descomposición oxidativa de Ozonidis.

Por lo tanto, la oxidación de los alquenos no es solo una combinación de métodos preparativos para obtener alcoholes, epóxidos, dioles, aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos, también es una de las formas posibles de establecer la estructura del alqueno original. Por lo tanto, de acuerdo con el resultado, la destrucción oxidativa de los alquenos puede determinar la posición del doble enlace en la molécula, mientras que el resultado estereoquímico syn- o anti-la hidroxilación de Alkena nos permite concluir su geometría.