Alkoholin hapetus

Alkoholia hapetetaan kahdenlaisia .

täydellinen hapettuminen;
hallittu hapetus.

Alkoholin hapettuminen johtaa erilaisiin yhdisteisiin riippuen siitä, onko kyseessä primaarisia, sekundaarisia vai tertiäärisiä johdannaisia.

Alkoholin täydellinen hapetus

Alkoholin täydelliseksi hapettamiseksi se poltetaan liekillä. Reaktion lopussa kaikki alkoholi on reagoinut ja muodostuneet tuotteet ovat hiilidioksidia (CO 2 ) ja vesihöyryä (H 2 O). Reaktio on eksoterminen, koska se antaa lämpöä.

Täydellisen hapetuksen aikana alkoholin hiiliketju modifioituu.

Tässä on yleinen reaktioyhtälö ja esimerkki:

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

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

Hallittu alkoholin hapettuminen

Hallitulla hapetuksella voidaan saada alkoholista:

onko se primaarinen alkoholi , aldehydi tai karboksyylihappo;
jos se on toissijainen alkoholi , ketoni ;
jos se on tertiäärinen alkoholi , ei tapahdu hapettumista.

Hallitun hapettumisen saavuttamiseksi alkoholi on saatettava reagoimaan hapettimen , kuten Cr02: n kanssa (permanganaatti- tai dikromaatti-ionit hapettavat voimakkaasti, toisin sanoen hapettamaan primaarisen alkoholin karboksyylihapoksi eikä aldehydiksi) tai PCC: n kanssa . Sitten tapahtuu hapetus- pelkistysreaktio .

Kontrolloidun hapetuksen aikana kyseessä on vain alkoholin hydroksyylille tyypillinen ryhmä.

Primaarisen alkoholin hallittu hapetus

esimerkki propan-1-olista

Redox-puoliyhtälöt: hapettimelle on oltava yhtä monta elektronia kuin pelkistävälle aineelle (siis kertolasku)

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

reaktioyhtälö: yhdistämme kaksi puoliyhtälöä poistamalla elektronit

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

Hapan reaktioväliaine mahdollistaa reaktion. Useimmiten rikkihappoa (2H + + SO 4 2 ) käytetään tehdään liuos happamaksi.

Lisäksi, kun hapetinta on liikaa, muodostuu karboksyylihappo .

Toissijaisen alkoholin hallittu hapetus

esimerkki propan-2-oliista

Redox-puoliyhtälöt: hapettimelle on oltava yhtä monta elektronia kuin pelkistävälle aineelle (siis kertolasku)

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

reaktioyhtälö: yhdistämme kaksi puoliyhtälöä poistamalla elektronit

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

Hapan väliaine sallii reaktion. Useimmiten rikkihapon vesiliuosta käytetään happamaan reaktioväliaine.

Käytännön yhteenveto erilaisista hapettumisista

Reaktio	Reagenssit	Apuohjelma	Edut	Haitat
Jonesin hapettuminen	Kromitrioksidi , rikkihappo , asetoni	alkoholi I → karboksyylihappo, alkoholi II → ketoni	Nopea, korkea sato	Myrkylliset kromijäämät
Collinsin hapettuminen	Kromitrioksidi , pyridiini , dikloorimetaani	alkoholi I → aldehydi, alkoholi II → ketoni	Sietää monia toiminnallisia ryhmiä	Myrkylliset kromijäämät, tulehdusriski, hygroskooppinen
Sarettin hapettuminen	Kromitrioksidi , pyridiini	alkoholi I → aldehydi ja / tai karboksyylihappo, alkoholi II → ketoni		Myrkylliset kromijäämät, tulehdusriski, hygroskooppinen
Swernin hapettuminen	oksalyylikloridi , dimetyylisulfoksidi , trietyyliamiini	alkoholi I → aldehydi, alkoholi II → ketoni	Pehmeät olosuhteet	Myrkylliset reagenssit, hiilimonoksidin vapautuminen
Corey-hapetus	Pyridiniumklorokromaatti	alkoholi I → aldehydi, alkoholi II → ketoni	Harvoin johtaa karboksyylihapon ylihapetukseen	PCC-toksisuus

Katso myös