Oxidácia draslíka izopropylbenzénu v alkalickom médiu. Redox reakcie zahŕňajúce organické látky

Petrohradský Štátny technologický ústav

(Technická univerzita)

Katedra organickej chémie Fakulta 4

Skupina 476.

Práca

Oxidácia alkénov

Študent ............................................... Rytín A.I.

Lektor .................................... ... Petrohrad Yu.l.

St. Petersburg

Úvod

1.EPOXIDÁCIA (reakcia N.A. PRILEZHEV, 1909)

2. Hydroxilizácia

2.1anti -Hhydroxylácia

2.2syn -Hhydroxylácia

3. Ovichultive rozdelenie alkénov

4.OSomolýza

5. Spoločnosť alkénov v prítomnosti paládnatých solí

Záver

Zoznam použitých zdrojov

Úvod

Oxidácia je jednou z najdôležitejších a bežných transformácií organických zlúčenín.

Pod oxidáciou v organickej chémii spôsoby, ktoré vedú k deplécii zlúčenín s vodíkom alebo obohacovaním s jeho kyslíkom. V tomto prípade sa uskutočňuje elektrónová molekula. V súlade s tým, reštaurovanie pochopiť oddelenie z organickej molekuly kyslíka alebo vodíkovej pripevnenia k nemu.

U oxidačných redukčných reakcií, oxidačné činidlá sú zlúčeniny s veľkou afinitou pre elektrón (elektropila) a redukčné činidlá - zlúčeniny, ktoré majú tendenciu vrátiť sa elektróny (nukleofily). Jednoduchá oxidácia zlúčeniny sa zvyšuje s rastom nukleofilite.

Pri oxidacii organických zlúčenín sa spravidla nevyskytuje celkový prenos elektrónov a teda zmeny v valencii atómov uhlíka. Preto koncepcia stupňa oxidácie je teda podmienená náboj atómu v molekule, vypočítaná na základe predpokladu, že molekula pozostáva len z iónov - je len podmienený, formálny charakter.

Pri príprave rovníc redoxných reakcií je potrebné určiť redukčné činidlo, oxidačné činidlo a počet venovaných a prijatých elektrónov. Spravidla sa koeficienty vybraní pomocou metódy bilancie elektrón-iónov (polovičná metóda).

V tomto spôsobe prechodu elektrónov z jedného atómov alebo iónov do druhého, berúc do úvahy povahu média (kyselina, alkalická alebo neutrálna), v ktorej reakcia prebieha. Vyrovnajte si počet atómov kyslíka a vodíka alebo molekúl vody a protónov (ak sa zavádzajú kyslé médium) alebo molekuly vody a hydroxidové ióny (ak alkalické).

Keď je teda pri písaní politrácií zhodnocovania a oxidácie, je potrebné pokračovať z zloženia iónov, ktoré sú v roztoku. V molekulárnej forme by sa mali napísať údaje, slabo rozpustný alebo plyn uvoľnený vo forme plynu.

Ako príklad, zvážte spôsob etylénovej oxidácie zriedeným vodným roztokom manganistanu draselného (Wagner Reakcia). V priebehu tejto reakcie sa etylén oxiduje na etylénglykol a manganistan draselný sa obnoví na oxid manganičitý. V duálnom spojení sa pripojia dva hydroxylové:

3c2H4 + 2KMNO 4 + 4H 2O → 3C 2 H6O2 + 2MNO 2 + 2KOH

Poloak Recovery: MNO 4 ¯ + 2H 2 O + 3 e. → MNO 2 + 4OH ¯ 2

Oxidačná polopodavázia: C2H4 + 2OH - - 2 e. → C 2 H6O 2 3

Nakoniec máme v iónovej forme:

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

Po vykonaní potrebných škrtov týchto členov, napíšte rovnicu v molekulárnej forme:

3C2H4 + 2KMNO 4 + 4 H20 \u003d 3C2H6O2 + 2MNO 2 + 2KOH.

Charakteristika niektorých oxidačných činidiel

Kyslík

Air kyslík je široko používaný v technologických procesoch, pretože je to najlacnejšie oxidant. Ale okysličovanie vzduchového kyslíka je spojená s ťažkosťami spojenými s kontrolou procesu, ktorý prúdi v rôznych smeroch. Oxidácia sa zvyčajne vykonáva pri vysokých teplotách v prítomnosti katalyzátorov.

Ozón

OZONE O 3 sa používa na získanie aldehydov a ketónov, ak sú ťažké získať inými spôsobmi. Najčastejšie sa ozón používa na vytvorenie štruktúry nenasýtených zlúčenín. Ozón sa získa pri pôsobení tichého elektrického výtoku na kyslíku. Jednou zo podstatných výhod ozonizácie v porovnaní s chlórovaním je absencia toxínov po spracovaní.

Manganistan draselný

Manganistančný draslík je najčastejšie používaným oxidačným činidlom. Činidlo je rozpustné vo vode (6,0% pri 20 ° C), ako aj v metanole, acetóne a kyseline octovej. Na oxidáciu, vodné (niekedy acetónové) roztoky KMNO 4 v neutrálnej, kyseline alebo alkalickej médiu. Pri vykonávaní spôsobu v neutrálnom médiu sa k reakčnej hmote pridá horčík, hliník alebo oxid uhličitý, horečnatý, hliník alebo oxid uhličitý. K reakčnej hmotnosti uvoľnenej hydroxidu draslíka. Oxidačná reakcia KMNO 4 v kyslom médiu sa najčastejšie vykonáva v prítomnosti kyseliny sírovej. Alkalické médium v \u200b\u200boxidácii vytvára KOH generovaný počas reakcie, alebo sa pôvodne pridá k reakčnej hmote. V slabo alkalických a neutrálnych médiách, KMNO 4 oxiduje rovnicou:

KMNO 4 +. 3 e. + 2H 2 O \u003d K + + MNO 2 + 4OH ¯

v kyslom prostredí:

KMNO 4 +. 5 e. + 8H + \u003d K + + MN2 + + 4H 2 O

Manganistan draselný sa používa na získanie 1,2-diolu z alkénov, s oxidáciou primárnych alkoholov, aldehydov a alkylalárov na karboxylové kyseliny, ako aj na oxidačné rozdelenie uhlíkovej kostry vo viacerých väzbách.

V praxi sa zvyčajne používa pomerne veľký prebytok (viac ako 100%) KMNO 4. To je vysvetlené skutočnosťou, že za normálnych podmienok KMNO 4 čiastočne rozkladá na oxide mangánu s uvoľňovaním O2. Rozložená koncentrovaná H2S04, keď sa zahrieva v prítomnosti regálov s výbuchom; Zmesi manganistanu draselného s organickými látkami sú tiež výbušniny.

Nadkislot

Pecetické a permaraye kyseliny sa získajú reakciou 25 až 90% peroxidu vodíka s vhodnou karboxylovou kyselinou podľa nasledujúcej reakcie:

RCOOH + H202 \u003d RCOOOH + H20

V prípade kyseliny octovej je táto rovnováha nastavená relatívne pomaly a urýchliť tvorbu píkov, zvyčajne pridá kyselinu sírovú ako katalyzátor. Kyselina mravčia je dostatočne silná s cieľom zabezpečiť rýchle stanovenie rovnováhy.

Kyselina penrofuntuce získaná v zmesi s reakciou kyseliny trifluóroctovej z anhydridu kyseliny trifluóroctovej s 90% peroxidom vodíka, ešte silnejším oxidačným činidlom. Podobne sa kyselina perusová môže získať z anhydridu kyseliny octovej a peroxidu vodíka.

Najmä populárna firma m. -Hlorperbenzoovej kyseliny, pretože je relatívne bezpečný v obehu, je pomerne stabilný a môže byť dlhodobo skladovaný.

Oxidácia dochádza v dôsledku uvoľneného atómu kyslíka:

RCOOOH \u003d RCOH + [O]

Nadcisitles sa používajú na získanie epoxidov z alkénov, ako aj laktónov z alicyklických ketónov.

Peroxid vodíka

Peroxid vodíka je bezfarebná kvapalina, zmiešaná s vodou, etanolom a dietyléterom. 30% roztok H202 sa nazýva perhydro. Vysoko koncentrovaný liek môže reagovať s organickými látkami s výbuchom. Pri skladovaní sa rozkladá na kyslíku a vode. Odolnosť peroxidu vodíka sa zvyšuje s riedením. Na oxidáciu sa použijú vodné roztoky rôznych koncentrácií (od 3 do 90%) v neutrálnom, kyslom alebo alkalickom médiu.

H202 \u003d H20 + [0]

Činnosť tohto činidla na α, p-neobývaných karbonylových zlúčenín v alkalickom médiu sa získa vhodnými epoxyaldehydmi a ketónmi, je syntetizovaná oxidácia karboxylových kyselín v kyslom médiu. 30% roztok H202 v kyseline octovej oxiduje alkány v 1,2-diole. Používa sa peroxid vodíka: čím sa získajú organické a anorganické peroxidy, kamienkové a percarbonát Na; Ako oxidačné činidlo v raketových palivách; Pri príprave epoxidov, hydrochinón, pyrokatechín, etylénglykolu, glycerínu, vulkanizačných urýchľovačov skupiny Tyurama et al.; pre bielenie olejov, tukov, kožušiny, kože, textilných materiálov, papiera; na upratovanie germániových a kremíkových polovodičových materiálov; ako dezinfekčný prostriedok na likvidáciu domácností a priemyselnej odpadovej vody; v medicíne; ako zdroj 2 v ponorkách; H202 je súčasťou fentonového činidla (Fe2 + H202), ktorý sa používa ako zdroj voľných radikálov v organickej syntéze.

Ruthenium tetraxidy a Osmia

TETRAXIDE OSMIA OSO 4 - Prášok z bielej až svetložltej farby s t. Pl. 40.6ºС; t. KIP. 131,2ºС. Odstráni sa pri teplote miestnosti, rozpustná vo vode (7,47 g 100 ml pri 25 ° C), CCI4 (250 g 100 g rozpúšťadla pri 20 ° C). V prítomnosti organických zlúčenín, kováč v dôsledku obnovy na OSO 2.

Ruo 4 je zlatý žltý hranol s t. Pl. 25.4ºС, je zreteľne vykonaná pri teplote miestnosti. Mierne rozpustný vo vode (2,03 g na 100 ml pri 20 ° C), veľmi dobre rozpustné v CCI4. Silný oxidér ako OSO 4. Nad 100ºС exploduje. Ako aj tetraoxid osmici má veľkú toxicitu a vysoké náklady.

Tieto oxidačné prostriedky sa používajú na oxidáciu alkénov v a-glykoloch v miernych podmienkach.

Ako už bolo uvedené, oxidácia organickej hmoty je zavedenie kyslíka do jeho zloženia a (alebo) štiepenia vodíka. Recovery - reverzný proces (injekcia vodíka a štiepenia kyslíka). Vzhľadom na zloženie alkanans (CNH2N + 2) sa môže uzavrieť o ich neschopnosti pripojiť sa k reakcii regenerácie, ale schopnosť sa podieľať na oxidačných reakciách.

AKAANS - Zlúčeniny s nízkymi stupňami oxidácie uhlíka, a v závislosti od reakčných podmienok, môžu oxidovať s tvorbou rôznych spojení.

Pri normálnej teplote, alkány nereagujú ani so silnými oxidačnými činidlami (H2CR2O7, KMNO4 atď.). Pri zavedení do otvoreného plameňa je Alkana horenie. V tomto prípade sa v nadbytku kyslíka uskutočňuje ich úplná oxidácia na CO2, kde uhlík má najvyšší stupeň oxidácie +4 a vodu. Vypaľovanie uhľovodíkov vedie k roztrhnutiu všetkých C-C a C-H pripojení a je sprevádzaný uvoľňovaním veľkého množstva tepla (exotermická reakcia).

Všeobecne sa pripúšťa, že mechanizmus oxidácie alkanánu zahŕňa proces radikálového reťazca, pretože samotný kyslík je šialený-absorbovateľné, aby sa roztrhol atóm vodíka z alkánu, je potrebná častica, ktorá iniciuje výskyt alkylového radikálu, ktorý bude reagovať s kyslíkom, dávať peroxyradikálne. Potom môže peroxyradecal roztrhnúť atóm vodíka z inej alkánovej molekuly za vzniku alkylhydroperoxidu a radikálu.

Je možné oxidačné alkány s vzduchovým kyslíkom pri 100-150 ° C v prítomnosti katalyzátora - mangán acetát, táto reakcia sa aplikuje v priemysle. Oxidácia dochádza, keď je prúd vzduchu pruhovaný cez roztavený parafín obsahujúci spájku mangánu.

Pretože V dôsledku reakcie sa vytvorí zmes kyselín, sú oddelené od nezreagovaného parafínu s rozpúšťaním vo vodnom alkalike a potom sa neutralizujú minerálnou kyselinou.

Priamo v priemysle sa táto metóda používa na získanie kyseliny octovej z H-Bhutánu:

Oxidácia alkénov

Alkenové oxidačné reakcie sú rozdelené do dvoch skupín: 1) reakcie, v ktorých sa konzervuje uhlíkový skelet, 2) reakcie oxidačnej deštrukcie uhlíkovej kostry s dvojitou väzbou molekuly.

Oxidačné reakcie alkénov pri udržiavaní uhlíkovej kostry

1. EPOXIDÁCIA (PRÍČAKAČNÁ Reakcia)

Acyklické a cyklické alkény pri interakcii s percidami v ne-polárnom médiu epoxidov (oxiiránia).

Oxyrány sa môžu tiež získať oxidáciou alkeny hydroperoxidmi v prítomnosti molybdénu, katalyzátorov obsahujúcich vanádové, obsahujúce tungrám:

Najjednoduchší oxirán - etylénoxid - sa získa v priemysle oxidáciou kyslíkom v prítomnosti striebra alebo oxidu striebra ako katalyzátora.

2. Anti-hydroxylácia (hydrolýza epoxidov)

Kyselina (alebo alkalická) hydrolýza epoxidov vedie k opisu oxidu cyklu s tvorbou transduitov.

V prvej fáze je atómom epoxidu kyslíka protonizovaný na tvorbu cyklického oxoniového katiónu, ktorý sa uvádza v dôsledku nukleofilného záchvatu molekuly vody.

Zverejnenie epoxidového kruhu katalyzovaného bázou tiež vedie k tvorbe trans-glykolov.

3. Hriech-hydroxylácia

Jednou z najstarších oxidačných metód alkénov je WAGNER reakcia (oxidácia manganistanu draselného). Na začiatku je oxidácia tvorená cyklickým éterom mangánovej kyseliny, ktorá je hydrolyzovaná na vicinálnej dioly:

Okrem reakcie WAGNER existuje ďalší spôsob symbol-hydroxylácie alkénov pod pôsobením OSMIA oxidu (VIII), ktorý bol navrhnutý potokom. Pod pôsobením tetraoxidu sa osmi na alken na éteri alebo dioxáne vytvorí čierna zrazenina cyklického esteru kyseliny osmisovej - OSMAT. Pridanie OSO4 na viacnásobné komunikáciu je však výrazne zrýchlený v pyridíne. Výsledná čierna zrazenina OSMAT sa ľahko rozloží pôsobením vodného roztoku hydrosurifitu sodného:

Manganistan draselný alebo oxid OSMIA (VIII) oxidát alkenu na cis-1,2-diolu.

Oxidačné rozdelenie alkénov

Oxidačné rozdelenie alkénov zahŕňa reakcie interakcie s manganistanu draselným v alkalickom alebo v kyseline sírovej, ako aj oxidácii roztoku oxidu chrómu v kyseline octovej alebo dichrómom draselným a kyselinou sírovou. Konečným výsledkom takýchto transformácií je rozdelenie uhlíkovej kostry v dvojitej väzbe a tvorba karboxylových kyselín alebo ketónov.

Hlavné alkény s terminálnymi dvojitými väzbami sú rozdelené na karboxylovú kyselinu a oxid uhličitý:

Ak sa uhlíkové atómy v dvojitej väzbe obsahujú iba jednu alkylovú skupinu, tvorí zmes karboxylových kyselín:

Ale ak je tetrazhesty-duálne pripojenie je alken - ketón:

Reakcia ozonolýznych alkénov bola vyvinutá oveľa viac preparatívnej dôležitosti. Po mnoho desaťročí táto reakcia slúžila ako hlavná metóda stanovenia štruktúry pôvodného alkému. Táto reakcia sa uskutočňuje prechodom prúdu ozónového roztoku v roztoku alkánu kyslíka v metylénchloride alebo etylacetáte pri -80 ° C. -100 ° C. Mechanizmus tejto reakcie je nastavený na CryGA:

Ozonidy sú nestabilné zlúčeniny, ktoré sa rozkladajú s výbuchom. Existujú dva spôsoby rozkladu ozonidov - oxidačné a redukcie.

Pri hydrolýze ozonidov sú rozdelené na karbonylové zlúčeniny a peroxid vodíka. Peroxid vodíka oxiduje aldehyd na karboxylové kyseliny - toto je oxidačný rozklad:

Zníženie rozdelenia Ozonidov je oveľa dôležitejšie. Aldehydy alebo ketóny sa nachádzajú ako produkty OZONELYSIS v závislosti od štruktúry pôvodného alkému:

Okrem vyššie uvedených metód je ďalšia metóda navrhovaná v roku 1955. Lemide:

V metóde LEMYE neexistujú žiadne postupy intenzívne pracovne na oddelenie oxidu manganičitého, pretože Oxid a manganuát sú opäť oxidované readrátom na manglánkovej ióne. To vám umožní používať iba katalytické množstvo manganistanu draselného.

18. Redox Reakcie (pokračovanie 2)

18.9. OSR s účasťou organických látok

V OSR organických látok s anorganickými organickými látkami sú najčastejšie redukčné činidlá. Keď teda spaľovanie organických látok, oxidu uhličitého a vody sa vždy vytvára v nadbytku kyslíka. Pri použití menej aktívnych oxidačných činidiel je zložitejšie reakcie. V tomto odseku sa uvažujú len reakcie zástupcov najdôležitejších tried organických látok s niektorými anorganickými oxidačnými činidlami.

Alkány. S mäkkou oxidáciou alkénov sa zmení na glykoly (diatomické alkoholy). Atómy-redukčné činidlá v týchto reakciách - atómy uhlíka spojené s dvojitou väzbou.

Odpoveď s roztokom manganistanu draselného prebieha v neutrálnom alebo slabo alkalickom médiu nasledovne:

C2H4 + 2KMNO 4 + 2H 2O OCH2H-CH2OH + 2MNO 2 + 2KOH (chladenie)

V prísnejších podmienkach, oxidácia vedie k prerušeniu uhlíkového reťazca pre dvojitú väzbu a tvorbu dvoch kyselín (v silne alkalickom médiu - dve soli) alebo kyseliny a oxidu uhličitého (v silne alkalickom prostredí - soli a uhličitanu) :

1) 5CH3CHCH \u003d CHCH2CH3 + 8KMNO 4 + 12H 2S04 5CH 3 COOH + 5C 2 H5COOH + 8MNO 4 + 4K 2 SO 4 + 17H 2 O (zahrievanie)

2) 5CH 3 CH \u003d CH2 + 10KMNO 4 + 15H 2S04 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MNSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2O (zahrievanie)

3) CH3CH \u003d CHCH2CH3 + 6KMNO 4 + 10KOH CH 3 COUCH + C2H 5 COUCH + 6H 2 O + 6K 2 MNO 4 (Kúrenie)

4) CH3CH \u003d CH2 + 10kmno 4 + 13KOH CH3 COUCH + K 2CO 3 + 8H 2 O + 10K 2 MNO 4 (Kúrenie)

Dichróm draselný v médiu kyseliny sírovej oxiduje alkány v podobných reakciách 1 a 2.

Alkina. Alky sa začínajú oxidovať v mierne prísnejších podmienkach ako alkény, takže sú zvyčajne oxidované špičkou uhlíkového reťazca pozdĺž trojitej väzby. Rovnako ako v prípade alkánov, redukčné atómy tu sú atómy uhlíka spojené v tomto prípade trojitým väzbou. V dôsledku reakcií sa vytvárajú kyseliny a oxid uhličitý. Oxidácia sa môže uskutočniť manganistan alebo dichróm draselný v kyslom prostredí, napríklad:

5CH3C CH + 8KMNO 4 + 12H 2S04SKO404SK + 5CO 2 + 8MNSO 4 + 4K 2 SO 4 + 12H 2 O (Kúrenie)

Niekedy je možné prideliť medziproduktové oxidačné produkty. V závislosti od polohy trojitej väzby v molekule, tieto alebo diketóny (R1-CO-CO-R2) alebo allochetons (R-CO-CHO).

Acetylén môže byť oxidovaný manganistanom draselným v mierne odteraz k oxalátu draselného:

3C 2 H2 + 8KMNO 4 \u003d 3K 2 C 2O \u200b\u200b4 + 2H 2O + 8 MNO 2 + 2KOH

V kyslom prostredí ide o oxidáciu do oxidu uhličitého:

C2H2 + 2KMNO 4 + 3H2S04 \u003d 2CO 2 + 2MNSO 4 + 4H 2O + K 2 SO 4

Gomezol Homológy. Benzolové homológy môžu byť oxidované roztokom manganistanu draselného v neutrálnom médiu na benzoát draselný:

C6 H 5CH3 + 2KMNO 4 \u003d C6H5 COUCH + 2MNO 2 + KOH + H20 (varenie)

C6 H 5 CH2CH3 + 4KMNO 4 \u003d C 6H5 COUCH + K2CO3 + 2H 2O + 4MNO 2 + KOH (keď sa zahrieva)

Oxidácia týchto látok dichromátom alebo manganistanu draslíka v kyslom médiu vedie k tvorbe kyseliny benzoovej.

Alkoholy. Priamym produktom oxidácie primárnych alkoholov je aldehydy a sekundárne ketóny.

Aldehydové alkoholy vytvorené počas oxidácie sa ľahko oxidujú na kyseliny, preto sa aldehydy z primárnych alkoholov získajú oxidáciou dichrómu draselného v kyslom médiu pri teplote varu aldehydu. Odparí, aldehydy nemajú čas na oxidáciu.

3C 2 H 5 OH + K2CR207 + 4H 2S04 \u003d 3CH 3HO CHO + K 2 SO 4 + CR2 (SO 4) 3 + 7H 2O (zahrievanie)

S prebytkom oxidačného činidla (KMNO 4, K2CR207) v akomkoľvek médiu sú primárne alkoholy oxidované na karboxylové kyseliny alebo ich soli a sekundárne k ketónom. Terciárne alkoholy za týchto podmienok nie sú oxidované a metylalkohol sa oxiduje na oxid uhličitý. Všetky reakcie idú pri zahrievaní.

Dvojitý alkohol, etylénglykol Hoch 2-CH2OH, keď sa zahrieva v kyslom médiu s roztokom KMNO 4 alebo K2CR207, je ľahko oxidovaný na oxid uhličitý a vodu, ale niekedy je možné prideliť medziprodukt Produkty (Hoch 2 -COOH, HOOC- COOH atď.).

Aldehydy. Aldehydy sú pomerne silné redukčné činidlá, a preto sú ľahko oxidované rôznymi oxidačnými činidlami, napríklad: KMNO 4, K2R207, OH. Všetky reakcie prichádzajú pri zahrievaní:

3CH 3HO + 2KMNO 4 \u003d CH3COOH + 2CH 3 COUCH + 2MNO 2 + H20
3CH 3HO + K2R20 7 + 4H 2S04 \u003d 3CH 3 COOH + CR2 (SO 4) 3 + 7H 2O
CH3HO CHO + 2OH \u003d CH3 COOO COOPH4 + 2AG + H20 + 3NH 3

Formaldehyd s nadbytkom oxidátora sa oxiduje na oxid uhličitý.

18.10. Porovnanie oxidácie a redukčnej aktivity rôznych látok

Z definícií konceptov "Atom-oxidač" a "atóm redukčné činidlo" vyplýva, že iba oxidačné vlastnosti majú atómy v najvyššej oxidácii. Naopak, atómy v najnižšej oxidácii znižujú redukčné vlastnosti. Atómy, ktoré sú v medziprodukciách oxidácie môžu byť oxidačné činidlá a redukčné činidlá.

Zároveň založené na stupni oxidácie nie je možné jednoznačne posúdiť redoxné vlastnosti látok. Ako príklad zvážte pripojenia k prvkom skupiny VA. Zlúčeniny dusíka (V) a antimónia (V) sú viac-menej silné oxidáry, zlúčeniny bizmutu (V) sú veľmi silné oxidáry a zlúčeniny fosforu (V) s oxidačnými vlastnosťami prakticky nemajú. V tomto a ďalších podobných prípadoch je dôležité, pokiaľ je tento stupeň oxidácie charakteristický pre tento prvok, to znamená, koľko zlúčeniny obsahujúce atómy tohto prvku v tomto stupni oxidácie.

Akékoľvek OSR prúdi smerom k tvorbe slabšieho oxidačného činidla a slabšieho redukčného činidla. Vo všeobecnosti môže byť možnosť úniku akéhokoľvek OSR, ako aj inej reakcie, môže byť určená znakom meniace sa energie GIBBS. Okrem toho sa používajú elektrochemické vlastnosti oxidačných činidiel a redukčných činidiel (štandardné potenciály redox regeneračných párov) sa používajú na kvantifikáciu oxidácie a redukčnej aktivity látok. Na týchto kvantitatívnych charakteristík môžeme stavať riadky redoxnej aktivity rôznych látok. Týmto spôsobom sú konštruované množstvo kovových napätí. Táto séria umožňuje porovnať redukčné vlastnosti kovov vo vodných roztokoch za štandardných podmienok ( z \u003d 1 mol / l, T. \u003d 298,15 k), ako aj oxidačné vlastnosti jednoduchých aquacatónov. Ak v hornej línii tejto série, dajte ióny (oxidačné činidlá), a v spodných atómoch kovov (redukčné činidlá), potom ľavá strana tejto série (na vodík) bude vyzerať takto:

V tomto rade sú oxidačné vlastnosti iónov (horné riadky) zosilnené zľava doprava a rehabilitačné vlastnosti kovov (dolné riadku), naopak, vpravo doľava.

Vzhľadom na rozdiely v redoxnej aktivite v rôznych prostrediach môžete stavať podobné riadky a pre oxidačné činidlá. Pre reakcie v kyslom médiu (pH \u003d 0) sa získa "pokračovanie" radu aktivity kovov v smere amplifikácie oxidačných vlastností

Rovnako ako v množstve kovovej aktivity, oxidačné vlastnosti oxidačných činidiel (horný riadok) sú zvýšené zľava doprava. Ale pomocou tejto série, na porovnanie regeneračnej aktivity redukčných látok (spodná línia) je možné len vtedy, keď ich oxidovaná forma zhoduje s horným reťazcom; V tomto prípade posilňuje vľavo.

Zvážte niekoľko príkladov. Ak chcete zistiť, či je tento OSR je možné použiť všeobecné pravidlo, ktoré určuje smer prúdenia redoxom reakcií (tok reakcií v smere tvorby slabšieho oxidačného činidla a slabšieho redukčného činidla).

1. Je možné obnoviť kobalt z roztoku COSO 4 na horčík?
Horčík je silnejší redukčný činidlo ako kobalt a CO2 ióny sú silnejšie oxidačné činidlá ako Ióny mg2, preto môžete.
2. Je možné oxidovať meď na CUCL2 v kyslom médiu?
Vzhľadom k tomu, Fe 3B ióny sú silnejšie oxidačné činidlá ako Cu 2 ióny a meď je silnejším redukčným činidlom ako ióny FE2, potom môžete.
3. Je možné, fúkanie kyslíka cez roztok kyseliny kyslej kyseliny 2, na získanie roztoku FeCL3?
Zdá sa, že nie je, pretože v našom riadku kyslík je vľavo od iónov Fe a je slabší oxidant ako tieto ióny. V vodnom roztoku sa však kyslík takmer nikdy neobnoví na H202, v tomto prípade sa obnoví na H20 a zaberá miesto medzi BR2 a MNO2. V dôsledku toho je však takáto reakcia možná, ale prúdi pomerne pomaly (prečo?).
4. Môže draselný manganistan oxidovať H202 v kyslom médiu?
V tomto prípade H202, redukčné činidlo a redukčné činidlo je silnejšie ako MN2B ióny a Ióny MNO 4 sú silnejšie ako kyslík tvoriaci peroxid. Preto je možné.

Podobný rozsah, postavený pre OSR v alkalickom médiu, je nasledovná:

Na rozdiel od série "kyseliny" sa táto séria nemôže používať v spojení s množstvom aktivity kovov.

Metóda bilancie elektrónov (semi-prostriedok), intermolekulárna OSR, intramolekulárna OSR, dysmutácia ORV (disproporcionácia, samo-hojenie-samo-hojenie), primáciu, pasivácie.

Pomocou metódy bilancie elektrón-iónov, aby sa rovnice reakcií prúdiace nadol pri pridávaní permanentného roztoku draslíka draselného A) H2S (S, presnejšie, S 8), keď sa pridá k okyslenej kyseline sírovej. b) KHS; c) k 2 s; d) H 2 SO 3; e) kHSO 3; e) K 2 SO 3; E) hno 2; g) KNO 2; a) ki (I 2); K) FeSO 4; l) C2H50H (CH3COOH); m) ch 3 cho; H) (COOH) 2 (C02); P) K2C2O4. Tu a ďalej v potrebných prípadoch v zvedavých zátvorkách sú oxidačné produkty.
Urobte rovnice reakcií tečúcou pri prechode nasledujúcich plynov cez roztok kyseliny sírovej kyseliny dicyklovej kyseliny: a) C2H2 (C02); b) C2H4 (C02); c) C3H4 (propínu) (C02 a CH3COOH); d) C3H6; e) CH4; e) hocho.
To isté, ale redukčný roztok sa pridáva do neutrálneho roztoku manganistanu draselného: A) KHS; b) k 2 s; c) kHSO 3; d) K 2 SO 3; e) KNO 2; e) ki.
To isté, v roztoku manganistanu draselného, \u200b\u200broztok hydroxidu draselného bol predo pridaný: a) K2S s (K 2S04); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) Ki (Kio 3).
Urobte rovnice nasledujúcich reakcií prúdiacich v roztoku: A) KMNO 4 + H 2 S ...;
b) KMNO 4 + HCL ...;
c) KMNO 4 + HBR ...;
d) KMNO 4 + hi ...
Urobte nasledujúce roky Margan dioxidové:
Roztoky nasledujúcich látok sa pridajú do kyslej kyseliny kyslej kyseliny dichrómanu: A) KHS; b) k 2 s; c) HNO 2; d) KNO 2; e) ki; e) FeSO 4; g) CH3CH 2HO; a) h2S03; k) kHSO 3; L) K 2 SO 3. Urobte rovnice vyskytujúcich sa reakcií.
Rovnako, ale cez roztok sa prenášajú nasledujúce plyny: a) H2S; b) SO 2.
K roztoku chrómanu draselného obsahujúceho hydroxid draselný sa pridali roztoky A) K2S (K2S04); b) K 2 SO 3; c) KNO 2; d) Ki (Kio 3). Urobte rovnice vyskytujúcich sa reakcií.
K roztoku chrómu chrómu (III) sa pridal roztok roztoku hydroxidu hydroxidu draselného (III), aby sa rozpustil pôvodne vytvorený sediment a potom sa brómová voda. Urobte rovnice vyskytujúcich sa reakcií.
To isté, ale v poslednom štádiu, bol pridaný roztok peroxodissulfátu draselného K2S208, získaný počas reakcie na síran.
Urobte rovnice reakcií prúdiacich v riešení:

a) CRCl 2 + FECL3; b) CRO4 + FECL 3; c) CRO4 + H2S04 + 02;

d) CRO4 + H2S04 + MNO 2; e) CRO4 + H 2 SO 4 + KMNO 4.

Urobte rovnice reakcií medzi tuhým oxidom chrómu a nasledujúcimi látkami: a) c; b) čo; c) s (SO 2); d) H 2S; e) NH3; e) C2H50H (C02 a H20); g) CH3 COCH 3.
Urobte rovnice reakcií, ktoré sa vyskytujú pri pridávaní látok na koncentrovanú kyselinu dusičnú: a) S (H2S04); b) p4 ((HPO 3) 4); c) grafit; d) SE; d) I 2 (Hio 3); e) ag; g) cu; a) pb; k) kf; l) feO; m) fes; n) MgO; n) mgs; p) FE (OH) 2; c) p 2O3; T) ako 2 03 (H3 ASO 4); y) ako 2 S3; f) FE (č. 3) 2; x) p 4 O 10; c) cu 2 S.
Rovnaké, ale pri prechode nasledujúcich plynov: a) čo; b) H 2 S; c) n 2O; d) NH3; e) nie; e) h 2 se; g) Ahoj.
Rovnako, alebo rôznymi spôsobmi budú reakcie v nasledujúcich prípadoch: a) do vysokej trubice pre dve tretiny naplnené koncentrovanou kyselinou dusičnou, umiestnená kúsok horčíka; b) Na povrchu horčíka sa umiestnila kvapka koncentrovanej kyseliny dusičnej? Vykonať reakčné rovnice.
Aký je rozdiel medzi reakciou koncentrovanej kyseliny dusičnej kyselinou vodíkovou sulfidovou kyselinou a s plynným sírovou vodíkom? Vykonať reakčné rovnice.
Bude OSR rovnako umiestnený, keď sa do koncentrovaného roztoku kyseliny dusičnej pridá bezvodý kryštalický sodný sodný a jeho 0,1 M roztoku?
Zmes nasledujúcich látok bola ošetrená koncentrovanou kyselinou dusičnou: Cu, Fe, Zn, SI a CR. Urobte rovnice vyskytujúcich sa reakcií.
Urobte rovnice reakcií, ktoré sa vyskytujú, keď sa pridajú nasledujúce látky v zriedenej kyseline dusičnej: a) I 2; b) mg; c) al; d) FE; e) feo; e) FES; g) FE (OH) 2; a) Fe (OH) 3; k) mns; l) cu 2 s; m) cus; n) cuo; n) Na2s CR; p) Na2s p; c) p 4 O 10.
Aké procesy budú prúdiť pri prechode amoniaku, b) sírovodík, c) oxidu uhličitého?
Urobte rovnice reakcií, ktoré sa vyskytujú pri pridávaní látok do koncentrovanej kyseliny sírovej: A) AG; b) cu; c) grafit; d) HCOOH; d) s 6 H12O6; e) nacl kr; g) C2H50H.
Pri prechode cez studenú koncentrovanú sulfid sulfid, S a S02 sa vytvorí horúci koncentrovaný H2SO 4 oxiduje síru na 02. Vykonať reakčné rovnice. Ako bude reakcia medzi horúcim koncentrovaným H2SO 4 a sírovou vodíkom?
Prečo sa vodíková záhrada získa spracuje kryštalický chlorid sodný s koncentrovanou kyselinou sírovou a bromomarodín a jódový vodík nie sú týmto spôsobom nedostatované?
Urobte rovnice reakcií vyskytujúcich sa v interakcii zriedenej kyseliny sírovej C A) Zn, B) Al, C) Fe, D) chróm v neprítomnosti kyslíka, e) chróm v vzduchu.
Urobte rovnice reakcií charakterizujúcich vlastnosti oxidácie a redukcie peroxidu vodíka:

V ktorom z týchto reakcií je peroxid vodíka oxidačným činidlom a v čo - redukčné činidlo?

Aké reakcie sa vyskytujú pri ohreve nasledujúcich látok: a) (NH4) 2 CRO4; b) nano 3; c) CAKO 3; d) al (č. 3) 3; e) pb (č. 3) 3; e) agno 3; g) hg (č. 3) 2; a) cu (č. 3) 2; k) cuo; l) Naclo 4; m) ca (CLO 4) 2; H) Fe (č. 3) 2; P) PCL 5; p) mNCl4; c) H2C2O4; T) lino 3; y) HGO; f) ca (č. 3) 2; x) FE (OH) 3; c) CUCL 2; h) kclo 3; W) kclo 2; Sh) CRO 3?
Pri zlúčení horúcich roztokov chloridu amónneho a dusičnanu draselného, \u200b\u200bsprevádzané uvoľňovaním plynu. Urobte rovnicu tejto reakcie.
Urobte rovnice reakcií, ktoré sa vyskytujú prechádzajúcou studeným roztokom hydroxidu sodného A) chlór, b) brómových výparov. Rovnaké, ale cez horúce riešenie.
Pri interakcii s horúcim koncentrovaným roztokom hydroxidu draselného, \u200b\u200bdysmutácia k najbližším stabilným stupňom oxidácie (-II a + IV) je selekovaná. Urobte rovnicu tohto OSR.
Za rovnakých podmienok sa síra podrobí podobnému dumpingu, ale nadbytok síry reaguje so sulfitovými iónmi za vzniku tiosírovových iónov S2032. Urobte rovnice vyskytujúcich sa reakcií. ; \\ T
Urobte rovnicu elektrolýzy A) Riešenie dusičnanu meďnatého so striebornou anódou, b) roztokom dusičnanu s medenou anódou.

Skúsenosti 1. Oxidačné vlastnosti manganistanu draselného v kyslom prostredí. K 3-4 kvapky roztoku manganistanu draselného nalejte rovnaké množstvo zriedeného roztoku kyseliny sírovej, a potom roztok siričitanu sodného na sfarbenie. Vykonať reakčnú rovnicu.

Skúsenosti 2.Oxidačné vlastnosti manganistanu draselného v neutrálnom prostredí. Až 3-4 kvapky roztoku manganistanu draselného, \u200b\u200bnalejte 5-6 kvapiek roztoku siričitanu sodného. Akú látku bola oddelená vo forme sedimentu?

Skúsenosti 3.. Oxidačné vlastnosti manganistanu draselného v alkalickom prostredí. 3-4 kvapky roztoku manganistanu draselného, \u200b\u200bnalejte 10 kvapiek koncentrovaného roztoku hydroxidu sodného a 2 kvapky roztoku siričitanu sodného. Roztok musí nadobudnúť zelenú farbu.

Skúsenosti 4.. Oxidačné vlastnosti dichrómu draselného v kyslom prostredí. 6 kvapiek roztoku dichrómu draselného okyslí štyrmi kvapkami zriedeného roztoku kyseliny sírovej a pridá sa roztok siričitanu sodného, \u200b\u200bkým sa nezmení zmes farieb.

Skúsenosti 5. Oxidačné vlastnosti zriedenej kyseliny sírovej. V jednej testovacej trubici dajte zinkový granul a na iný - kus medenej pásky. V oboch skúmavkach pridajte 8-10 kvapiek zriedeného roztoku kyseliny sírovej. Porovnať sa vyskytujúce javy. Skúsenosti na vykonanie výfukovej skrinky!

Skúsenosti 6. Oxidačné vlastnosti koncentrovanej kyseliny sírovej. Podobne experimenty 5, ale pridá sa koncentrovaný roztok kyseliny sírovej. Po chvíli, po začiatku uvoľňovania plynných reakčných produktov, zaviesť filtračné pásy v trubici, navlhčené roztokmi manganistanu draselného a síranu meďnatého. Vysvetliť. Skúsenosti na vykonanie výfukovej skrinky!

Skúsenosti 7. Oxidačné vlastnosti zriedenej kyseliny dusičnej. Podobne experimenty 5, ale pridajte zriedený roztok kyseliny dusičnej. Dodržujte zmenu farby plynných reakčných produktov. Skúsenosti na vykonanie výfukovej skrinky!

Skúsenosti 8.. Oxidačné vlastnosti koncentrovanej kyseliny dusičnej. Do skúmavky do skúmavky umiestnite kus medenej pásky a nalejte 10 kvapiek koncentrovaného roztoku kyseliny dusičnej. Opatrne zahrievajte, kým sa kovom nerozpustí. Skúsenosti na vykonanie výfukovej skrinky!

Skúsenosti 9.. Oxidačné vlastnosti dusitanu draselného.Až 5-6 kvapiek roztoku dusitanu draselného nalejte rovnaký objem zriedeného roztoku kyseliny sírovej a 5 kvapiek roztoku jodidu draselného. Tvorba toho, čo sa pozorovalo látky?

Skúsenosti 10.. Realizačné vlastnosti dusitanu draselného. 5-6 kvapiek roztoku manganistanu draselného pridá rovnaké množstvo zriedeného roztoku kyseliny sírovej a roztoku dusitanu draselného na úplné bielenie zmesi.

Skúsenosti 11. Tepelný rozklad nitránu medi. Jeden mikroser trihydrátu nitrátu medi je umiestnený v skúmavke, konsolidovať ho do statívu a opatrne zahreje otvorený plameň. Sledujte dehydratáciu a následný rozklad soľ. Skúsenosti na vykonanie výfukovej skrinky!

Skúsenosti 12.. Tepelný rozklad dusičnanu olova. Podobne vykonávať podobne ako skúsenosti 11, umiestnenie dusičnanu olova v skúmavke. Skúsenosti na vykonanie výfukovej skrinky! Aký je rozdiel medzi procesmi vyskytujúcimi sa počas rozkladu týchto solí?

Sklon organických zlúčenín na oxidáciu je spojený s prítomnosťou viacerých väzieb, funkčných skupín, atómom vodíka s atómom uhlíka obsahujúcim funkčnú skupinu. Sekvenčná oxidácia organických látok môže byť reprezentovaná ako nasledujúci reťazec transformácií:

Nasýtený uhľovodík → nenasýtený uhľovodík → alkohol → aldehyd (ketón) → Karboxylová kyselina → CO2 + H2O

Zdá sa, že genetický vzťah medzi triedami organických zlúčenín je tu ako séria redoxných reakcií, ktoré poskytujú prechod z jednej triedy organických zlúčenín do druhého. Vyplňte svoje výrobky kompletnej oxidácie (spaľovanie) ktoréhokoľvek zo zástupcov tried organických zlúčenín. Závislosť oxidačnej a redukčnej kapacity organickej hmoty na jej štruktúre: zvýšená tendencia organických zlúčenín na oxidáciu je spôsobená prítomnosťou v molekule látok: viacnásobné spojenia (čo je dôvod, prečo sú alkány, alky, alklény tak ľahko oxidované ; \\ T Špecifické funkčné skupiny schopné ľahko oxidované (--sh, -OH (fenolové a alkohol), - NH2; aktivované alkylové skupiny, ktoré sa nachádzajú v blízkosti viacerých pripojení.

Napríklad, propán môže byť oxidovaný na nešpecifikovaný aldehyd acheerin kyslík v prítomnosti vodnej pary na katalyzátoroch bizmutu-molybdénu.

H2CH-CH3 → H2CH-COH

Ako aj oxidácia toluénu na permalánový draslík kyseliny benzoovej v kyslom prostredí. 5C6H5CH3 + 6KMNO4 + 9H2S04 → 5C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MNSO4 + 14H2O

prítomnosť atómov vodíka s atómom uhlíka obsahujúcim funkčnú skupinu. Príkladom je reaktivita v reakciách oxidácie primárnych, sekundárnych a terciárnych alkoholov na oxidačnú reaktivitu.

Napriek tomu, že počas akýchkoľvek oxidačných reakčných reakcií dochádza k oxidácii aj regenerácii, reakcia je klasifikovaná v závislosti od toho, čo sa deje priamo s organickou zlúčeninou (ak je oxidovaný, hovoria o oxidačnom procese, ak je obnovené - o procese obnovy) .

Takže v reakcii etylénu s etylénom sa oxiduje etylén draselný a obnoví sa manganistan draselný. Reakcia sa nazýva etylénová oxidácia.

Pri štúdiu porovnávacích charakteristík anorganických a organických zlúčenín sme sa oboznámili s použitím stupňa oxidácie (C.O.) (v organickej chémii, najmä uhlíku) a metódach jeho stanovenia:

1) Výpočet stredného S.O. Uhlík v molekule organickej látky: -8/3 +1 C3 H8 Tento prístup je odôvodnený, ak sú počas reakcie v organickej hmoty zničené všetky chemické väzby (pálenie, úplný rozklad).

2) Definícia S.O. Každý atóm uhlíka:

V tomto prípade je stupeň oxidácie akéhokoľvek atómu uhlíka v organickej zlúčenine rovnaký algebraickým súčtom čísel všetkých väzieb s atómami viacerých elektronegatívnych prvkov, berúc do úvahy s označením "+" na atóme uhlíka a Počet dlhopisov s atómami vodíka (alebo inými ďalšími elektropozitívnym prvkom) berie do úvahy so znakom "-" na atóme uhlíka. V tomto prípade sa nezohľadňujú spojenia so susednými atómami uhlíka. Ako najjednoduchší príklad definujeme stupeň oxidácie uhlíka v metanolovej molekule. Atóm uhlíka je spojený s tromi atómami vodíka (tieto vzťahy sa berú do úvahy so znakom "-"), jedna väzba s atómom kyslíka (sa berie do úvahy s označením "+"). Získame: -3 + 1 \u003d -2. Aby sa stupeň oxidácie uhlíka v metanole -2. Vypočítaný stupeň oxidácie uhlíka je, aj keď podmienená hodnota, ale indikuje povahu posunu elektrónovej hustoty v molekule a jeho zmena v dôsledku reakcie indikuje miesto procesu redukcie oxidačiek. Špecifikujeme v akých prípadoch je lepšie použiť jeden alebo iný spôsob.

Procesy oxidácie, spaľovania, halogenácie, peknej, dehydrogenácie, rozkladu sa týkajú redoxných procesov. Pri pohybe z jednej triedy organických zlúčenín do druhého a zvyšovania stupňa rozvetvenia uhlíkovej kostry zlúčeniny molekúl vo vnútri oddelenej triedy sa zmení stupeň oxidácie atómu uhlíka zodpovedného za obnovenie kapacity zlúčeniny. Organické látky, v molekulách, ktoré obsahujú atómy uhlíka s maximálnymi (- a +) hodnotami CO (-4, -3, +2, +3), reagujú kompletné oxidačné horiace, ale odolné voči účinkom mäkkého Oxidačné činidlá a oxidačné činidlá. Látky v molekulách obsahujú atómy uhlíka v CO-1; 0; +1, ľahko oxidované, obnovenie, ktoré ich sú blízko, básnik ich nekompletnej oxidácie je možné dosiahnuť na úkor jednej zo slávnych oxidačných činidiel malého a stredného výkonu. Tieto látky môžu vykazovať duálnu povahu, hovoriť a ako oxidačné činidlo, rovnako ako inherentné anorganické látky.

Alkana

Alkány

Oxidačné procesy závisia od štruktúry alkéna a reakčného média.

1. Pri oxidácii alkénov koncentrovaným roztokom manganistanu draselného KMNO4 v kyslom prostredí (tuhá oxidácia), σ- a π-väzby sú zničené tak, aby sa vytvorili karboxylové kyseliny, ketóny a oxid uhličitý (IV). Táto reakcia sa používa na určenie polohy dvojitej väzby.

a) Ak je dvojitá väzba umiestnená na konci molekuly (napríklad v Bouthen-1), potom jeden z oxidačných produktov je kyselina mravčia, ľahko oxidovaná na oxid uhličitý a vodou:

b) ak atóm uhlíka obsahuje dva uhlíkové substituenty v alkinovej molekule (napríklad v molekule 2-metylbutén-2), potom, keď je oxidovaný, ketónová tvorba sa vyskytuje, pretože konverzia takéhoto atómu do atómu karboxylovej skupiny je nemožná bez toho, aby sa porušili C-C-komunikačné, relatívne stabilné za týchto podmienok:

c) Ak je alkenová molekula symetrická a dvojitá väzba je obsiahnutá v strede molekuly, potom sa počas oxidácie vytvorí iba jedna kyselina:

Funkcia oxidácie alkénov, v ktorej atómy uhlíka v dvojitej väzbe obsahujú dva uhlíkové radikály, je tvorba dvoch ketónov:

2. S neutrálnym alebo slabo alkalickým médiom je oxidácia sprevádzaná tvorbou diols (výukomové alkoholy) a hydroxylové skupiny sú spojené atómami uhlíka, medzi ktorými bola dvojitá väzba:

Počas tejto reakcie je fialová farba vodného roztoku KMNO4 sfarbená. Preto sa používa ako vysoko kvalitná reakcia na alkény (Canner Reakcia).

3. Oxidácia alkénov v prítomnosti paládnatých solí (proces Vacuuker) vedie k tvorbe aldehydov a ketónov:

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

Homológovia sú oxidované na menej hydrogenovaný atóm uhlíka: CH3-CH2-CH \u003d CH2 + 1 / 2O2 PDCl2 / H20 → CH3- CH2-CH33 Alkina

Oxidácia acetylénu a jeho homológov prúdi v závislosti od toho, ktorý proces pokračuje v tomto prostredí.

a) V kyslom prostredí je oxidačný proces sprevádzaný tvorbou karboxylových kyselín:

1 Reakcia sa používa na stanovenie štruktúry alkínov na oxidačných produktoch:

2 v neutrálnej a slabo alkalickom médiu, oxidácia acetylénu je sprevádzaná tvorbou vhodných oxalátov (solí kyseliny šťaveľovej) a oxidáciou homológov - špičky trojitej väzby a tvorba karboxylových solí:

3 pre acetylén:

1) v kyslom prostredí: H-CIC-HMn04, H2S04 → HOOC-COOH (kyselina Sorval)

2) v neutrálnom alebo alkalickom prostredí: 3CH≡CH + 8KMNO4 H2O → 3KOOC-CARCHOUNDÁCIA Oxalát draselný + 8MNO2 ↓ + 2KOH + 2H2O

Arena (Benzén a jeho homológy)

V oxidácii arény v kyslom médiu by sa mala očakávať tvorba kyseliny a v alkalických soliach. Homológy gomezolu s jedným bočným reťazcom (bez ohľadu na jeho dĺžku) sú oxidované silným oxidačným činidlom na kyselinu benzoovú pomocou a-uhlíkovým atómom. Homológy gomezolu sú oxidované manganistanom draselným v neutrálnom médiu za vzniku draslíkových solí aromatických kyselín.

5C6H5-CH3 + 6KMNO4 + 9H2SO4 \u003d 5C6H5COOH + 6MNO4 + 3K2SO4 + 14H2O,

5C6H5-C2H5 + 12KMNO4 + 18H2H2S04 \u003d 5C6H5COOH + 5CO2 + 12MNO4 + 6K2SO4 + 28H2O,

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

Zdôrazňujeme, že ak existuje niekoľko bočných reťazcov v molekule, potom v kyslom prostredí je každý z nich oxidovaný podľa a-uhlíka atómom k karboxylovej skupine, v dôsledku čoho sú vytvorené polybentné aromatické kyseliny:

1) v kyslom prostredí: C6H5-CH2-RMNO4, H2SO4-CH2-R KMNO4, H2S04 → Kyselina CH5-COOH Benzoová + CO2

2) v neutrálnom alebo alkalickom prostredí: C6H5-CH2-R km04, H2O / (OH) → C6H5-COUCH + CO2

3) oxidácia homológov manganistanu draselného alebo bikromatu draslíka pri zahrievaní: C6H5-CH2-R km04, H2SO4, T˚C → C6H5-COOHBENZOICHICH + R-COOH

4) oxidácia Cumol s kyslíkom v prítomnosti katalyzátora (metóda korunky na získanie fenolu): C6H5CH (CH3) 2 02, H2H5CH (CH3) 2 02, H2S04 → CH3H5-OH-OH Fenol + CH3-CO-CH3 acetón

5C6H5CH (CH3) 2 + 18KMNO4 + 27H2S04 → 5C6H5COOH + 42H2O + 18MNO4 + 10CO2 + K2SO4

Malo by sa vyplácať skutočnosť, že pri mäkkej oxidácii styrénového manganistanu KMNO4 v neutrálnom alebo slabo alkalickom médiu sa objavenie π-znamená komunikáciu, glykol sa vytvorí (ductivý alkohol). V dôsledku reakcie sa natretý roztok manganistanu draselného rýchlo vypúšťa a hnedá zrazenina oxidu mangánu (IV). Oxidácia silného oxidačného činidla - manganistanu draselného v kyslom médiu - vedie k úplnému prerušeniu dvojitej väzby a tvorba kyseliny uhličitého a kyseliny benzoovej, roztok sa zafarbený.

C6H5-CH \u003d 2 kmN04 + 3 H2S04 → C6H5-COH + CO2 + K2SO4 + 2 MNSO4 +4 H2O

Alkohol

Treba pripomenúť, že:

1) Primárne alkoholy sa oxidujú na aldehydy: 3CH3-CH2OH + K2CR2O7 + 4H2O4 \u003d 3CH3-CHO + K2SO4 + CR2 (SO4) 3 + 7H2O;

2) Sekundárne alkoholy sa oxidujú na ketóny:

3) Na terciárne alkoholy nie je oxidačná reakcia charakteristická. Terciárne alkoholy, v molekulách, ktorých neexistuje atóm vodíka s atómom uhlíka obsahujúcim skupinu, nie je oxidovaná za normálnych podmienok. V drsných podmienkach (pod pôsobením silných oxidačných činidiel a pri vysokých teplotách), môžu byť oxidované na zmes karboxylových kyselín s nízkou molekulovou hmotnosťou, t.j. Vyskytuje sa zničenie uhlíkovej kostry. Keď je metanol oxidovaný okyslným roztokom manganistanu draselného alebo dichrómanu draselného, \u200b\u200bCO2 sa vytvorí. Primárne alkoholy počas oxidácie, v závislosti od podmienok reakcie, môžu tvoriť nielen aldehydy, ale aj kyseliny. Napríklad oxidácia etanolu s dichromátom draslíkom na studených koncoch s pásom kyseliny octovej a pri zahrievaní - acetaldehyd:

3CH3-CH2OH + 2K2CR2O7 + 8H2S04 \u003d 3CH3-COOH + 2K2SO4 + 2CR2 (SO4) 3 + 11H2O,

3CH3-CH2OH + K2CR2O7 + 4H2SO4

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

Pamätám sa na účinok média na produktoch oxidačných reakcií alkoholu, a to: horúci neutrálny roztok KMNO4 oxiduje metanol na uhličitan draselný a zvyšné alkoholy - na soli zodpovedajúcich karboxylových kyselín:

Oxidácia glykolia

1,2 glykoly sa ľahko štiepia za miernych podmienok pôsobením jódu kyseliny. V závislosti od štruktúry pôvodného glykolu môžu byť oxidačné produkty aldehydy alebo ketóny:

Ak sú tri alebo viac skupín spojených so susednými atómami uhlíka, potom sa s oxidáciou kyseliny jódu, médiá alebo priemerné atómy premení na kyselinu mravčej

Oxidácia glykolov manganistantu draslíka v kyslom médiu sa rozprestiera podobne ako oxidačné rozdelenie alkénov a tiež vedie k tvorbe kyselín alebo ketónov v závislosti od štruktúry pôvodného glykolu.

Aldehydy a ketóny

Aldehydy sú jednoduchšie ako alkoholy, oxidované do vhodných karboxylových kyselín nielen pod pôsobením silných oxidačných činidiel (vzduchový kyslík, okyslené roztoky KMNO4 a K2CR2O7), ale aj pod pôsobením slabého (amoniakového roztoku oxidu strieborného alebo hydroxidu medi (II. )):

5CH3-CHO + 2KMNO4 + 3H2SO4 \u003d 5CH3-COOH + 2MNO4 + K2SO4 + 3H2O,

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

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

Osobitná pozornosť !!! Oxidácia metánu s roztokom amónneho oxidom strieborného vedie k tvorbe uhličitanu amónneho, a nie kyselina mravčia: HCHO + 4OH \u003d (NH4) 2CO3 + 4AG + 6NH3 + 2H2O.

4.5.b. Oxidačné rozdelenie alkénov

Pri oxidácii alkánov s alkalickým vodným roztokom manganistanu draselného pri zahrievaní alebo roztoku KMNO 4 vo vodnej kyseline sírovej, ako aj počas oxidácie alkénov s roztokom oxidu chrómu (VI) CRO 3 v kyseline octovej alebo Dichom a draslík a Kyselina sírová, pôvodne vytvorený glykol sa podrobí oxidačnej degradácii. Konečným výsledkom je rozdelenie uhlíkovej kostry v mieste duálneho pripojenia a tvorba ako konečné produkty ketónov a (alebo) karboxylových kyselín v závislosti od substituentov v dvojitej väzbe. Ak sa atómy uhlíka v dvojitej väzbe obsahujú iba jednu alkylovú skupinu, koncovým produktom vyčerpávajúcej oxidácii bude zmes karboxylových kyselín, alken je tetrazentazovaný v dvojitej väzbe sa oxiduje na dve ketóny. Elektronické alkény s terminálnymi dvojitými väzbami sú rozdelené do karboxylovej kyseliny a oxidu uhličitého.

V dôsledku nízkych výťažkov karboxylových kyselín a ketónov nebola reakcia vyčerpanej oxidácie alkénov v klasickej verzii široko používaná a predtým použitá, najmä na stanovenie štruktúry originálneho alkésu deštruktívnymi oxidačnými produktmi. V súčasnej dobe sa oxidácia alkénov (R-CH \u003d CH-R a R-CH \u003d CH2) na karboxylové kyseliny (RCOOH) s pomocou manganistanu alebo dichrómom draselného uskutočňuje pod inklinálnou katalýzou. Výstupy karboxylových kyselín sú prekročené 90%.

4.5.V. Ozoneolýza AlkeNov

Reakcia alkénov s ozónom je najdôležitejšou metódou oxidačného rozdelenia alkénov duálnou komunikáciou. Po mnoho desaťročí táto reakcia slúžila ako hlavná metóda stanovenia štruktúry východiskového uhľovodíka a tiež zistil použitie rôznych karbonylových zlúčenín v syntéze. Ozónová alkenová reakcia sa uskutočňuje prechodom prúdu ~ 5% zmesi ozónu a kyslíka do alkénového roztoku v metylénchloride alebo etylacetáte pri teplote -80 ° C -100 ° C. Koniec reakcie je regulovaný a Členenie pre voľný ozón s jodidom draselným. Mechanizmus tejto zvláštnej a komplexnej reakcie je stanovený hlavne vďaka práci R Cryga. Prvý produkt 1,3-dipolárne cykloprikácie na dvojitú väzbu je tzv. Molozonid (1,2,3-trioxolán). Tento adukt je nestabilný a ďalej sa spontánne rozkladá opisom cyklu a tvorby ako konečný produkt normálneho ozonidu (1,2,4-trioxolán).

V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že konverzia molozonidu do bežného ozonidu sa vyskytuje mechanizmom delenia - rekombinácie. Molozonid podlieha spontánnym opisom nestabilného 1,2,3-trioxolánového cyklu za vzniku karbonylovej zlúčeniny a bipolárneho iónu, ktorý ďalej reaguje medzi sebou podľa schémy 1,3-dipolárnej cyklopácii.

Znížená schéma preskupenia molozonidu do normálneho ozonidu je potvrdená tým, že ak je druhá karbonylová zlúčenina prítomná na úplnú tvorbu ozonidu v reakčnej zmesi ako "interceptor" bipolárneho iónu, druhá karbonylová zlúčenina je tvorený takzvaný "zmiešaný ozonid". Tak napríklad pod ozonalizovaním cis-Filbena v prítomnosti benzaldehydu označeného izotopom 18 o, štítok je súčasťou základného, \u200b\u200bnie peroxidátového mostíka OZONIDA:

Tento výsledok je v dobrej zhode s tvorbou zmiešaného ozonidu počas rekombinácie bipolárneho iónu s označeným benzaldehydom:

Ozonidy sú veľmi nestabilné zlúčeniny, ktoré sa rozkladajú s výbuchom. Nie sú izolovaní individuálne, ale rozdelia sa pod pôsobením širokej škály reštrukturukcií. Mal by sa rozlíšiť redukciou a oxidačným rozdelením. V hydrolýze ozonidov sa pomaly rozdelí na karbonylové zlúčeniny a peroxid vodíka. Peroxid vodíka oxiduje aldehyd na karboxylové kyseliny. Toto je tzv oxidačný rozklad Ozonidov:

Tak, s oxidačným rozkladom ozonidov, karboxylové kyseliny a (alebo) sa vytvárajú v závislosti od štruktúry originálu alkínu. Ako oxidačné činidlá sa môžu použiť vzduchový kyslík, peroxid vodíka, píky alebo hydroxid strieborný. Najčastejšie sa v syntetickej praxi, peroxid vodíka v kyseline octovej alebo mravčej sa používa na tento účel, ako aj peroxid vodíka v alkalickom médiu.

V praxi sa použije spôsob oxidačného rozkladu ozonidov, najmä na získanie karboxylových kyselín.

Restoratívne rozdelenie Ozonidov je dôležitejšie. Qink a kyselina octová, trifenylfosfín alebo dimetylsulfid sú najbežnejšie ako redukčné činidlá. V tomto prípade sú aldehydy alebo ketóny endhydy alebo ketóny v závislosti od štruktúry počiatočného alkénu.

Z vyššie uvedených príkladov je možné vidieť, že alkán substituovaný substituovaný počas ozónia a následného rozkladu OZONIDA tvorí dva ketóny, zatiaľ čo Tris-substituovaný alkén poskytuje ketón a aldehyd. Disubstituovaný symetrický alkén počas ozoneolýzy tvorí dva aldehydy a alkány s koncovou väzbou - aldehyd a formaldehyd.

Zaujímavým modifikáciou ozonelysis je spôsob, kde sa ako redukčný činidlo borohydrid používajú ako redukčné činidlo ozonidu, v tomto prípade sú konečné reakčné produkty primárne alebo sekundárne alkoholy vytvorené počas obnove aldehydov a Kestons.

Ozoneolýza alkénov je komplexný, časovo náročný a výbušný proces, ktorý si vyžaduje použitie špeciálnych zariadení. Z tohto dôvodu boli na karbonylové zlúčeniny a karboxylové kyseliny vyvinuté iné metódy oxidačného rozdelenia alkénov, ktoré úspešne nahradili ozonolýzu reakcie v syntetickej praxi.

Jedným z moderných prípravných metód oxidačného zničenia alkénov bolo navrhnuté v roku 1955 R. Liemier. Základom tejto metódy je hydroxyláciou alkénov s použitím manganistanu draselného, \u200b\u200bpo ktorom nasleduje rozdelenie vicinálneho glykolu s sodným obdobím NaIO4 pri pH ~ 7 8. Pravided sám neintekuje s alkánom. Produkty tohto dvojstupňového oxidačného rozdelenia sú ketóny alebo karboxylové kyseliny, pretože aldehydy za týchto podmienok sú tiež oxidované na karboxylové kyseliny. V Liemerovej metóde sa problém oddelenia jedného z reakčných produktov nevznie, - oxid manganičitý, ako aj oxid a manganát sú opäť oxidované na periodátu na manganistan ión. To vám umožní používať iba katalytické množstvá manganistanu draselného. Nižšie sú uvedené niektoré typické príklady oxidačného rozdelenia alkénov podľa metódy Liemier.

Citronelol - alkohol, časť ružového oleja, geraniový olej a citrón, je oxidovaný zmesou draslíka periodátu a sodného sodného vo vodnom acetóne pri 5 10 ° C až 6-hydroxy-4-metyl génekarboxylovej kyseliny s kvantitatívnym výstupom.

V ďalšom odrode tejto metódy namiesto manganistanu draselného sa používajú katalytické množstvá tetraoxidu osmia (LEMIDE, JOHNSKO 1956). Špeciálna výhoda kombinácie OSO 4 a NAIO 4 je, že vám umožní zastaviť oxidáciu v štádiu aldehydu. Tetraoxid OSMIA sa spojí s dvojitou alkenovou väzbou s tvorbou osmat, ktorý je oxidovaný sodným obdobím karbonylových zlúčenín s regeneráciou štvornásobného osmi.

Namiesto tetraoxidu môže OSMIA tiež použiť RUO 4 tetraoxid. Oxidačná deštrukcia alkénov liekom LEMID-JOHNDS vedie k rovnakým produktom ako ozoneolýza s redukčným rozdelením Ozonidov.

Pokiaľ ide o modernú organickú chémiu, znamená to, že kombinácia OSO 4 -NAIO 4 je syntetický ekvivalent Reakcie ozonolýzy alkénov nasledovaných redukciou štiepenia. Podobne oxidácia alkálí so zmesou manganistanu a pravidelným je syntetický ekvivalent ozonolýzy s oxidačným rozkladom ozonidisu.

Oxidácia alkénov je teda nielen kombináciou prípravných spôsobov na získanie alkoholov, epoxidov, diolov, aldehydov, ketónov a karboxylových kyselín, je tiež jedným z možných spôsobov, ako vytvoriť štruktúru pôvodného alkému. Podľa výsledku teda môže oxidačná deštrukcia alkénov určiť polohu dvojitej väzby v molekule, zatiaľ čo stereochemický výsledok podnik alebo anti-alkena hydroxylácia nám umožňuje ukončiť svoju geometriu.