有机化学的氧化还原反应
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、氧化反应:有机物分子中加入 0原子或脱去H 原子的反应
常见的氧化反应: ① 醇的氧化醇—醛 ② 醛的氧化醛—酸
③ 有机物的燃烧氧化、与酸性高锰酸钾溶液的强氧化剂氧化。
④ 醛类及其含醛基的有机物与新制 Cu(OH 2悬浊液、银氨溶液的反应
常见的氧化剂有氧气、酸性高锰酸钾、二氧化锰、臭氧、银氨溶液和新制 Cu (OH 2悬浊液
a. 能被酸性KMnC M 化的:烯、炔、二烯、油脂(含C==C 的)苯的同系物、酚、 醛、葡萄糖等。
b. 能被银氨溶液或新制备的 Cu(OH).悬浊液氧化的:醛类、甲酸及甲酸酯、葡 萄糖、麦芽糖。
1. 高锰酸钾氧化 a.在稀、冷KMn04仲性或碱性)溶液中生成邻二醇 b.在酸性高锰酸钾溶液中,继续氧化,双键位置发生断裂
炔烃与氧化剂(KMnO4或03反应,产物均为羧酸或
C02
/ U
'
”
2. 臭氧化反应: CHR=CRR +O 3TRCH =O + R C =OR
3. 醛的氧化:由于醛的羰基碳上有一个氢原子,所以醛比酮容易氧化,使用弱的氧化剂都 能使醛氧化。利用两者氧化性能的区别,可以很迅速的鉴别醛或酮:
a 费林试剂(Fehling):以酒石酸盐为络合剂的碱性氢氧化铜溶液(绿色) ,能与醛作用,
铜被还原成红色的氧化亚铜沉淀。
b 托伦斯试剂(Tollens):硝酸银的氨溶液,与醛反应,形成银镜。
RCHO + 2 Cu(OH) 2 + NaOH - » RCOONa + Ci^O | + 3巴0 RCHO + 2 Ag(NH 3)2OH 二■ RCOONH 4 +
2 Ag ( + H 20 +
3 NH 3
坎尼扎罗(Cannizzaro )反应
不含氢原子的醛在浓碱存在下可以发生歧化反应,即两个分子醛相互作用,其中一分子 醛还原成醇,一个氧化成酸:
严
3
CH 3CH 2C=CHCH 3
KMnO 4 , H 20 OH ,八
O
CH 3CH 2CCH 3 + CH 3COOH
得到酮和羧酸的混合物,如
二、还原反应:有机物分子中加入H原子或脱去0原子的反应常见的还原反应有:烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、油脂等的催化加氢。
常见的还原剂有氢气、氢化铝锂(LiAIH4)和硼氢化钠(NaBH)等。
Lindlar催化剂一附在碳酸钙(或BaS04上的钯并用醋酸铅处理。铅盐起降彳低钯的催化活性,使烯烃不再加氢,而对炔烃的加氢仍然有效,因此反应可停留在烯烃阶段。
1. 在催化剂(Ni、Cu Pt、Pd等)存在下,烯烃与氢加成得到烷烃;醛、酮与氢气加成得到醇,产率高。(分子中其它不饱和键,如一N02 —CN C=C C三C等同时被还原)这种反应称为催化加氢。
2. 硼氢化钠NaBH4 缓和的负氢还原剂,只还原醛、酮和高活性的酰氯,不影响分子中其他不饱和键
3. 氢化锂铝LiAIH4 :还原性比NaBH4强,能还原醛、酮、羧酸、酯、酰胺、酰氯和除碳碳
重键以外的不饱和基团(如—N02 —CN —C=NOH等)
Pt / C
CH3CH=CH 2 + H2CH3CH2CH3
0 0
几类典型还原法
克莱门森(Clemmensen)还原:将醛、酮用锌汞齐加盐酸还原成烃:
沃尔夫-凯惜钠-黄鸣龙反应
硼氢化一氧化反应:具有反马氏规律加成取向,立体化学上为顺式加成,且无重排产物生成。
_ BH3 H2O2H2O RCH—CH2 ----------------------------- (RCH z CHzbB --------------------- (RCH 2CH2O)3B ------------ — RCH 2CH2OH 或| B2H6 OH —
用金属钠-醇还原
Rosenmund还原(罗德门森还原),酰氯经催化氢化还原为伯醇:
注::几个特殊氧化还原反应
CH 2=CH 2
,Ag
250 C H 2C 一—
O
CH 2
CH3CH=CH2
O
+ CH3C—O —OH
CH3-CH. ----------- CH2
O
+ CH3COOH