Степень окисления атома углерода

                        Увеличение степени окисления

 

  –4          –2                    0                    +2                 +4

Окисление органических соединений.

Окислители — соединения, обладающие высоким сродством к электрону.

Окислителями могут служить: O2, пероксиды, HNO3, галогены, гипогалогениты, HClO4, PbO2, KMnO4, K2Cr2O7/H+.

Окисление органического субстрата протекает тем легче, чем сильнее его тенденция к отдаче электронов.

 

 

 

 

 

Увеличение способности к окислению

Окисление насыщенных углеводородов.

Насыщенные УВ — наиболее трудно окисляющиеся соединения.

Сгорание углеводородов — полное окисление до СО2и Н2О.

Мягкие окислители в обычных условиях на насыщенные УВ не действуют.

Промежуточные продукты окисления — первичные, вторичные спирты

и альдегиды — окисляются легче исходных углеводородов.

Последующему окислению, как правило, подвергается уже начавший

окисляться атом углерода.

   Способность связи С–Н к окислению увеличивается, если она расположена рядом с двойной связью, ароматическим кольцом или гетероатомом со свободной электронной парой (например О).

Гидропероксиды - важные промежуточные продукты окисления связей С─Н в мягких условиях

Гидропероксиды - производные пероксида водорода, в которых один атом водорода замещен на органический радикал.

Образование гидропероксидов при окислении углеводородов и других соединений со связями С─Н молекулярным кислородом:

    
Пример пероксидного окисления – получение фенола из кумола

Окисление гомологов бензола и ароматических гетероциклов

Углеводородные радикалы обычно превращаются в карбоксильные группы   -COOH

Реагенты — KMnO₄/OH^-, K₂Cr₂O₇/H⁺

              X = F, Cl, Br, I, COOH, OCH₃, NHCH₃;

R = CH₃, C₂H₅, н-С₃Н₇, изо- С₃Н₇ и т.д.

Окисление спиртов

    Первичные и вторичные спирты по сравнению с углеводородами окисляются в гораздо более мягких условиях.

    Окислители, превращающие первичные спирты в карбоновые кислоты, — H₂Cr₂O₇, KMnO₄ (щелочной раствор), HNO₃.

     В случае первичных спиртов необходимо быстро выделять альдегид из реакционной смеси, чтобы предотвратить его окисление в кислоту.

 

Дегидрирование — особый случай окисления – субстрат теряет два атома водорода, что эквивалентно потере двух протонов и двух электронов (2Н+ и 2е^–) или протона и гидрид-иона (Н+ и Н^–). Катализаторы — раскаленная медная проволока или медно- серебряный катализатор (400–500 °С).

Окисление альдегидов – наиболее легко окисляющийся класс соединений. Превращение в карбоновые кислоты осуществляется под действием большинства окислителей, включая кислород воздуха.